к и

к'ф* ' '	t - - •• •	'

стогна и Фил осот и

ЛИ/ИИ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

4*^*

-
жт
К И. KlfdlUOK

[jOTOf иа и яридасотп^

ЛИ/ИиП

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано Редакционно-издательским советом уполномоченного
государственного учреждения «Казанский государственный
технологический университет» в качестве учебного пособия для студентов
и аспирантов естественно-научных и технологических специальностей

УНИВЕРСИТЕТ
книжны* «ом

Москва
2009
УДК 1/14

ББК 87я73

К93

Рекомендовано редакционно-издательским советом
уполномоченного государственного учреждения
«Казанский государственный технологический университет»

Рецензенты:

д-р хим. наук И. С. Дмитриев; д-р хим. наук Л. Я. Захарова;
д-р хим. наук Г. А. Чмутова; д-р хим. наук Г. К. Будников;

д-р хим. наук В. Ф. Куренков;

д-р хим. наук А, М. Кузнецов

Курашов В. И.

К93 История и философия химии : учебное пособие / В. И. Кура-
шов. - М.: КДУ, 2009. - 608 с.

ISBN 978-5-98227-563-9

Книга заполняет вакуум, который всегда имел место между бедной
конкретным содержанием и часто схоластической литературой фило-
софов науки и богатством содержания естественных наук. При написа-
нии книги автор опирался на опыт работы и результаты собственных
исследований в областях химии высокомолекулярных соединений,
физической химии, биофизики, биохимии и биотехнологии.

Издание предназначено как для химиков-профессионалов с це-
лью обогащения их методологических знаний, так и для аспирантов
и соискателей ученой степени кандидата химических наук в качестве
учебного пособия при освоении дисциплины «История и философия
химии». В книге немало полезного материала для студентов философ-
ских специальностей, изучающих дисциплины «Онтология и теория
познания», «Философия и методология науки» и «Философия хи-
мии», а также для студентов-магистров естественно-научных и техно-
логических специализаций при освоении ими комплекса дисциплин
историко-философской направленности. Издание содержит материал
по дисциплине «Концепции современного естествознания».

УДК 1/14

ББК87я73

ISBN 978-5-98227-563-9

© Курашов В. И., 2009

© Издательство «КДУ», 2009
ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ. Идея книги и особенности ее содержания........	9

ВВЕДЕНИЕ. Творческие начала человека....................... 11

КНИГА 1. ПРИНЦИПЫ ПОЗНАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО МИРА
И СУЩНОСТЬ МЕТОДА ХИМИИ

Глава 1. Что есть наука? Понятия науки, научного знания
и методологии науки....................................... 14

Общие положения и подходы.......................... 15

Классификация объектов научно-философского познания. 17

Координационные и субординационные связи научных
дисциплин и их демаркация.......................... 20

Наука и научное знание: характерные черты.......... 30

Методология научного познания: основные понятия.... 39

Наиболее известные методологические принципы и подходы.... 42

Четыре рода свойств естественных объектов.......... 52

Глава 2. Природа экспериментальных естественно-научных методов... 58

Что такое эксперимент?............................. 58

Природа первичного взаимодействия — основа познавательных
возможностей и содержательной классификации
экспериментальных естественно-научных методов...... 61

Интердисциплинарные экспериментальные
естественно-научные методы: содержательная классификация
на основании концепции природы первичного взаимодействия... 64

Глава 3. Осознание пределов познания природы.............. 71

Философия и методология науки...................... 73

Логика и математика................................ 74

Естествознание..................................... 79

Глава 4. Основы, или сущность, метода химии............... 91

Определение понятия «химия»........................ 92

Принципы химического познания...................... 98

Фундаментальная химия — что это такое?............ 101

КНИГА 2. ЕСТЕСТВЕННЫЙ МИР И ФЕНОМЕНЫ ТЕХНОЛОГИИ
В КЛЮЧЕ ИСТОРИКО-ФИЛОСОФСКОГО АНАЛИЗА ХИМИИ

ЧАСТЬ 1. Ход всемирной естественной истории.............. 106

Глава 1. Происхождение Вселенной: проблема «Самого Начала». 106

Современные гипотезы происхождения Вселенной...... 107
Критический анализ гипотез «Самого Начала»........... 109

Глава 2.	Идея развития и проблема происхождения жизни....... 111

Химическая (предбиологическая) эволюция.............. 111

Несколько слов о биологической эволюции.............. 122

Концептуальные проблемы эволюционных теорий.......... 125

Глава 3.	Экология и эсхатология............................. 127

Эсхатологические утопии.............................. 127

Принципиальная этическая проблема экологии........... 129

Экологические реальности и мифы...................... 131

Что делать и на что надеяться?............................ 136

Интердисциплинарный характер экологической проблемы

и возможные пути ее решения........................ 146

ЧАСТЬ 2. Естественный мир и знание о нем: познание природы
в интеллектуальных коллизиях научных знаний................. 152

Введение: химия в центре наук............................... 152

Глава 1. Интердисциплинарные «познавательные идеалы»
и «в ну три научные идеологии» в процессах формирования
естественно-научных знаний.................................. 155

«Физико-математическая идеология» и «познавательные
идеалы» в химии..................................... 157

Химические знания и идеи в минералогии............... 172

«Минералогический идеал» в химии..................... 176

«Физико-химический идеал» в биологии и «биологический

идеал» в химии..................................... 180

Глава 2. Взаимодействие наук в становлении знаний о мироустройстве
на атомно-молекулярном уровне............................... 192

Становление знаний об атомно-молекулярной организации
неживой природы..................................... 192

Учение о химической связи и квантовая химия......... 212

Методологический анализ современного состояния...... 216

Разнообразие областей взаимосвязи химии и физики в сфере

атомно-молекулярного учения........................ 222

Становление знаний об атомно-молекулярной организации
живой природы....................................... 226

Глава 3. Становление и взаимосвязи пограничных научных дисциплин. 236

Дисциплинарные интегративные и синтетические процессы в
пограничной области физики и химии.................. 237

Интердисциплинарные образования на границе химии
и геологии.......................................... 256
Разнообразие интердисциплинарных образований в пограничных
областях физики, химии и биологии................... 267

Замечание о проблемном структурировании химии......... 271

Глава 4. Взаимодействие наук в познании системной организации
природы: истоки и статус термодинамики...................... 272

Глава 5. Интердисциплинарное единство научных знаний: концепция
гносеодинамики....................................'......... 278

Глава 6. Проблема лидерства в системе естественных наук..... 286

Глава 7. Познавательные принципы редукции, целостности и
контрредукции............................................... 291

Проблема редукции химических знаний

к физико-математическим и целостность химических объектов... 293

Проблема редукции во взаимодействиях геологических
и физико-химических знаний.......................... 336

Проблема редукции биологических знаний

к физико-химическим и целостность объектов живой природы.... 342

Принцип контрредукции и сферы его функционирования во
взаимосвязи с принципами редукции и целостности..... 360

О программах «великих объединений».................. 391

Глава 8. Математизация химического знания: историко-научные
и философско-методологические аспекты....................... 392

Введение............................................ 392

Исторические этапы и предметные области математизации
химии............................................... 395

Химия как математика и математизированная химия вне
количественных расчетов............................. 415

Математизация химии без посреднической роли физики.... 420

Математические методы в химической технологии....... 422

Заключение: прелести математизации и нематематизируемая
красота химии....................................... 425

ЧАСТЬ 3. Сердце химии — органический синтез................. 432

Введение............................................ 432

Зарождение и формирование концепций химического
строения и органического синтеза.................... 433

Идеалы и ближайшие цели органического синтеза....... 443

Химический синтез как метод познания................ 448

Арсенал методов органического синтеза и его планирование
(тактика и стратегия синтеза)....................... 449

Заключение: свершения и ожидания.................... 456
ЧАСТЬ 4. Искусственный мир материальных объектов
и технология как феномен культуры............................ 459

Глава 1. Сходства и различия естествознания и технологии..... 459

Глава 2. Технологическое образование: сходства и уникальность
технологического и классического университетов............. 463

Глава 3. Технология как одна из основ жизни общества и его
мировоззрения.............................................. 467

КНИГА 3. К ЧЕМУ ПРИШЛА СОВРЕМЕННАЯ ХИМИЯ
И КАКИЕ НАДЕЖДЫ ОНА ВСЕЛЯЕТ
Введение: особенности современной химии............. 470

Глава 1. Успехи химической технологии........................ 471

Композиционные материалы............................. 471

Нанотрубки и фуллерены................................ 472

«Умные материалы»..................................... 475

Химические волокна.................................... 476

Мембраны и мембранные технологии...................... 476

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез..... 477

Химия привитых поверхностных соединений............... 478

Химия и технология лакокрасочных материалов........... 479

Материалы на основе кремнийорганических соединений.... 479

Новые катализаторы и новые технологии на их основе.... 480

Глава 2. Биотехнология и система биофизико-химических знаний. 480

Переход на уровень рефлексии — современный этап
развития биотехнологии............................. 481

Новые методы органического синтеза: взаимосвязь
химической технологии и биотехнологии.............. 483

Микробиологический синтез............................. 485

Инженерная энзимология................................ 485

Клеточная инженерия................................... 486

Генная инженерия...................................... 486

Трансгенные растения и животные....................... 487

Клонирование животных и человека...................... 487

Глава 3. Биомолекулы: применения сейчас и в будущем.......... 489

Введение.............................................. 489

Биомолекулы в нанотехнологии........................   489

Молекулярная микроэлектроника и «ДНК-компьютер»...... 491

Глава 4. Супрамолекулярная химия: удвоение предметной области
химии и многообещающие перспективы......................... 494
Введение............................................ 494

Принципы............................................ 495

Применения.......................................... 501

Глава 5. Спиновая химия.................................... 505

Глава 6. Нанохимия и нанотехнология........................ 506

Глава 7. О структуре современных основ химии, или о содержании
учебника «Общая химия»...................................... 513

КНИГА 4. ЯЗЫК ХИМИИ

Введение............................................ 518

Глава 1. Химическая лексика, терминология, символика
и номенклатура.............................................. 519

Глава 2. Протоколы живого профессионального языка химиков или
Профессиональная жизнь ученых, не скрытая бумажными
декорациями научных публикаций.............................. 530

Ситуация в лаборатории органической химии........... 530

Ситуация отработки технологии получения силикатных
продуктов в лаборатории химии нерудных месторождений. 532

Обсуждение самоассоциации молекул «хозяев» в аспекте
комплексообразования «гость-хозяин».................. 535

Обсуждение результатов эксперимента по титрованию
в аспекте комплексообразования «гость-хозяин»........ 536

Обсуждение темы «гомоядерная развязка».............. 537

Диалог специалистов по ИК-спектроскопии
и ЯМР-спектроскопии.................................. 538

В системе, предоставленной самой себе, грязь возрастает
(мудрости аспирантов)................................ 539

Фрагмент протокола семинара по обсуждению
направляемой в печать статьи (докладчик — специалист
в области ЯМР) ...................................... 542

Диалог при обсуждении плана синтеза по описанной методике  544

Диалог в процессе хроматографии..................... 545

Хроника рабочего дня исследовательской группы лаборатории
высокоорганизованных сред............................ 546

Ситуация в лаборатории экологической биотехнологии.... 549

Несколько дней из жизни химика, занимающегося синтезом
(эссе мыслей и чувств).............................. 551

Глава 3. Сленг «естественников» и технологов............... 554

Комментарии......................................... 555
Литература .................................................. 559

ПРИЛОЖЕНИЕ................................................... 596

Рабочая программа по дисциплине «история и философия науки»,
раздел: философские проблемы химии.................. 596

1.	Организационно-методические указания............... 596

2.	Распределение дисциплины по темам и	видам работ.... 597

3.	Содержание лекционного курса дисциплины (16 час. ). 598

4.	Планы семинарских занятий (20 час. )............... 601

5.	Вопросы к итоговой аттестации...................... 603

6.	Литература......................................... 604
ПРЕДИСЛОВИЕ

Идея книги и особенности ее содержания

В первую очередь скажу о названии этой книги. Встречающееся
словосочетание «философия химии» (так же как и «философия
физики», «философия техники» и т. п.) хотя и установилось, но все
же неудачно: «любовь к мудрости в химии». Мудрость — это то, что
находится выше и над философией науки, в сферах философии и бо-
гословия. Поскольку, однако, данное сочетание устоялось, я принял
его в названии данной книги.

Во вторую очередь скажу о стиле и жанре данного издания — это и
научная монография, и учебное пособие одновременно. Эта книга —
научная монография потому, что в ней содержится много результатов
исследований авторов, а учебная — потому, что построена она с охватом
всех основных областей философии химии.

В третью очередь скажу: у меня много публикаций, в которых со-
держатся результаты философского осмысления химии в проблемном
и в историческом контекстах, написанных вне и независимо от каких-
либо социальных заказов, но данное издание является еще и откликом
на учреждение в российской системе подготовки научных работников
экзамена кандидатского минимума «История и философия науки».

Ситуация в этой области знания непростая. Дело в том, что диапа-
зон возможных результатов исследования философов и методологов,
занимающихся проблемами теоретико-методологических реконс-
трукций роста научного знания, весьма узок ввиду их традиционной
ориентации на эмпирический материал физики и биологии. По этой
причине известные теоретико-концептуальные модели развития науки
ущербны — в них не учитываются многие существеннейшие реалии
интердисциплинарных научных процессов в пограничных областях
химии. Сложившаяся ситуация не соответствует значимости химии
в становлении естествознания в целом.

Надо сказать, что есть много хорошей отечественной и зарубеж-
ной литературы по истории химии, но год от года расширяется поле
истории новейшей химии, поэтому в заключительной части книги я
представляю современные направления химии как в историко-научном
ракурсе, так и в ракурсе их философского осмысления.

Наконец, один из оригинальных разделов — протоколы живого
профессионального языка химиков, составленные по моей просьбе
слушателями лекций по философии и истории химии. Эти протоколы
чрезвычайно интересны, так как они показывают зарождение того,
что затем представляется в рафинированном и «причесанном» виде в
форме научных публикаций и докладов.

Хотелось бы отметить, что данная книга находится в преемственной
связи с работами того же автора: «Химия с историко-философской
точки зрения» (Казань: КГТУ, 2008), «Начала философии науки» (М.:
КДУ, 2007), «Познание мира и феномены технологии» (Казань: КГТУ,
2001), «Познание природы в интеллектуальных коллизиях научных
знаний» (М.: Наука, 1995), «Химия на перекрестке наук: Исторический
процесс развития взаимодействия естественно-научных знаний» (М.:
Наука, 1989).

Замечания, пожелания и предложения по поводу содержания и
оформления данной книги просьба присылать по адресу: 420015,
Казань, ул. К. Маркса, д. 68. Тел/факс: (843)-231-42-22 или по
электронной почте: vikurashov@kstu.ru, v.kurashov@mail.ru. Все
соображения читателей, которые могли бы способствовать улучшению
ее качества, будут приняты с благодарностью.
ВВЕДЕНИЕ
Творческие начала человека

Можно выделить три сферы создания искусственного мира челове-
ком (мира артефактов), или творческой деятельности человека:

1)	творение знаний (они идеальны по природе, и их нет в окружа-
ющем эмпирическом мире, а их истинность, т. е. соответствие
миру, часто недостаточно обоснована);

2)	творение чувственно и интеллектуально воспринимаемых
идеальных образов в искусстве (поэзия, музыка, драма, скуль-
птура — все это артефакты);

3)	творение материальных объектов в технологических процессах
(в естествознании и технологии имеют место познание и созда-
ние материальных объектов).

Технология творчества в первом значении, т. е. технология создания
мира идеальных объектов в виде систем знаний, будет рассмотрена
в первых разделах книги, посвященных познанию природы науки,
методологии науки, биографии науки, в том числе во взаимосвязях с
философией и религией.

Технология творчества во втором значении не является предметом
настоящей работы.

В заключительных разделах книги будет рассмотрена технология
в третьем значении, т. е. в ключе наиболее употребительного значения
понятия «технология».

В данном труде не предпринимается попытка скрупулезного
обзора разнообразных концепций, известных в такой области ис-
следований, как философия науки и техники. Автор предпочитает
больше смотреть на саму науку и технику, чем на их отражение в
трудах философов науки. Если ориентироваться, как это обычно
бывает, на схемы понимания науки философами науки, то получа-
ется, что описывается не наука, а ее описание. Другими словами,
производится описание описаний. Общеизвестно, что философов
науки в основном читают философы науки, а представители собс-
твенно науки не столь внимательны к описаниям со стороны «их
науки и их в науке».

Данная книга написана преимущественно на материале самой
науки, а не литературы о ней.

Содержание ее непосредственно связано с вопросами философии
и истории науки.

Смысл понятия «естествознание» — знание о естестве, природе,
наука о природе. Ранние философы античной Греции называли эту
область физикой (греч. physis — природа), позднее вошло в употреб-
ление латинизированное слово «натурфилософия», или «натуральная
философия» (лат. natura — природа). В этом смысле, например, назва-
ние основной работы Ньютона «Математические начала натуральной
философии» на языке современной науки было бы близко названию
«Теоретические основы естествознания».

Замечу, что подавляющая часть изданий по проблемам философии
и методологии науки не выдерживают критики в части определений
понятий «наука», «научное знание», а также полноты представления и
характеристики общенаучных методологических принципов. Вопрос
здесь не в персональной критике авторов, а в результатах критического
анализа авторских концепций. При такой критической заявке следует,
конечно, привести вариант представления на философском и общена-
учном уровнях феноменов «наука» и «научное знание», где были бы
выделены их инвариантные, или существенные, признаки.
Книга 1

ПРИНЦИПЫ ПОЗНАНИЯ
ЕСТЕСТВЕННОГО МИРА
И СУЩНОСТЬ МЕТОДА ХИМИИ
В данном разделе анализируются принципиальные вопросы, свя-
занные с такими фундаментальными понятиями человеческого поз-
нания мира, как наука, научное знание, метод и методология научного
познания и дается вариант ответа на весьма сложный и специфический
вопрос: что есть сущность метода химии.

Поскольку все эти вопросы относятся к дисциплине, называемой
«философия науки», приведу вначале собственное определение интег-
ративной и разноплановой области знания «философия науки».

Философия науки — свободная критическая рефлексия науки как
целостной органичной подсистемы в системе человеческой культуры.

В предмет философии науки входят генезис и природа человеческо-
го познания мира, сущностные характеристики науки как особой сферы
знания и специфической познавательной деятельности, взаимосвязь
науки с другими областями знания: философией, религиозными уче-
ниями, технологией, мифологией и искусством.

Понятно, что краткая дефиниция обозначает только дверь, за ко-
торой находится философия науки во всем ее теоретическом и прак-
тическом разнообразии.

Глава 1

Что есть наука? Понятия науки, научного знания
и методологии науки

Теперь нужно с максимальной определенностью и конкретностью
выделить объект исследования — собственно науку.

Томас Гоббс писал: «Наука, как и искусства, суть благо, ибо они
доставляют удовольствие. Человеку по природе свойственно интере-
соваться всем новым, т. е. жаждать познания причин всех вещей. Этим
и объясняется то, что наука является как бы пищей духа и имеет для
духа то же значение, что предметы питания для тела; явления при-
роды для жаждущего знания духа — то же, что пища для голодного.
Разница заключается, однако, в том, что тело может насытиться пи-
щей, между тем как дух никогда не может удовлетвориться знанием»
[Гоббс, 1964, с. 243].
Общие положения и подходы

Ориентируясь на сложившееся к сегодняшнему дню понимание
науки как объекта исследования, т. е. науки о науке, или рефлексии
науки, или самосознания науки, или философии науки (что в принципе
одно и то же), можно выделить следующие подходы к исследованию и
пониманию предмета «наука» или «научное познание мира».

Наука в контексте становления человеческой культуры может
рассматриваться как:

•	знание,

•	деятельность,

•	институт.

При более подробной характеристике это: наука как система
знаний о мире (Вселенной, обществе, человеке), наука как челове-
ческая деятельность по получению новых знаний, наука как одна из
организационных форм (институт) функционирования общества,
государства.

Организацией функционирования науки как системы уже получен-
ного знания занимается сама наука. Именно в сфере науки происходят
получение, отбор, систематизация, обобщение, популяризация научных
знаний и представление их для общего (внешнего) или дальнейшего
внутреннего использования. В первом случае знания используются в
материально-практической жизни общества или же его духовном обо-
гащении, во втором — для постановки новых научных исследований,
формирования новых исследовательских программ. Промежуточным
вариантом является система образования, в которой научные знания
служат как для внешнего, так и для внутреннего (по отношению к
науке) использования.

Исследованием науки как специфической человеческой деятель-
ности, направленной на познание мира (природы и духа, материального
и идеального), занимаются философия, методология и логика науки,
а также философская теория познания.

Исследованием науки как особого социального явления (сообщес-
тво ученых) или как специфического социального института (учреж-
дения) занимается науковедение.

Особая дисциплина — история науки, которая имеет отношение
ко всем ее «ипостасям», хотя чаще всего историко-научные исследо-
вания ограничиваются фактологическим описанием по типу «что, где
и когда».
Надо отметить, что, как и все членения (аналитические схемы)
предмета исследования, данное разделение приблизительно. Напри-
мер, проблемы дисциплинарной организации науки: становление и
функционирование различных областей знаний и научных дисциплин,
взаимосвязь и взаимодействие научных знаний с процессами их ин-
теграции, синтеза и дифференциации. Есть проблемы и направления
анализа науки и как деятельности, и как системы знания, и как орга-
низационного (в данном случае дисциплинарного) ее устройства.

Рассмотрим основные подходы к пониманию науки как особого
социального явления и института.

Для простоты и ясности понимания науки как формального соци-
ального учреждения (института), которое организационно оформляет
(можно сказать, формализует) естественно складывающееся сообщес-
тво ученых (можно сказать, «естественный организм»), следует иметь
в виду, что науке как «институту» и науке как «сообществу» присущи
все характерные черты «государства» и «социальных групп».

В первом случае мы имеем комплекс учреждений и организаци-
онных форм: систему управления (административные должности
руководителей и подчиненных); систему иерархии (степени и звания),
систему организации (кафедры, научные институты, общества, акаде-
мии, системы семинаров, конференций, конгрессов, съездов, совеща-
ний); систему правового регулирования (законы об авторском праве,
статусе ученых и научных коллективов); систему средств производства
(инструментально-экспериментальное оборудование, лабораторные
помещения, информационные системы).

Во втором случае мы можем увидеть в сообществе ученых типичные
черты любого человеческого сообщества.

В научном сообществе живут и работают люди (и все человечес-
кое им не чуждо, как сказал бы Сенека). В этом сообществе адептов
истины есть и «генераторы идей», и рядовые исполнители, рабы и
господа (отношения, которые основаны на той или иной форме ма-
териально-административной зависимости ученых друг от друга),
существуют традиции и нормы поведения (этика), протоколы офици-
альных отношений. В науке функционируют нормы и идеалы научного
познания, «внутринаучные идеологии» (например, «математическая
идеология» в естествознании, «физическая идеология» в химии). В
науке есть ретрограды и обскуранты (придерживающиеся старого и
препятствующие новому). В жизни научного сообщества встречаются и
нечестные люди (воровство идей, плагиат, разработка псевдозначимых
для науки и практики проблем — распространенное и, к сожалению,
часто замаскированное явление), мошенники (сознательно шельмую-
щие экспериментальные результаты или теоретические выкладки). В
институте науке есть судьи и суды (рецензенты и экспертные советы),
конъюнктурщики и следователи моды (выбирающие направление ис-
следований не по «научной совести», не по «приоритетам Истины», а по
приоритетам выгоды — сейчас это проявляется в массовой «экологиза-
ции», «компьютеризации» и «нанотехнологизации» науки). Наконец,
в научном сообществе есть не только умные люди, но и глупые.

Названные особенности и формы отношений в сообществе ученых и
институте науки предполагают множество сложных проблем, требую-
щих специального анализа. Поскольку проблемы науковедения не яв-
ляются предметом настоящей работы, то далее будем преимущественно
анализировать проблемы философии и методологии науки с опорой
на историко-логические реалии становления научного знания.

Классификация объектов научно-философского
познания

Полагаю, что объекты научно-философского познания с онтологи-
ческой точки зрения можно разделить на шесть групп.

1.	По принадлежности к разным мирам — на материальные и
идеальные.

Материальные объекты имеют массу и пространственные размеры
или, по крайней мере, только пространственные размеры (например,
электрические и магнитные поля).

Идеальные объекты не имеют ни массы, ни пространственных
размеров (например, наши размышления об истине или наше чувство
сострадания). Их сходство с материальными объектами в том, что они
могут и не могут существовать.

2.	По происхождению — на естественные (природные) и искус-
ственные, или антропогенные, т. е. те, которые возникают в мире без
творческого участия человека, и те, которые возникают в мире только
в итоге человеческого творчества.

3.	По иерархии (уровню) организации — на неживые, или неор-
ганические, и живые, или органические. Здесь слово «органический»
используется в смысле понятия «организм» (но не в смысле понятия
химии «органическое соединение»). Органическая природа — это
живые существа, а неорганическая природа — это неживые существа
(костная материя).
4.	По размерам, по их количественной определенности в соотно-
шении с размерами человека:

Мегаобъекты — объекты намного больше человека, объекты кос-
мических масштабов (от Солнечной системы и более).

Макрообъекты — объекты, соизмеримые с человеком (от мельчай-
ших песчинок и одноклеточных до размеров Земли).

Микрообъекты — объекты намного меньше человека (молекулы,
атомы, микрочастицы).

5.	По качественной определенности в пространстве — на дис-
кретные (например, планеты, атомы, молекулы) и континуальные
(например, электрическое и гравитационные поля) и дискретно-кон-
тинуальные (например, корпускулярно-волновой дуализм объектов
микромира: протонов, нейтронов, электронов, фотонов и др.). Здесь
нужно подчеркнуть, что объекты рассматриваются условно как дис-
кретные и/или континуальные в пределах области исследований и
уровня знаний о них.

6.	По характеру пребывания во времени — на относительно устойчи-
вые и лабильные, или долгоживущие и маложивущие (например, жизнь
земли и земного человека, сохранность золота и железа в естественных
условиях, сохранность атмосферы Земли и атмосферные состояния).

Кроме того, у любого естественного объекта мной специально выде-
ляется четыре рода свойств: субцелостные, целостные, метацелостные
и ad hoc-целостные свойства — речь о них пойдет ниже.

Приведу классификацию объектов познания Гегеля. Он дает сле-
дующее определение понятию «объект»:

«Объект есть непосредственное бытие благодаря равнодушию к
различию, снявшему себя в объекте; он, далее, есть в себе тотальность,
и одновременно, поскольку это тождество есть лишь в-себе-сущее
тождество моментов, оно равнодушно к своим непосредственным мо-
ментам; он, таким образом, распадается на различные существования,
каждое из которых само есть тотальность. Объект есть поэтому абсо-
лютное противоречие между совершенной самостоятельностью и столь
же совершенной несамостоятельностью различных существований.

Примечание. Определение: абсолютное есть объект яснее всего
выражено в лейбницевской монаде, которая, по мысли Лейбница, есть
объект, но объект, обладающий представлениями в себе, а именно
объект, который должен быть тотальностью представлений о мире»
[Гегель, 1975а, с. 383].
Думаю, философствующему естественнику, который прочитал эту
цитату, стало дурно, но такова «премудрая» философия Гегеля.

Гегель разделяет объекты на три типа по принципу их организа-
ции: по принципу механизма, химизма и целесообразности (теле-
ологии).

Объект, который изучается как механизм, таков: «В его непосредс-
твенности есть понятие лишь в себе; понятие как субъективное понятие
есть сначала вне объекта, и всякая определенность есть определенность,
положенная как внешняя .... объект есть поэтому некое составное,
некий агрегат, и действие, оказываемое на другое, остается внешним
отношением; это — формальный механизм. Объекты остаются в этом
отношении и этой несамостоятельности, оказывая друг другу внешнее
сопротивление» [Гегель, 1975а, с. 385]. Думаю, философствующему
естественнику, который прочитал эту цитату, стало еще более дурно,
но такова замудреная философия Гегеля.

Объект, который изучается как химизм, по Гегелю, таков:

«Небезразличный объект обладает некой имманентной опреде-
ленностью, которая составляет его природу и в которой он обладает
существованием; но как положенная тотальность понятия он есть
противоречие этой своей тотальности и определенности своего су-
ществования. Он есть поэтому стремление снять его противоречие и
сделать свое наличное бытие соответственным понятию.

Прибавление. Химизм есть категория объективности, которую, как
правило, не особенно выделяют, а соединяют с механизмом и в этом
соединении под общим названием «механического отношения» про-
тивопоставляют обычно отношению целесообразности. Повод к этому
следует искать в том обстоятельстве, механизм и химизм, конечно,
имеют то общее, что они суть лишь в себе существующее понятие, меж-
ду тем как цель, напротив, следует рассматривать как для себя сущес-
твующее понятие. Но механизм и химизм при этом очень отличаются
друг от друга, и это отличие состоит именно в том, что объект в форме
механизма есть ближайшим образом только равнодушное отношение
с собой, а химический объект, напротив, оказывается непременно со-
отнесенным с другим. ...Химически небезразличные объекты суть то,
что они представляют собой, явно лишь благодаря их небезразличию
и суть, таким образом, абсолютное влечение соединиться в одно целое
друг с другом и друг через друга» [Гегель, 1975а, с. 389-390].

Суть всех этих слов проста: механика изучает объекты, которые в
процессе изучения сохраняются как целое, а химия изучает объекты
в процессах их взаимодействия и качественных изменений как це-
лостностей.

Приведу для полноты последнее определение объекта, рассматри-
ваемого с телеологической точки зрения:

«Цель есть понятие, вступившее посредством отрицания непос-
редственной объективности в свободное существование, есть для-
себя-сущее понятие. Она определена как субъективная цель, так как
это отрицание сначала абстрактно, и потому пока что объективность
лишь противостоит ему» [Гегель, 1975а, с. 392].

Координационные и субординационные связи научных
дисциплин и их демаркация

Наука и научное знание как целостные образования (системы)
состоят из частей (элементов), научных областей или дисциплин.

В истории научно-философского знания предлагалось немало ва-
риантов разделения складывающихся областей познания мира.

Один из первых вариантов предложен Аристотелем (384-322 до
Р. X.). Об особенностях человеческого знания Аристотель пишет в
самом начале «Метафизики»: «А наука и искусство возникают у лю-
дей через опыт. Ибо опыт создал искусство, а неопытность — случай.
Появляется же искусство тогда, когда на основе приобретенных на
опыте мыслей образуется один общий взгляд на сходные предметы»
[«Метафизика», 981а, 5]. Итак, основа науки — это опыт и рациональ-
ная генерализация опыта, т. е. у Аристотеля вполне позитивистский
подход. Особенность заключается в том, что критерием науки и
научности знания, по Аристотелю, является познание причин, т. е.
второй неотъемлемый критерий научности знания — это критерий
объект-предметный.

Он пишет: «Но все же мы полагаем, что знание и понимание
относятся больше к искусству, чем к опыту, и считаем владеющих
каким-то искусством более мудрыми, чем имеющих опыт... В самом
деле, имеющие опыт знают «что», но не знают «почему»; владеющие
же искусством знают «почему», т. е. знают причину» [«Метафизика»,
981а, 25-30].

Как видно, по Аристотелю, опыт не дает полного знания, высшее
знание усматривается не чувствами, а умом. В связи с этим он различал
знание достоверное и знание вероятное, или знание мнения. Аристо-
тель разделял четыре уровня науки и научного знания: опытное знание;
искусство, или практическое знание; знание как таковое и мудрость.
Опытное знание (empiria) получается констатацией фактов посредс-
твом органов чувств, в нем нет системности и общности. Искусство
или умение (techne) строится как результат простой систематизации
внешне сходных явлений. Знание (episteme] получается в результате
сочетания опыта и умствённого созерцания. Знание, по Аристотелю,
это знание причин явлений. Мудрость (sophid) — высшее познание
и его результат: причины и первоосновы всего сущего, движения и
изменения, целесообразности и т. д.

В «Метафизике» Аристотель так пишет о важности исследования
причин: «Совершенно очевидно, что необходимо приобрести знание
о первых причинах: ведь мы говорим, что тогда знаем в каждом от-
дельном случае, когда полагаем, что нам известна первая причинам
А о причинах говорится в четырех значениях: первой причиной мы
считаем сущность, или суть бытия вещи (ведь каждое «почему»
сводится в конечном счете к определению вещи, а первое «почему»
и есть причина и начало); второй причиной мы считаем материю,
или субстрат (hypokeimenori)-, третьей — то, откуда начало движения;
четвертой — причину, противолежащую последней, а именно «то,
ради чего», или благо (ибо благо есть цель всякого возникновения и
движения» [«Метафизика», 983а, 25-30]. Онтология последней из’
причин у Аристотеля конкретизируется в понятии «энтелехия» (греч.
entelecheia —^имеющее^цель^самом себе). Понятие энтелехии имее^
смысл целесообра5^ост3^присущей всему в природе, или движущего
активного начала, превращающего возможность в действительность.
В этой части (учение о финальной причине и энтелехии) Аристотель
развивает телеологическую традицию в философии, истоки которой
можно найти в «семенах» Анаксагора.

Учение о причинах Аристотеля и указание на важность их познания
есть не что иное, как одна из первых методологий науки.

Часто в литературе четыре причины Аристотеля приводятся в крат-
кой форме, например: «Итак, метафизика — это исследование первых
причин. Каковы они и сколько их? Аристотель полагает, что поскольку
они относятся к миру становления, то могут быть сведены к четырем:
1) причина формальная; 2) причина материальная; 3) причина дейс-
твующая; 4) причина финальная» (см.: [Реале, 1994, с. 140]). Здесь надо
заметить (для начинающих), что в русском разговорном и литератур-
ном языке слово «формальный» имеет смысл чего-то поверхностного,
внешнего, неглубокого, несущественного. В общенаучном языке слово
«формальный» имеет значение отвлеченного логико-математического
подхода к объекту без учета его содержания и тем более сущности. У
Аристотеля же, напротив, слово «форма» по значению и смыслу близко
понятию «эйдос» Платона, т. е. обозначает сущность вещи.

Аристотель использовал понятие «форма» для того, чтобы пере-
нести трансцендентный мир эйдосов (идей) Платона в мир вещей.
Можно сказать, что «форма» Аристотеля есть приземленный «эйдос»
Платона.

Об этом ясно сказано у известного специалиста по истории античной
философии А. Ф. Лосева: «Одна из традиционных фальсификаций
Аристотеля основана на переводе аристотелевского термина “eidos” не
как “идея”, но как “форма”. И получается, что Аристотель учит вовсе не
об идеях вещей, но только об их формах. При этом платоновский eidos
обязательно переводят именно как “идея”, но не как “форма”. Поэтому
профан уже на основании этих произвольных переводов с самого на-
чала самым резким образом противополагает платоновское учение об
идеях аристотелевскому учению о формах, в то время как это одно и то
же. И у Платона Ум состоит из идей, и у Аристотеля Ум точно таким
же образом состоит из идей; оба эти Ума у обоих философов есть один
и тот же вечный и актуальный действующий космический или, вернее,
надкосмический УМ» [Лосев, 1975, с. 43].

Кроме отмеченных особенностей научно-философского знания,
выделяемых Аристотелем, отмечу, что он считал важной особеннос-
тью знания возможность передавать его другим и тем самым делать
его общезначимым.

Не будем углубляться в далекое прошлое и рассмотрим современ-
ные варианты разделения наук.

Дильтей (1833-1911) предложил делить все науки на «науки о
духе» и «науки о природе». По Дильтею, путь познания в «науках о
духе» — «понимание», в науках о природе — «объяснение». Сам Диль-
тей занимался главным образом осмыслением наук о духе, поэтому в
нашем контексте его труды не имеют большого значения. Единствен-
ное, что можно сказать: «науки о природе» определяются как области
знания, обусловленные опытом и конструирующей деятельностью
рассудка. Но ведь и в так называемых «науках о духе» есть и опытные
знания, и, конечно, они не безрассудны!

Кроме того, термин Дильтея «науки о духе» весьма расплывчат и
объединяет много разнородных областей познания мира человеком: фи-
лософию, историю, филологию, искусствознание, религиоведение и др.
Виндельбанд (1848-1915) различает «науки о культуре» и «на-
уки о природе», которые он называет «идеографическими науками»
и «номотетическими науками». «Идеографические науки» — это
всегда исторические науки, так как они имеют дело с единичными,
неповторяющимися явлениями культуры. «Номотетические науки»
изучают общие в пространстве и времени природные закономер-
ности.

Риккерт (1863-1936), как и Виндельбанд, различает «науки о куль-
туре» и «науки о природе». Знание в «науках о культуре» отбирается
по ценностным критериям, и оно всегда личностно-индивидуально.
В «науках о природе» знания ценностно-ненагруженные, и методы
этих наук отвлечены от индивидуальности, они не включают аксио-
логический аспект.

Дихотомии Виндельбанда и Риккерта мне представляются неудач-
ными. Кто хорошо знает естествознание, тот там без труда найдет все
признаки «наук о культуре», отсюда следует, что критерии разделения
наук Дильтея, Виндельбанда и Риккерта вовсе не дихотомические.

Я предлагаю следующий предметный принцип разделения наук, ос-
нованный на классификации объектов научного познания, приведенной
выше (конечно, это один из возможных принципов разделения наук).

Все объекты в мире входят в следующие четыре рода объектов, и,
соответственно, их изучают следующие науки:

•	материальные естественные объекты — предмет естественных
наук;

•	материальные искусственные объекты — предмет технологичес-
ких наук;

•	идеальные естественные объекты — предмет наук о духовных
сущностях: теологии, психологии (для тех, кто считает душу
нематериальной), языкознания в части изучения естественных, а
не искусственных языков (для тех, кто не считает естественный
язык людей результатом их произвольного творчества);

•	идеальные искусственные объекты — предмет искусствознания:
скульптура (не путать идеальный художественный образ с
материальным носителем), музыка (не путать образ симфонии
звуков с материальными воздушными колебаниями), поэзия
(не путать поэтические образы и раздумья с чернилами на
бумаге).
Следовательно, можно выделить четыре рода наук — это науки,
вырабатывающие знание об объектах:

•	материальных естественных;

•	материальных искусственных;

•	идеальных естественных;

•	идеальных искусственных.

Предлагая такую предметную классификацию наук, хочу особо
подчеркнуть, что любые науки не являются ценностно-нейтральными,
знания в них не вполне отделены от субъекта познавательной деятель-
ности, в них есть уникальные эпизоды и явления, которые невозможно
изучить без исторического подхода. Словом, я не принимаю принципов
разделения наук Дильтея, Виндельбанда и Риккерта, хотя, конечно, в
них что-то схватывается.

Теперь целесообразно привести более подробные характеристики
естественных и технических наук.

Естественные науки — это науки о «естестве» — природе (по-гре-
чески природаphysis, по-латыни — naturd). Объекты естественных наук
преимущественно материальные (за исключением пространства и вре-
мени, однако, согласно некоторым концепциям, пространство и время
связываются со свойствами материальных объектов). Материальные
объекты содержат вещество и/или поле. Вещество имеет массу покоя и
пространственно-временные измерения. Поле (гравитационное, элек-
тромагнитное) не имеет массы, но имеет пространственно-временные
измерения. По объект-предметным областям естественные науки под-
разделяются на физику, химию, биологию, геологию и, соответственно,
на множество частных их разделов и интердисциплинарных областей
(частных наук). Для примера назовем механику, электродинамику,
молекулярную физику, органическую химию, аналитическую химию,
физическую химию, биофизическую химию, биохимию, зоологию,
орнитологию, физиологию, биогеохимию, экологию. Можно сказать,
что естественные науки изучают Природу и ее творения.

Необходимо оговориться, что все науки можно назвать естествен-
ными, поскольку человек есть часть природы и, соответственно, вся
его духовная и материальная деятельность естественна, как естест-
венна деятельность любых живых организмов. Но такое обобщение
было бы формальным, поскольку человек наделен свободой воли
и, соответственно, свободой сотворчества с Природой (для верую-
щих — с Богом).
Кроме наук о материальных и идеальных объектах, особо выделяются .
некоторые науки, которые вырабатывают знание как о материальных, так
и об идеальных объектах, — это философия, антропология, археология,
экология и эсхатология (в современной постановке, см.: [Курашов, 1995]).
Кроме того, можно выделить науки, изучающие объекты, природа которых
(в смысле материальности или идеальности) для современного научного
сообщества еще вопрос спорный, например психология или математика.
Немало важных положений математики генетически связано с естествоз-
нанием, например, дифференциальное и интегральное исчисления, зало-
женные Лейбницем и Ньютоном, а ряд других положений представляются
как творения чистого разума, свободной игры человеческого ума.

Существенно подчеркнуть, что если первичное разделение науки на
те или иные области я произвожу преимущественно по инвариантам их
объект-предметной направленности, то более частные дисциплины могут
разделяться по критериям других классификационных инвариантов.

При рассмотрении вопроса о зарождении новых научных дисцип-
лин на предметно-логическом уровне можно выделить три основных
компонента, которые, оставаясь инвариантными (по отдельности или в
сочетании), обусловливают автономизацию некоторой области знания
в системе науки: предмет, метод, познавательная цель.

Примечание

В контексте данной работы предмет — это выделенная область исследова-
ний, а объект — это некоторая целостность. Поэтому объект может представ-
лять несколько предметных областей (например, живая клетка может исследо-
ваться в рамках биохимии, физиологии, генетики и т. д.); так же в предметную
область может входить несколько объектов (например, для названных выше
дисциплин, в живой клетке обнаруживается множество объектов: молекулы,
органоиды, мембраны).

Выделение такой триады компонентов, конечно, схематизация и
упрощение проблемы, но в первом приближении такой подход пред-
ставляется достаточно правильным и, пожалуй, достаточно распростра-
ненным (проблемы дальнейшего оформления новых областей знания
в институте науки, т. е. оформления в социально-организационном
плане, — особый и дополнительный вопрос).

Другая сторона исследований в сфере предметных областей,
обозначаемых понятиями «наука» и «научное знание», выражается
в выделении при их методологическом анализе фундаментальных и
прикладных областей. На проблемах и нюансах такого разделения
следует остановиться особо.

Исследования в области философско-методологических вопросов
техники, в том числе и проблем взаимодействия естественно-научных
и технических знаний, в настоящее время начали развиваться достаточ-
но интенсивно, хотя они далеки от охвата всего спектра современных
проблем.

Существует множество определений понятий «техника» и «тех-
ническая наука», и можно согласиться с тем, что «...практически все
десятки и сотни определений техники весьма полезны, отражают или
уровень научного или теоретического анализа и знания данной эпохи,
или определенные материальные, научные или социальные связи тех-
ники, или ее культурный контекст» [Арзаканян, 1989, с. 4].

Технические науки. Для рассмотрения проблем взаимодействия
наук в сфере техники нам, однако, следует произвести рабочее, более
или менее однозначное разделение понятий «естественная наука» и
«техническая наука».

Содержание понятия «естественная наука», или «наука о приро-
де», достаточно и не будет здесь обсуждаться в деталях, так как эти
детали — вопрос специальный и его обсуждение не входит в рамки
настоящего исследования. Исходя из деятельностного подхода, ори-
ентируясь на работы по «философии естествознания» и «философии
техники», под технической наукой я подразумеваю в первую очередь
научную деятельность по созданию искусственных («антропогенных»)
материальных образований для реализации преобразующих природу
целей человека и общества.

Нетрудно заметить, что названный выше признак является не-
обходимым, но недостаточным для разделения естествознания и
техники (естественно-научной и технической научной деятельности).
Действительно, естествознание и внутри собственного института во
многих его разделах создает искусственные материальные образо-
вания: синтез элементов в ядерно-физических установках, синтез
химических веществ, создание биосистем с помощью методов генной
инженерии и др., причем это может делаться для реализации позна-
вательных (духовных) целей, а не обязательно с практической целью
преобразования природы в интересах общества. Последнее замеча-
ние как раз дает нам возможность сформулировать второй признак
технической науки, который в совокупности с первым составит уже
необходимое и достаточное условие для более или менее однознач-
ного разделения понятий «естествознание» и «техника». Этот при-
знак — центральная целевая установка познавательной деятельности.
Для естествознания такой центральной целевой установкой является
познание природы во всем ее многообразии вне обязательной связи с
практическими задачами человека и общества, для техники — позна-
ние природы и создание искусственных материальных образований
с целью решения практических задач преобразования природы для
человека и общества.

Два названных признака технического знания, технической науки
дают важные методологические ориентиры для рассмотрения как
проблемы взаимодействия естествознания и техники в целом, так
и проблемы взаимодействия естественно-научных и технических
знаний в той или иной технической сфере. Здесь имеется в виду рас-
смотрение как взаимодействий в данное время и данном месте, так и
взаимодействий, в которых одна область знания предшествует другой
(обусловленной ею) в историческом времени.

В методологическом отношении одним из центральных и чрез-
вычайно часто обсуждаемых является вопрос о соотношении в со-
ответствующей области технического знания фундаментальных и
прикладных исследований.

Скажу уверенно: понятия «фундаментальное исследование» и
«прикладное исследование» не являются полярными по содержанию
и противоположными по смыслу.

Это хорошо видно при рассмотрении фундаментальных и приклад-
ных исследований по таким их составляющим, как предмет, метод
и цель исследования, а также его результат. Например, прикладные
исследования тепловых машин привели к получению фундаменталь-
ного научного знания — второму началу термодинамики, и наоборот,
фундаментальные исследования генетического кода привели к станов-
лению высоконаучной технологии — генной инженерии как основы
современной биотехнологии.

Когда казанский химик Н. Зинин пришел к методу получения
ароматических аминов, он не преследовал прагматических целей в
своем исследовании — реакция Зинина стала использоваться для про-
мышленного синтеза анилина позднее. Так же, когда казанский химик
А. Арбузов изучал открытую им перегруппировку, он не связывал эту
работу с каким-либо промышленным применением.

Словом, как искусством для искусства, так и наукой для науки,
я уверен, заниматься можно и нужно.
Отвлеченное от меркантильных запросов познание природы по-
лезно в познавательном отношении, но часто оказывается полезным и
для становления новых промышленных технологий (о путях научных
открытий и свободном творчестве ученых см.: [Курашов, 2001; 2004;
20076]).

В современной химической технологии разработка многоступенча-
тых схем химических производств — задача прикладного звучания (в
смысле цели), но фундаментальная по постановке и методам решения
[Сафонов, 1996]. В истории таких примеров очень много.

Ошибочное противопоставление, противоположение фундаменталь-
ных и прикладных исследований (лингвистически выражаемое союзом
«и») проистекает из того, что часто в области прикладной инженерно-
технической деятельности фундаментальные знания не получаются и
не используются (или используются мало); соответственно, в области
фундаментальных исследований многие разделы получаемого нового
знания не находят реальных прикладных применений.

В силу сказанного приходим к выводу, что противоположение ис-
следований на фундаментальные и прикладные может основываться
не на различении предмета или метода (они могут и совпадать), а на
различении цели исследовательской деятельности и соответствую-
щих ей ценностных ориентаций.

Цель «чисто фундаментальных» исследований — получение нового
знания о мире с элементами его вечности, духовной познавательной
ценности. При этом фундаментальное научное знание может быть и
эмпирическим (заряд электрона, структура ДНК и т. п.), и теорети-
ческим (теория относительности, принцип соответствия и т. п.), и
теоретико-экспериментальным (квантовая химия, термодинамика и
т. п.). При этом фундаментальное знание может быть и прикладным,
и неприкладным в зависимости от конкретных обстоятельств как во
время его получения (если цель практическая, прикладная), так и после
того, по мере созревания социального заказа.

Следует также отметить, что нефундаментальное знание (т. е. не
вечное, преходящее) может быть и теоретическим, и прикладным, и
неприкладным. Например, учения о теплороде и флогистоне могут
быть охарактеризованы как теоретико-экспериментальные и приклад-
ные (на основании учения о теплороде вполне можно решать многие
задачи теплопередачи).

Нужно еще раз подчеркнуть, что полярными по содержанию
являются понятия «фундаментальное знание» — «нефундамен-
тальное знание», «прикладное знание» — «неприкладное знание»,
«теоретическое знание» — «эмпирическое знание», «духовная
цель» — «практическая цель»; но никак не противоположны понятия
«фундаментальное знание (исследование)» — «прикладное знание
(исследование)». Отличие здесь — только по цели. Цель «чисто
прикладных» исследований, в отличие от «чисто фундаменталь-
ных»,— не духовно-познавательная, а утилитарная — практический
результат, способный удовлетворить социальный заказ.

Таким образом, выбор путей реализации исследовательской де-
ятельности и отбор результатов исследований в фундаментальных
исследованиях регулируются такими ценностными критериями, как
достоверность, точность, соответствие имеющейся системе достоверно-
го знания и т. д. В прикладных исследованиях регуляция осуществля-
ется на основании других ценностных критериев: потребительскими
характеристиками продукта-результата и технико-экономическими
характеристиками технологического процесса (технологичность, ма-
териалоемкость, энергоемкость, надежность и т. п.). Последнее обсто-
ятельство часто приводит к тому, что в прикладных исследованиях не
проводятся сложные фундаментальные исследования и предпочтение
отдается получению эмпирических методик, практических рекоменда-
ций, опытных правил и прочим случайно обнаруженным взаимосвя-
зям конструктивных и технических параметров и т. п., если они дают
возможность выполнить соответствующий социальный заказ.

К сказанному полезно добавить рассуждения М. В. Ломоносова,
высказанные два столетия назад и вполне отчетливо разделяющие об-
ласти фундаментального и технического знания (как известно, греческое
слово «тиэхне» — искусство, мастерство). В лекции «Слово о пользе
химии» он отмечал: «Учением приобретенные познания разделяются
на науки и художества. Науки подают ясное о вещах понятие и откры-
вают потаенные действий и свойств причины; художества к преумно-
жению человеческой пользы оные употребляют. Науки довольствуют
врожденное и вкорененное в нас любопытство; художества снисканием
прибытка увеселяют. Науки художествам путь открывают; художества
происхождение наук ускоряют. Обои общею пользою согласно служат.
В обоих их коль велико и коль необходимо есть употребление химии,
ясно показывают исследование натуры и многие в жизни человеческой
полезные художества» [Ломоносов, 1951, с. 351-352].

У Ломоносова художества — все области деятельности по созданию
искусственных объектов, творений человека: технические устройства,
металлургия, архитектура и изобразительные искусства. Это понятно
из вышеприведенных слов, а также следующих: «Между художествами
первое место, по моему мнению, имеет металлургия, которая учит на-
ходить и очищать металлы и другие минералы... Ибо металлы подают
укрепление и красоту важнейшим вещам, в обществе потребным. Ими
украшаются храмы Божии и блистают монаршеские престолы, или за-
щищаются от нападения неприятельского, или утверждаются корабли и,
силою их связаны, между бурными вихрями в морской пучине плавают»
[Ломоносов, 1951, с. 359-360]. В словах Ломоносова обсуждаемые выше
проблемы взаимоотношений фундаментальных и технических знаний
Ьбозначены достаточно отчетливо, в том числе выделяются и разделы
химии как естественно-научной и технической области знания, которая
«показывает исследование натуры» и «полезные художества».

Далее при рассмотрении «жизни научного организма» (наш ак-
цент на естествознании) в его истории выделяют натурфилософию (в
период синкретической фазы становления человеческого миропони-
мания в рамках единого знания — философии). Из натурфилософии
выделились естествознание, особенно начиная с работ Г. Галилея и
И. Ньютона, а также философия и методология науки, особенно на-
чиная с работ Р. Декарта и Ф. Бэкона.

Прежде чем приступить к рассмотрению вопросов методологии
науки, проведем анализ известных определений (дефиниций) этой
специфической области познания мира, отличающейся по ряду осо-
бенностей от эстетического, практического и религиозного познания
человека и мира.

Наука и научное знание: характерные черты

Существует множество определений понятий «наука» и «научное
знание», в которых выделяются не всегда одни и те же родовые и ви-
довые признаки. Что касается «родовой принадлежности» науки, то
здесь сходимости в различных определениях больше, чем в определе-
ниях ее видовых признаков: как правило, наука рассматривается как
составная часть человеческой культуры, цивилизации, как реализация
основного видового признака человека — наделенности разумом
(homo sapiens — человек разумный).

Вначале приведем устоявшиеся определения, введенные в спра-
вочные издания.

В «Философском энциклопедическом словаре» 1983 г. издания
дано следующее определение понятия «наука»:
«Наука — сфера человеческой деятельности, функцией которой
является выработка и теоретическая систематизация объективных
знаний о действительности. В ходе исторического развития наука
превращается в производительную силу общества и важнейший соци-
альный институт. Понятие “наука” включает в себя как деятельность
по получению нового знания, так и результат этой деятельности — сум-
му полученных к данному моменту научных знаний, образующих в
совокупности научную картину мира. Термин “наука” употребляется
также для обозначения отдельных отраслей научного знания» [Сло-
варь, 1983, с. 403].

В «Краткой философской энциклопедии», изданной в 1994 г., при-
водится схожее определение:

«Наука (греч. episteme, лат. scientia) — сфера человеческой де-
ятельности, функцией которой является выработка и теоретическая
схематизация объективных знаний о действительности; отрасль
культуры, которая существовала не во все времена и не у всех наро-
дов. Родоначальниками науки как отрасли культуры, выполняющей
самостоятельную функцию, были греки, передавшие затем ее в качестве
особого идеала культурной жизни европейским народам (точнее ска-
зать, европейские народы приняли этот идеал. — В, К.). Наука образует
сущность человеческого знания» [Энциклопедия, 1994, с. 287-288].

Рассмотрим в связи с этим некоторые известные дефиниции по-
нятий «наука» и «научное знание» известных мыслителей. Вполне
понятно, что, выделяя характерные признаки научности знания, мы
одновременно решаем вопрос и об отнесении той или иной деятельнос-
ти к научной и ненаучной сферам, смотря по тому, какого рода знания
получаются в результате соответствующей деятельности.

Здесь примем во внимание характеристику научного знания в
«Метафизике» Аристотеля, приведенную выше (научное знание — это
обобщение опыта, а главный познавательный принцип — это познание
4-х видов причин) [«Метафизика», 981а, 5, 25-30].

Кант основным признаком научности знания и науки считал систе-
матичность. По Канту, научные знания — это знания, представляющие
собой обязательно систему согласно «архитектонике чистого разума».
Особенно ясно эти мысли выражены в разделе «Трансцендентальное
учение о методе» в «Критике чистого разума»: «Под архитектоникой
я разумею искусство построения системы. Так как обыденное зна-
ние именно лишь благодаря систематическому единству становится
наукой, т. е. из простого агрегата знаний превращается в систему, то
архитектоника есть учение о научной стороне наших знаний вообще,
и, следовательно, она необходимо входит в учение о методе» [Кант,
1994к, с. 486]. Важно, что во всех определениях понятия «наука» Канта
инвариантным признаком является ее систематичность. Так, он пишет:
«Что касается сторонников научного метода, то перед ними выбор:
действовать либо догматически, либо скептически, но они при всех
случаях обязаны быть систематичными» [Кант, 1994к, с. 498].

Что касается идеала научности знания, то для Канта, как мы зна-
ем, это была математика: «В любом частном учении о природе можно
найти науки в собственном смысле столько, сколько имеется в нем
математики» [Кант, 1963, с. 58].

Шопенгауэр, отрицая идеал математического знания как эталона
научности, близок к Канту в выделении основного признака научного
знания. Если у Канта это систематичность, то у Шопенгауэра — близ-
кое по смыслу понятие общности. Шопенгауэр писал: «Цель науки
не большая достоверность (ибо последнюю может иметь и самое
отрывочное отдельное сведение), но облегчение знаний посредством
его формы (вспомним здесь об «архитектонике» Канта. — В. К.) и
данная этим возможность полноты знания. Поэтому ложно рас-
сматривать мнение, что научность знания заключается в большей
достоверности, и столь же ложно вытекающее отсюда утверждение,
будто лишь математика и логика — науки в подлинном смысле слова,
так как только они, в силу своей априорности, обладают неопровер-
жимой достоверностью познания. Этого последнего преимущества
у них нельзя оспаривать, но оно вовсе не дает им особого права на
научность, которая состоит не в достоверности, а в систематической
форме познания (прямая преемственность с мыслями Канта. — В. К.),
основанной на постепенном восхождении от всеобщего к особенному»
[Шопенгауэр, 1992, с. 104].

Мыслитель XX в. Ясперс, как Кант и Шопенгауэр, выделяет один из
главных признаков науки — общезначимость, однако принципиально
расходится с Шопенгауэром, выделяя еще достоверность научного
знания и наличие методов. В разделе «Характеристики современной
науки» он писал: «Науке присущи три необходимых признака: позна-
вательные методы, достоверность и общезначимость.

Я обладаю научным знанием лишь в том случае, если осознаю
метод, посредством которого я это знание обретаю, следовательно,
могу обосновать его и показать в присущих ему границах.
Я обладаю научным знанием лишь в том случае, если полностью
уверен в достоверности моего знания. Тем самым я обладаю знанием
и о недостоверности, вероятности и невероятности.

Я обладаю научным знанием лишь тогда, когда это знание обще-
значимо.

В силу того, что понимание научных знаний, без сомнения, доступно
рассудку любого человека, научные выводы широко распространяются,
сохраняя при этом свое смысловое тождество. Единодушие — признак
общезначимости. Там, где на протяжении длительного времени не
достигнуто единодушие всех мыслящих людей, возникает сомнение
в общезначимости научного знания»[Ясперс, 1994, с. 101].

Заметим, что общезначимое или «единодушное» знание не есть
удовлетворительный критерий достоверности и тем более истинности,
т. е. объективности знания. Скорее это конвенциалистский критерий,
а здесь мы уже приходим к точке зрения конвенционализма, выражен-
ного наиболее определенно Пуанкаре.

Если философ подходит к осмыслению феномена «наука», не имея
достаточного опыта работы в ней (а наилучший опыт работы в науке —
это опыт работы в одной из отраслей естествознания), то часто рассуж-
дения о науке представляют собой малосодержательную схоластику. Это
касается ряда видных представителей философской мысли. Например,
Хайдеггер весьма схоластически размышляет о науке в работе «Наука
и осмысление». Он рассуждает об отнесенности науки к человеческой
культуре. Он пишет, что наука — это «способ, притом решающий, каким
для нас предстает все, что есть» [Хайдеггер, 1993, с. 239]. Он пишет,
что «наука есть теория действительного» и далее вдается в длительные
пояснения того, что называется «действительным» и что называется
«теорией» [Хайдеггер, 1993, с. 240]. Он пишет, что «действительное
есть действующее или сделанное: про-изводящее или про-из-веденное
в присутствие» [Хайдеггер, 1993, с. 241]. И далее продолжается скучная
цепь дефиниций, которые «ни уму, ни сердцу».

В неопозитивизме критерием научности знания является его
подтверждаемость (верифицируемость), что связывается с логичес-
кой непротиворечивостью языка науки при описании фактов опыта,
представленных в «протокольных суждениях» (т. е. суждениях, опи-
сывающих непосредственный опыт).

В свою очередь представитель постпозитивизма Поппер выдвинул
противоположный позитивистскому критерий научности знания — так
называемый «принцип фальсификации», согласно которому знание
может приниматься как научное, «если класс его потенциальных
фальсификаторов не равен нулю».

Наконец, Фейерабенд в «анархистской теории научного знания»
утверждает, что подлинной науке должна быть свойственна «проли-
ферация научных теорий», т. е. не только допустимо, но и необходимо
создавать самые разные варианты для описания и объяснения тех или
иных исследуемых в науке объектов.

К этому надо добавить, что научное знание преемственно — это
выражено в методологическом принципе соответствия.

В итоге можно перечислить основные критерии научности знания,
выделяемые для анализа в контексте истории науки на предмет их
инвариантности:

•	общность и систематичность;

•	общезначимость (интерсубъективность);

•	объективность (независимость от субъекта познания);

•	наличие специальных осознанных познавательных методов
(теоретических и экспериментальных);

•	достоверность (верифицируемость);

•	критикуемость (фальсифицируемость);

•	дополнительность (от корпускулярно-волнового дуализма до
методологического анархизма П. Фейерабенда);

•	преемственность (выражается принципом соответствия).

Вначале среди отобранных критериев научности знания попробуем
выбрать абсолютно инвариантные. К таковым не будут относиться, ка-
залось бы, с первого взгляда «самые научные» критерии: объективность
и достоверность. Действительно, если понимать объективность знания
как наличие в нем элементов знаний об объекте таком, каков он есть на
самом деле, «сам по себе», без влияния познавательной системы (че-
ловека с экспериментально-теоретическим инструментарием), то этот
идеал уходит по мере развития науки. Можно ориентироваться, напри-
мер, на периодизацию изменения норм научности знания в терминах:
классическая наука, неклассическая наука и постнеклассическая наука
(соответственно: классическое, неклассическое и постнеклассическое
научное знание) [Степин, 1992].

Наблюдая развитие науки от классического периода (классическая
механика, электродинамика) к неклассическому периоду (квантовая
механика как описание единой системы «исследуемый объект — че-
ловек и его инструменты»), а далее к постнеклассическому периоду
(человек во взаимодействиях с открытыми саморазвивающимися сис-
темами, возрастание роли аксиологических критериев оценки научного
знания), мы видим утрату классического идеала объективного знания.
В физике микрочастиц, квантовой механике «наблюдаемую систему»
(объект и его окружение) и «наблюдающую систему» (субъект и его
инструменты) невозможно разделить ни в экспериментальной ситуа-
ции, ни в теоретическом описании.

Здесь знание остается объективным только в смысле, придаваемом
Кантом этому понятию как общезначимому знанию, имеющему осно-
вания в пределах возможного опыта (т. е. можно сказать, что научное
знание XX в. весьма приблизилось к критериям Канта). Понятие
«объективное» у Канта поясняется так: «Таким образом, объективное
значение и необходимая всеобщность суть тождественные понятия, и
хотя мы не знаем объекта самого по себе, но когда мы придаем сужде-
нию всеобщность и через то необходимость, то этим самым придаем
ему и объективное значение» [Кант, 1993, с. 75].

Что касается достоверности, то в истории науки имеется масса
примеров, когда научные знания впоследствии были опровергнуты
или принципиальным образом пересмотрены (отсюда они не стали
ненаучными, иначе большую часть истории науки следовало бы вы-
черкнуть как не ее историю: геоцентризм, учение о стихиях и эфире в
античности, учения о флогистоне и теплороде).

Надо иметь в виду, что научное знание, строго говоря, не может пре-
тендовать на постижение Истины. В позитивных науках принимаются не
абсолютные, а условные критерии истинности знания. Среди них: прак-
тичность (характерна для экспериментальных наук), прагматичность
(характерна для технических наук), понятийно-терминологическая
строгость и логическая непротиворечивость (характерны для теорети-
ческих наук, особенно для математики, логики, теоретической физики),
простота (один из вариантов — принцип экономии мышления у Э. Маха),
очевидность, красота, соответствие здравому смыслу. Эти критерии
принимаются различными группами ученых в различные времена, как
правило, на основании ситуационных предпочтений (определяемых
областью знания, традициями, исторической ситуацией).

Не всякое научное знание преемственно, не всякие научные описа-
ния одного и того же объекта можно считать дополнительными (если
одно явно ошибочное или просто не воспринимается представителями
альтернативной концепции, или вообще никакого дополнительного
описания объекта нет, а есть только одно).

Не всякое научное знание общезначимо (особенно это касается
принципиально новых идей, которые могут быть длительное время
значимы только для единиц или только для автора).

Что касается принципов верификации и фальсификации, то их
можно объединить в принцип проверяемости знания: любое знание
может считаться научным, если его можно потенциально подтвердить
или опровергнуть. Но проверить, к сожалению, можно не все знания,
которые относятся традиционно к научным: космогонические теории;
исторические реконструкции, в том числе теории естественной эво-
люции; ненаблюдаемые элементарные частицы, реальность которых
постулируется для «склейки» теоретических и экспериментальных
положений физики элементарных частиц.

Если теперь выделить инвариантный видовой признак научного
знания на основании всех вышеприведенных анализов, определений
и характеристик, то это будет, безусловно, систематичность, а не
достоверность, общезначимость и т. д., как представляется многим
на первый взгляд.

История науки подтверждает это: многие знания, получаемые в
сфере науки, устаревали, пересматривались заново, просто опроверга-
лись, но они входят в контекст научного познания как научные ввиду
их претензии на систематичную форму представления. Если говорить
словами Канта, то специфика научного знания и научного метода — это
специфическая архитектоника.

Наконец, целостность науки и системность научного знания воз-
можны только при наличии определенного осознанного метода. Об
этом хорошо сказано в «Логике» И. Канта: «Познание как наука
должно руководствоваться методом. Ибо наука есть целое познание
в смысле системы, а не в смысле лишь агрегата. Поэтому она требует
познания систематического, следовательно, осуществленного по об-
думанным правилам (т. е. на основании осознанного метода. — В. К.).
...Как учение об элементах имеет в логике своим содержанием эле-
менты и условия совершенства познания, так, напротив, общее уче-
ние о методе в качестве другой части логики должно трактовать о
форме науки вообще или о способе и виде соединения многообразия
познания в науку» [Кант, 1994в, с. 388-389].

В результате мы приходим к тому, что единственным инвариант-
ным признаком науки является осознанный метод, или можно сказать
так: только та область познавательной деятельности является наукой
в собственном смысле слова, которая включает в себя методологию,
или учение о собственном методе.

В результате инвариантными критериями научности знания яв-
ляются:

1)	его системность,

2)	наличие осознанного метода (системы познавательных ме-
тодов, познавательного экспериментального и/или теоретического
инструментария ).

Следующими по значимости критериями научности знания можно
назвать их историческую преемственность и фальсифицируемость.
Это обусловливает общенаучную значимость «принципа соответс-
твия» и «принципа фальсификации».

Что касается философии и философских знаний, то нетрудно
заметить, что философское знание не соответствует всем критериям
научности знания, представленным выше. В философском знании есть,
безусловно, общность и системность, есть и специальные познаватель-
ные методы (гносеология), и верифицируемость с фальсифицируе-
мостью, и дополнительность, но нет таких существенных признаков
научного знания, как общезначимость и преемственность. В физике
подавляющим большинством представителей научного сообщества
принимаются, например, законы классической механики Ньютона,
электродинамика Максвелла, уравнение Шредингера, законы сохране-
ния, равно как в химии атомно-молекулярное учение или в биологии
учение о наследственности и молекулярных носителях генетической
информации (нуклеиновых кислотах РНК и ДНК). В философии, на-
против, во все времена культивировались противоречащие друг другу
учения, полностью принимаемые одними мыслителями и полностью
отвергаемые другими.

Философия, являясь основой методологии всех других областей
человеческой деятельности, не лучшим образом обеспечивает мето-
дологическими разработками свою собственную область — методоло-
гию философского образования. Это видно по содержанию отечест-
венных курсов философии в недавнем прошлом. Избыток преподава-
ния диалектического материализма был обусловлен не только идео-
логическими причинами, но и тем, что философия счцталась наукой,
хотя наукой она является только в некоторых ее областях. Отсюда и
взгляд на развитие философии как на науку с последовательной за-
меной старого и несовершенного знания новым, более совершенным,
в котором старое знание присутствует как составная часть, элемент,
момент.

Другими словами, развитие философии рассматривалось с точки
зрения принципа соответствия. В этом случае, конечно, как и при
преподавании других наук (математики, физики, биологии), в курсах
философии основной акцент делался на изучении ее последних до-
стижений — диалектического материализма. Но философия не во всех
важных частях есть наука, это очевидно уже по тому неоспоримому
факту, что в философском знании не наблюдается прогрессивного раз-
вития на основе принципа соответствия — прежнее знание не входит
как составная часть в более новое и совершенное, а сохраняет свою
актуальность.

Так, для философа изучение диалогов Платона, «Метафизики»
Аристотеля, «Исповеди» Августина, «Рассуждений о методе» Декарта
не менее (а иногда и более) важно, чем изучение трудов современников.
В то же время образование хорошего физика может состояться без изу-
чения «Диалога о двух важнейших системах мира» Галилея или «Ма-
тематических начал натуральной философии» Ньютона. Этот аспект
является хорошим примером важности философско-методологических
проблем образования, в том числе и философского образования.

При этом важно подчеркнуть, что философская мысль, в том числе и
такие ее «прикладные» области, как, например, социальная философия,
не предназначена, вопреки распространенному мнению, в своем высшем
человеческом назначении создавать для практиков «технологии» пе-
реустройства общества или «руководства» по влиянию на ход истории
(вспомним неудачный опыт применения философских концепций в
социальной практике в историческом размахе от Платона в Сиракузах
до Ленина в России). Философия выполняет более существенную и
несуетную задачу — она открывает путь к пониманию человеком смысла
истории и самоопределению себя в ней. Для такого самоопределения
человек обладает свободой воли и сверхприродной сущностью, что дает
ему возможность приблизиться к свету Истины и Добру. То есть и в той
части, где философию можно отнести к науке, она — наука, призванная
производить духовные ценности и удовлетворять духовно-познаватель-
ные, а не материально-практические запросы человека.

Наконец, важно сказать об общей черте всех областей человеческого
познания мира: философского, научного, технического, эстетического,
обыденного. Знания во всех этих областях не имеют полного заверше-
ния, и это хорошо для человека тем, что человеческая любознатель-
ность всегда может удовлетворяться постижением еще не постигнутого
нового и интересного.

С точки зрения деятельностного подхода, с учетом результатов
проведенного анализа смысла и значения понятия «наука», могу пред-
ложить следующее краткое определение.

Наука — это целенаправленная познавательная деятельность,
вырабатывающая системное знание на основании осознанных
познавательных методов. Научное знание потенциально фаль-
сифицируемо и, как правило, преемственно.

Здесь напомним, что, например, по Канту, «метод есть способ дейс-
твия согласно основоположениям».

Проблемы самопознания (рефлексии) науки и образования, ослож-
няемые их собственной исторической динамикой, хорошо выражены у
Хайдеггера: «Пути осмысления постоянно изменяются смотря по месту
начала движения, смотря по отмеренной доле пути, смотря по далекости
открывающихся в пути перспектив на достойное вопрошание. Хотя науки
на своих путях и своими средствами как раз никогда не могут проникнуть
в существо науки, все же каждый исследователь и преподаватель, каждый
человек, занятый той или иной наукой, как мыслящее существо способен
двигаться на разных уровнях осмысления и поддерживать его... Осмысле-
ние требуется ему как отзывчивость, которая среди ясности неотступных
вопросов потонет в неисчерпаемости того, что достойно вопрошания, в
чьем свете эта отзывчивость в урочный час утратит характер вопроса и
станет простым сказом» [Хайдеггер, 1993, с. 252-253].

Выше я кратко ответил на вопросы: Что есть наука? Что есть на-
учное знание? Следующий естественный вопрос — о способах челове-
ческого «вопрошания» (если выражаться словами Хайдеггера), или:
Что есть методология научного познания?

Методология научного познания: основные понятия

Методология науки — специфическая область знания, она занимает
промежуточное положение в иерархии познавательных сфер между
конкретными науками и философией. Думаю, что методологию науки,
помимо прочих ее дефиниций, можно определить как прагматическую
философию науки.

Методология науки — это метанаука по отношению, к конкретным
дисциплинам, и поэтому она не входит в специальный предмет иссле-
дования конкретных научных дисциплин. Более того, исследователи
в конкретных областях знания могут быть не только вне рефлексии
своей области, но и неадекватно воспринимать ее природу, характер и
особенности даже при плодотворной деятельности в деле становления
научного знания.

Эта ситуация хорошо охарактеризована И. Кантом: «Никто не пыта-
ется создать науку, не полагая в ее основу идею. Однако при разработке
науки схема и даже даваемая вначале дефиниция науки весьма редко соот-
ветствуют идее схемы, так как она заложена в разуме подобно зародышу,
все части которого еще не развиты и едва ли доступны даже микроскопи-
ческому наблюдению. Поэтому науки, так как они сочиняются с точки
зрения некоторого общего интереса, следует объяснять и определять не
соответственно описанию, даваемому их основателем, а соответственно
идее, которая ввиду естественного единства составленных им частей
оказывается основанной в самом разуме. Действительно, нередко ока-
зывается, что основатель [науки] и даже его позднейшие последователи
блуждают вокруг идеи, которую они сами не уяснили себе, и поэтому не
могут определить истинное содержание, расчленение (систематическое
единство) и границы своей науки» [Кант, 1994к, с. 487].

«Метод (от греч. methodos — путь, исследование, прослеживание) —
способ достижения определенных целей, совокупность приемов и опе-
раций практического или теоретического освоения действительности.
В области науки метод есть путь познания, который исследователь
прокладывает к своему предмету, руководствуясь своей гипотезой»
[Энциклопедия, 1994, с. 266].

Таким образом, в предельно кратком определении методоло-
гия — это учение о путях познавательной деятельности.

Будет не лишним еще раз пояснить, что методология науки способна
только обозначить общие принципы эффективной познавательной
деятельности, но она не может предсказывать конкретные этапы (ал-
горитм) познания конкретного исследуемого объекта. Методология
вырабатывает общие подходы и принципы, но не является методичес-
ким знанием, «рецептурой» и «технологией» получения нового знания.
Полезное функционирование методологии в конкретных областях
познавательной деятельности выражается в критическом анализе
возможных вариантов решения проблемы и дискредитации заведомо
тупиковых путей исследования.

Существует множество вариантов разъяснения функций методо-
логических знаний. Ясно и кратко они охарактеризованы в работе
Г. Лейбница «Об искусстве открытия»: «Людские умы подобны реше-
ту, которое в процессе мышления трясут до тех пор, пока через него не
пройдут самые маленькие частицы. А пока они проходят через него,
спекулятивный разум охватывает то, что ему представляется нужным.
Это можно сравнить с тем, как некто, желающий поймать вора, при-
кажет всем гражданам пройти через некие ворота, а потерпевшему
стоять у ворот и смотреть. Но чтобы ускорить дело, можно применить
метод исключения... Ведь если ограбленный будет утверждать, что
вор был мужчина, а не женщина среднего возраста и не юноша или
ребенок, все они (то есть не являющиеся объектом поиска, его целью)
смогут пройти безнаказанно» [Лейбниц, 1984, с. 398].

В этом смысле всякая методологическая работа в первую очередь
играет отрицательную роль — не дает научной мысли в хитроспле-
тениях и лабиринтах интеллектуального мира пройти безнаказанно
в сторону тупиковых направлений, где исследователя ждут «пустые
хлопоты». Другими словами, методология — это не алгоритм научной
познавательной деятельности: делай раз, делай два, делай три, — а
ориентирующие принципы.

Методология как учение о познавательной деятельности может
выражаться в двух основных формах: дескриптивной и норматив-
ной.

Дескриптивная методология есть, по существу, история становле-
ния научного знания, поучительная прецедентами, аналогиями, про-
сматривающимися в исторической канве стереотипами познаватель-
ных актов, т. е. это поучительные историко-научные «сказки». Причем
нужно отметить, что методологическая ценность историко-научных
работ не всегда осознается. В целом можно сказать, что дескриптивная
методология — это первичный и «слабый» уровень рефлексии или
самосознания той или иной науки.

Нормативная методология есть уже явное учение об общезначи-
мых путях познавательной деятельности, сформулированных в форме
методологических принципов, т. е. нормативная методология — это
феномен явного самосознания науки, явная рефлексия.

Наконец, здесь нужно сказать о «неявной методологии» или, точ-
нее, «протометодологии», т. е. индивидуальном познавательном опыте
исследователя, которым он руководствуется интуитивно в процессе
познавательной деятельности, но не осознает внутренние подсозна-
тельные принципы, подходы, способы, которые «ведут» его по тому
или иному познавательному пути.
Вообще говоря, большинство исследователей в частных науках
работают именно на основании такой «протометодологии» или вы-
работанной с опытом интуиции.

Другой подход к анализу методологии как предмета (здесь, по
существу, мы занимаемся методологией методологии) — выделение
в ней так называемых формальной и содержательной методологий.
Предмет формальной методологии — преимущественно язык и логика
научного знания. В силу этого формальная методология более связана
с решением проблем обоснования научного знания. Предмет содержа-
тельной методологии — преимущественно зарождение нового знания
и его рост. В силу этого содержательная методология более связана с
анализом историко-логических процессов развития научного знания.
Формальная методология характерна, например, для позитивизма и
неопозитивизма (Конт, Милль, Карнап, Витгенштейн), содержатель-
ная — для постпозитивизма (Поппер, Кун, Фейерабенд).

В иерархическом плане при классификации методологии могут
быть выделены три уровня:

•	философский,

•	общенаучный,

•	частнонаучный.

Философский уровень методологии близок проблемам гносеологии
(эпистемологии, теории познания, учению о познании). Общенаучный
уровень методологии есть специфический синтез частнонаучного и
философского знаний. Частнонаучный уровень методологии есть, в
свою очередь, синтез общенаучной методологии и системы знаний
соответствующей частной науки (например, вводятся понятия «мето-
дология физики», «методология химии», «методологические проблемы
экологии», «методологические проблемы лингвистики»).

Наше основное внимание обращено здесь, конечно, к нормативной
методологии, рассматриваемой преимущественно на содержательном
уровне общенаучного и частнонаучного знания.

Наиболее известные методологические принципы
и подходы

Перейдем к характеристике основных (точнее, наиболее известных,
так как выделение основных принципов — вопрос спорный) методоло-
гических принципов и подходов. Как я многократно оговаривался, хотя
методологические принципы и подходы не дают однозначного пути к
познанию нового, и в этом смысле они расплывчаты, все же сформу-
лировать их, в отличие от эвристических учений, в строгом и явном
виде вполне возможно. Эти познавательные подходы и до их явной
формулировки именно как принципов, конечно, неосознанно приме-
нялись «давным-давно», но рефлексия их, конкретизация, подробный
анализ сфер функционирования были произведены преимущественно
в методологии науки XX в.

По каждому из принципов опубликовано большое количество ра-
бот, но изучение их не много прибавит методологического образова-
ния конкретным исследователям (детальные исследования полезны
больше профессионалам-методологам для конкретизации и защиты
своих позиций). В силу этого приведу принципы в предельно крат-
ком изложении.

Принцип соответствия

Систематизация знания в данной области научного познания на
основе новых принципов (идей, концепций, теорий), как правило,
включает «старое» знание в этой области как элемент этой системы
(как частный случай, как предельный случай и т. п.). Это не жесткий
принцип, здесь именно уместна поправка «как правило», но в то же
время преемственность — одна из наиболее характерных черт научного
знания.

Становление принципа соответствия в методологии научного
познания обычно связывается с именем Н. Бора, хотя в разных
формах идеи принципа соответствия высказывались и ранее. Так,
например, А. Н. Антонов утверждает: «Еще в 1913 г. Нильс Бор
сформулировал знаменитый “принцип соответствия”, который ус-
танавливал закономерное взаимоотношение между классической
теорией излучения и квантовой теорией. Он сыграл настолько важ-
ную роль в развитии атомной теории, что позволил А. Зоммерфельду
назвать “принцип соответствия” Н. Бора “волшебной палочкой”
[Антонов, 1985], Однако аналогичные идеи мы находим у Бутле-
рова: «Когда мы будем знать ближе натуру химической энергии,
самый род атомного движения, когда законы механики получат
и здесь приложение, тогда учение о химическом строении падет,
как падали прежние химические теории, но, подобно большинству
этих теорий, оно падет не только для того, чтобы исчезнуть, а для
того, чтобы войти в измененном виде в круг новых, бодее широких
воззрений» [Бутлеров, 1953, с. 383].
ПРИМЕРЫ:

Релятивистская механика при малых скоростях движения тел
переходит в классическую механику Ньютона.

Атом рассматривался до начала XX в. как неделимая элементарная
частица, а в современной науке известно, что атом делим, но во многих
процессах (химических, биохимических, физических) атом, как и пре-
жде, условно принимается как неделимая частица вещества.

В теории химического строения Берцелиуса все химические вещес-
тва состоят из двух частей, положительно и отрицательно заряженных
(«дуализм Берцелиуса»). Сейчас это называется ионной связью, однако
стало известно, что есть и ковалентные связи.

В химическом профессиональном языке до сих пор используется
тривиальные названия химических веществ, хотя есть и названия в
соответствии с международной номенклатурой.

Примечание

Принцип соответствия служит одним из важных критериев различения
научного и ненаучного знаний, т. е. он дает возможность решать задачу демар-
кации науки и ненауки. Другие области человеческого знания (философия,
религиозные учения, мистическое эзотерическое знание) существенно отли-
чаются по критерию исторической преемственности.

Принцип дополнительности

Многие объекты исследования (от простейших объектов микро-
мира, например элементарные частицы, до сложнейших, например
человек и общество) более полно описываются на основании интегра-
ции разнородных и даже противоречивых знаний (теорий, концепций,
подходов). Например, корпускулярно-волновой дуализм в физике или
учение о нематериальной душе и теле, учение о двойственной истине
(Ибн-Рушд), дуализм субстанций мыслительной и протяженной
(Декарт), синхронический и диахронический подходы в лингвистике
и культурологии, интерналистский и экстерналистский подходы в
методологии и истории науки.

Как видим, идея дополнительности различных знаний об одном и
том же объекте, не поддающихся полному синтезу, известна с давних
времен. Формулировка же «принципа дополнительности» в явном виде
опять-таки связывается с именем Н. Бора: «Для того чтобы достичь
лучшего понимания между парными понятиями классической физики,
Нильс Бор ввел понятие “дополнительность”. Он рассматривал карти-
ну частицы и картину волны в качестве взаимодополняющих описаний
одной и той же реальности, каждое из которых истинно лишь частично
и имеет ограниченное применение» [Капра, 1994, с. 136-137].

ПРИМЕРЫ:

Корпускулярно-волновой дуализм.

Квантовая химия — в ее языке присутствуют и химические понятия,
и физические понятия.

Человек — это биохимическая «машина», и действительно, в матери-
альном смысле человек полностью состоит из каких-либо молекул, при
этом, однако, такие его качества, как душевные, интеллектуальные, соци-
альные, не могут познаваться только биохимией, но еще и философией,
психологией и всем комплексом социально-гуманитарных наук.

Принцип пролиферации научных теорий

(или анархистская теория научного знания П. Фейерабенда)

Согласно этому принципу возможность наиболее полного познания
объекта увеличивается вместе с количеством и разнообразием теоре-
тических идей, его можно назвать «принципом дополнительности в
квадрате». Данный принцип похож на принцип дополнительности,
доведенный до абсурда, тем не менее при познании сложных объектов
(особенно при познании человека сосуществуют различные подходы,
теории, направления, школы, учения) этот принцип вполне состоя-
телен.

Принцип верификации

По существу, это аналог принципа достаточного основания фор-
мальной логики. Основной смысл его прост — вводимые в систему
научного знания положения должны быть обоснованы. Вся сложность
заключена в проблеме выбора общепринятых критериев истинного
или обоснованного научного знания, а здесь, к сожалению, согласия у
ученых нет (см. раздел «Что есть истина?»). В логическом позитивизме
таким критерием является возможность эмпирического обоснова-
ния научного знания путем сведения всякого знания к простейшим
атомарным эмпирическим протокольным суждениям, констатациям
«фактов».

Этот принцип окончательно утвердился в философии позити-
визма, его региональное распространение — это преимущественно
английская и североамериканская философия, которые всегда тя-
готели к эмпиризму и логическим исследованиям. Несмотря на то
что этот принцип на первый взгляд кажется главным в естествозна-
нии, на самом деле в вопросе установления истинности знания и в
проблеме исследования путей формирования научного знания этот
метод — слабый. Во-первых, не удается общие научные положения
вывести из протокольных суждений опыта. Это касается любых
родовых (общих) понятий пространства, времени, поля, вещества,
превращения и т. д. Во-вторых, принцип верификации предполагает
в логическом смысле опору на индуктивное обобщение, но ни одно
индуктивное обобщение не может считаться достаточным критерием
достоверности знания.

Принцип фальсификации

Согласно этому принципу за научное можно принимать только то
знание, которое сформулировано таким образом, что класс его потен-
циальных фальсификаторов представляет непустое множество. Проще
говоря, для всякого знания, претендующего на статус научного, должны
видеться совершенно определенные возможности его проверки путем
опровержения. В методическом смысле это то же самое, что и принцип
верификации, — и в том и в другом случае осуществляется проверка,
тестирование научных теоретических предположений опытным путем
(экспериментом). Однако в методологическом смысле эти принципы
отличаются, так как на основании принципа фальсификации исследо-
ватель в первую очередь ищет опытные экспериментальные ситуации,
где соответствующее обобщенное научное положение может быть
опровергнуто. В результате такого подхода рост научного знания ус-
коряется, поскольку происходит более интенсивное освобождение от
малодостоверных учений.

Принцип фальсификации наиболее продуктивен при отделении
традиционного научного знания от околонаучных, паранаучных,
мистических, эзотерических и т. п. учений. Подчеркну, что здесь я не
отказываю названного рода учениям в праве на особый подход к пос-
тижению мира; в данном контексте я рассматриваю вопрос только с
точки зрения проблемы выделения собственно научного пути познания
мира. Например, если кто-то уверяет, что видел «летающую тарелку»
с инопланетянами, то для научного рассмотрения этого знания нужна
возможность критической проверки данного утверждения на предмет
ложности или достоверности: свидетели, фотографии, зарегистриро-
ванные радиосигналы и т. п.
Данный принцип сформулирован К. Поппером, хотя в более или
менее ясной форме основная идея принципа высказывалась и ранее,
например, Ф. Ницше, который в сочинении «По ту сторону добра и
зла» писал: «Поистине немалую привлекательность каждой данной
теории составляет то, что она опровержима: именно этим она влечет
к себе более тонкие умы» [Ницше, 19906, с. 253].

Принцип редукции — познание некоторой целостности, системы,
«сложности» через познание более простых ее составляющих — час-
тей, элементов. Другими словами, принцип редукции — это познание
некоторых интегральных свойств исследуемых объектов (целостнос-
тей, систем) через составляющие их части. Этот принцип наиболее
характерен для научного познания множества объектов неживой и
живой природы, социальных систем, социоприродных систем вплоть до
Вселенной. Так, некоторые свойства атома можно вывести из свойств
его ядра и электронов (см., напр.: [Курашов, 1984 и 19956]), живой
клетки — из составляющих ее органоидов, общества — из свойств
составляющих его социальных групп.

Принцип целостности — познание индивидуальных целостных
свойств исследуемых объектов во взаимодействии с другими объек-
тами (целостностями и т. п.). В простейшем выражении: целое боль-
ше суммы составляющих его частей. Точнее, у всякой системы, целос-
тности есть свойства, которые не сводимы (нередуцируемы) ко всей
совокупности свойств составляющих элементов, частей. Свойства
молекул не исчерпываются свойствами составляющих их атомов;
свойства живых клеток не исчерпываются свойствами составляющих
их молекул и органоидов; свойства популяции не исчерпываются
свойствами входящих в нее особей; свойства языка не исчерпываются
свойствами составляющих его лексических единиц, грамматических
правил, семиотических характеристик (см., напр.: [Курашов, 19956]).

Принцип контрредукции

Принцип, сформулированный В. И. Курашовым (см., напр.: [Кура-
шов, 19956]), утверждает в онтологической части наличие во всякой
естественной (природной) системе (целостности) высших имманен-
тных «метацелостных» свойств и возможность их познания (гносео-
логическая часть) при исследовании данной системы (целостности)
как элемента, части в составе более высокоорганизованной системы.
Причем специально подчеркивается, что речь идет именно об имманен-
тных, изначально присущих данной целостности свойствах. Принцип
контрредукции распространяется на все естественные объекты — от
элементарных частиц до социоприродных систем, естественного языка,
Вселенной, в том числе если они берутся как системы, включающие не
только актуальные, но и исторические связи между их элементами.

Таким образом, принцип контрредукции — познание высших
«метацелостных» свойств объектов (целостностей, систем) при ис-
следовании их как элементов более высокоорганизованных систем,
в том числе и как элементов эволюционирующих природных систем.
Раскрываемые в результате применения принципа контрредукции
имманентные «метацелостные» свойства исследуемых объектов могут
быть также названы имманентной «памятью» о высшем и будущем.

Принцип контрредукции не просто основывается на известном
положении, что «свойства целого больше суммы свойств частей», но
выделяет у естественных образований (целостностей) высшие (ме-
тацелостные) свойства, которые могут быть вне специального поля
зрения традиционной проблемы о том, насколько некоторые свойства
частей могут определять свойства целого. Выявленные целостные
свойства того или иного объекта, не сводимые к свойствам частей, не
обязательно будут «метацелостными свойствами» (подробнее об этом
см. раздел, посвященный рассмотрению основных свойств естествен-
ных объектов).

Системный подход представляет собой разветвленную область
общенаучного знания, в предмет которой входят и методологические
проблемы редукции, целостности и контрредукции, которые я выделил
особо в силу их особой значимости для методологии научного познания.
Отметим, что принципы редукции, целостности и контрредукции дают
разные уровни видения одного и того же объекта и, соответственно,
выявляют свойства, которые следует рассматривать с точки зрения
принципа дополнительности, при полном описании объекта как целос-
тности, включенной в единую систему развивающейся Вселенной.

Принцип моделирования и метод аналогии основаны на воз-
можности познания некоторых свойств объектов путем исследования
подобных им материальных или нематериальных (концептуально-
понятийных, логико-математических) конструкций. По существу, это
путь познания по аналогии.

Понятия «подобие», «аналогия», «модель» с методологической точ-
ки зрения во многом сходятся. В связи с этим для большей ясности в
понимании принципа моделирования (познания по аналогии) полезно
привести слова И. Канта: «Познание по аналогии... не означает, как
обыкновенно понимают это слово, несовершенное подобие двух вещей
(имеется, очевидно, в виду подобие вещей генетическое. — В. К.), но
совершенное подобие двух отношений между совершенно неподобны-
ми (опять-таки, очевидно, по природе, генетически. — В. К.) вещами»
[Кант, 1993, с. 166]. Полезно для сравнительного анализа привести и
другое определение понятия «аналогия», данное известным физиком
и философом Э. Махом: «Аналогия есть такое соотношение между
системами понятий, в котором выясняется как различие между двумя
гомологичными понятиями, так и сходство логических соотношений
в двух парах гомологичных понятий» [Мах, 1909, с. 226].

Как известно из логики, доказательства по аналогии являются од-
ними из наиболее слабых. Известны и проблемы выбора адекватной
модели или адекватной исследуемому объекту аналогии. Такого рода
проблемы можно пояснить, например, следующими эпизодами из
истории становления нового научного знания:

«Ярким примером контроверзы в истории науки, возникшей на поч-
ве неправомерных заключений по аналогии, является известный спор
между Прустом и Бертолле о составе химических соединений: обобщив
факты четкого проявления кратных весовых отношений, Пруст сделал
вывод об определенности состава химических соединений, сделав упор
на более сложные химические соединения, в которых определенность
состава практически незаметна; Бертолле отстаивал тезис о неопреде-
ленности состава. В своей области каждый из них был по-своему прав,
и спор возник именно из-за вторжения каждого в область другого.
Поскольку Пруст придерживался более общего атомистического уче-
ния, концептуальное становление которого как раз в те годы (в первые
десятилетия XIX в.) набирало силы, Пруст в этом споре победил. В
случае противостояния волновой и корпускулярной картин в теории
теплового излучения в начале XX в. исход был иным, синтетическим,
и снова по причине существования более общей концепции — корпус-
кулярно-волнового дуализма материи» [Вяльцев, 1984, с. 77].

Хотя у этого метода много ловушек, т. е. сомнительных аналогий,
некорректных экстраполяций, он все же является одним из главных
в мышлении химика.

Установка на преодоление парадигм

Установка на преодоление сложившихся парадигм (образцов,
шаблонов, стереотипов, схем, устоявшихся догм и стилей мышления)
в научном сообществе — важный фактор для ориентации научной
познавательной деятельности в направлении открытия принципи-
ально нового и приятия нового вне шаблонных интерпретаций на базе
сложившихся концепций.

Наиболее обстоятельно проблемы консервативности мышления
и отторжения всего нового в связи со складывающимися в научном
сообществе «парадигмами» рассмотрены в известной работе Т. Куна
«Структура научных революций».

Принцип историзма

Более полное изучение объекта возможно только при его исследо-
вании в процессе его генезиса и развития. О становлении и сущности
этого принципа рассказывается в специальном разделе.

Методы абстрагирования, идеализации и формализации

При научном исследовании удобно представлять реальные объек-
ты в виде объектов с ограниченным набором наиболее существенных
свойств (абстрагирование) и мыслительных их образов со строго
установленными свойствами: идеальный газ, материальная точка,
абсолютно черное тело (идеализация). Свойства этих объектов и их
самих в целом легко представлять в символической, знаковой форме,
т. е. формализовать. Это позволяет легче оперировать их мыслитель-
ными образами и математическими символами, их обозначающими
(использовать математический формализм).

Методы логики: анализ, индуктивный и дедуктивный мето-
ды — выделение в процессе исследования объекта составляющих его
частей, построение общих суждений на основании отдельных фактов,
выведение частных суждений на основании известных общих положе-
ний (подробнее об этом сказано в разделе, посвященном рассмотрению
познавательных возможностей логики).

Природа методологических принципов и подходов различна. На-
пример, принципы редукции, целостности, контрредукции выражают
природу естественных объектов исследования; принципы верифика-
ции, фальсификации, законы логики — формы познавательно-мыс-
лительной деятельности; принципы дополнительности, историзма,
системный подход выражают одновременно и свойства объектов
исследования, и свойства познавательно-мыслительной деятельнос-
ти. Список методологических принципов носит открытый характер и
продолжает увеличиваться.
Автор не усматривает в часто муссируемом «антропном принципе»
ничего конструктивного для методологии научного познания природы.
Его специальное выделение, быть может, полезно для объединения
различных антропоцентристских учений, восходящих к античности.
Основная же идея антропного принципа основывается, по сути, на
тривиальном утверждении, что все существующие во Вселенной объ-
екты не должны противоречить своим существованием всем остальным
существующим в этой же Вселенной объектам. В этом смысле вместо
антропного принципа можно с равным правом говорить о «принципе
электрона» или «принципе крокодила».

В дополнение к сказанному следует отметить, что нормативная
методология может выступать, помимо четко сформулированных при-
нципов, в «полунормативной» и одновременно в «полудескриптивной»
формах. Например, в учениях об идеалах и нормах научного познания,
взаимодействии наук, становлении и обосновании научных теорий,
принципах экспериментальной деятельности, интердисциплинарных
проблемах интеграции и синтеза знаний, возможностях и пределах
научного познания, языке научного познания.

Особенность специальной (частнонаучной) методологии выяв-
ляется в конкретизированных разработках методологии отдельных
научных областей: математики, физики, химии, биологии, техники и
технологии, эволюционных процессов, экологии и т. д. (см. об этом
подробно: [Курашов, 19956]).

К высказанным замечаниям по вопросу места и функций методо-
логии в системе научного познания следует добавить еще следующее.
Помимо операционально-практической значимости методологии в
ее функциях как метода (по Канту, «как способа действия согласно
основоположениям») можно говорить о значении методологии как
системы знания, раскрывающей некоторые механизмы интеллек-
туально познавательной деятельности человека, что важно как для
самопознания человека, так и для создания так называемых систем
«искусственного интеллекта».

Кроме того, необходимо понимать, что любая научно-познаватель-
ная деятельность всегда основана на каком-либо методе и представле-
ниях о нем (т. е. некоторой протометодологии, или неявной методо-
логии). Другое дело, что не все исследователи специально изучают и
разрабатывают методологическую проблематику. Последнее важно для
осознания того, что методология — неотъемлемый компонент любой
научно-познавательной деятельности.
Четыре рода свойств естественных объектов

Выявление родов качественно специфичных свойств, присущих
всем естественным объектам, — важная задача методологии науки.
Под естественными объектами здесь понимаются любые целостные
объекты, происхождение которых не связано с сознательным творчес-
твом человека: атомы и молекулы, живые организмы, естественный
язык, общество и т. п.

В результате осмысления большого объема научных знаний в
различных областях и личного опыта работы в конкретных науках
я выделил четыре рода качественно различных свойств, присущих
любому естественному объекту [Курашов, 19956]:

Субцелостные свойства

Онтологический статус — имманентные, неэмерджентные.

Эпистемологический статус — редуцируемые к свойствам состав-
ляющих частей; другими словами, свойства частей, которые могут
определять свойства целого.

Примеры: масса, электрический заряд тел; частичный смысл пред-
ложения как целого, непосредственно связанный со смыслом состав-
ляющих высказывание слов (частей).

Познавательный подход: принцип редукции.

Целостные свойства

Онтологический статус — имманентные, эмерджентные.

Эпистемологический статус — нередуцируемые (не сводимые)
к свойствам составляющих частей. Эти свойства определяют статус
целого в природе как индивида во взаимоотношениях с другими объ-
ектами-целостностями.

Примеры: способность живых организмов к целостному сущес-
твованию во взаимоотношениях с другими организмами и в нерав-
новесном состоянии с окружающей средой; буквальный целостный
смысл высказывания в естественном языке; психика толпы, нации,
этноса.

Познавательный подход: принцип целостности (холистский
подход).

Мета целостные свойства

Онтологический статус — имманентные, эмерджентные.

Эпистемологический статус — нередуцируемые к свойствам состав-
ляющих частей; другими словами, высшие имманентные потенциаль-
ные свойства целого, проявляющиеся в иерархической связности при-
родных образований (систем, целостностей) при функционировании
данного целого в более высокоорганизованной системе.

Примеры', самоорганизация молекул; информационно-регуляцион-
ные свойства ДНК; особый смысл идиоматических оборотов, пословиц,
поговорок.

Познавательный подход', принцип контрредукции.

Ad-hoc-целостные свойства

Онтологический статус — неимманентные, эмерджентные.

Эпистемологический статус — редуцируемые к свойствам целос-
тностей, в которые они входят как части (редуцируемые к сложнос-
ти).

Примеры', специфические биохимические функции простых неор-
ганических веществ в сложных системах живой клетки (не присущие
этим веществам в изолированном виде); смысл слов, предложений в
большем контексте, не присущий этим семантическим единицам самим
по себе, в изолированном от контекста виде.

Познавательный подход'. Ad-hoc-^елоехпъш подход (иногда этот
подход включают в понятие «целостный подход»).

* * *

Поясню особенности четырех названных видов свойств на примере
целостных объектов материальной и идеальной природы.

Вопрос об б7б?-/юс-целостных свойствах не нуждается в особых
пояснениях и обосновании примерами, поскольку эти свойства не
есть явление сущности познаваемого объекта, они неимманентны
ему. Данные свойства есть результат влияния большей целостности
(системы) на данный объект как составляющую часть. Можно сказать,
что эти свойства выражают «конформизм» объекта по отношению к
«силе» большей целостности.

Наиболее наглядным и показательным примером, демонстриру-
ющим специфику других названных выше свойств, является область
физико-химической биологии, связанная с исследованием совокупных
свойств молекулярных образований высшей организации — биополи-
меров типа ферментов, ДНК, РНК. Рассмотрим для примера проблемы
познания комплекса свойств, присущих молекуле ДНК. Так, молекулу
ДНК можно исследовать через свойства отдельных ее составляющих:
атомов, природы отдельных химических и слабых (здесь физических)
связей, функциональных групп, электрических зарядов отдельных
фрагментов и т. д., т. е. на основании метода редукции.

Наряду с этим можно исследовать свойства молекулы ДНК как
целостного объекта, т. е. выявлять свойства, не сводящиеся к свойс-
твам отдельных ее составляющих: способность вступать в химические
взаимодействия с веществами определенных классов, обладать опре-
деленными седиментационными и реологическими характеристиками
в соответствующих средах и др.

При этом нетрудно установить, что на основании метода редукции
и целостного подхода, т. е. рассматривая молекулу ДНК как целостную
молекулу и молекулу, состоящую из набора элементов, мы не имеем
возможности познать все присущие ей свойства. Тогда и только тогда,
когда мы будем исследовать молекулу ДНК как элемент в более высо-
коорганизованной системе (что не предписывается специально ни при-
нципом целостности, ни тем более принципом редукции), мы можем
раскрыть некоторые присущие ей высшие «метацелостные свойства».
Для молекулы ДНК более высокоорганизованной системой, в которой
она функционирует как элемент, является система взаимосвязанных
и регулируемых процессов метаболизма живой клетки.

Подчеркнем, что речь идет об имманентных высших, т. е. «мета-
целостных», свойствах ДНК. Это хорошо видно из истории развития
научных знаний о молекулярных составляющих живых организмов.
Действительно, нуклеиновые кислоты и белковые тела были выделены
из живых организмов в XIX в. и подвергались разнообразным иссле-
дованиям в изолированном виде, т. е. исследовались как химические
объекты в химических экспериментальных ситуациях.

В итоге к середине XX в. была раскрыта структура ДНК как мак-
ромолекул и исследованы их основные физико-химические свойства.
Но только в результате исследования функционирования этих мо-
лекулярных (химических) объектов в живой клетке были раскрыты
их высшие информационные и регуляционные свойства. Другими
словами, только в указанном выше случае мы получаем возможность
обнаружить заложенные в молекуле ДНК свойства носителя генети-
ческой информации и установить, что последовательность нуклеотидов
— это не случайный набор групп определенной природы (азотистых
оснований), а генетический код. Здесь именно на основании специ-
фического познавательного подхода, эксплицируемого как «принцип
контрредукции», мы получаем возможность познания высших, «мета-
целостных», свойств ДНК (которые, что важно подчеркнуть, присущи
данному объекту как таковому, а не возникают у него только вследствие
каких-либо внешних воздействий).

Здесь принцип контрредукции позволяет познать ряд сущност-
ных свойств, имманентных объекту, а не только те свойства, которые
дополнительно появляются при включении объекта в состав той или
иной системы ввиду его неизбежной трансформации, модификации
и т. п. Так, например, установив свойства ДНК как матрицы с кодо-
вой записью аминокислотной последовательности, мы далее можем
работать с изолированными ДНК и по генетическому коду расшиф-
ровать соответствующие аминокислотные последовательности у тех
или иных белков и, наоборот, по последовательности аминокислот
изолированных белков определять последовательность нуклеотидов в
ДНК. Более того, информационные и регуляционные свойства молекул
ДНК и РНК, биокаталитические и регуляционные свойства фермен-
тов, познанные на основании метода контрредукции в системах живой
клетки, могут реализоваться в искусственных системах, которые и по
материальному составу, и по организации отличаются от нативных
(«живых») систем.

Применение принципа контрредукции при рассмотрении его фун-
кционирования в сфере естествознания не ограничивается исследова-
нием высших свойств объектов только в статистических материальных
системах или системах с ограниченным временем функционирования
(каковыми являются, например, искусственно организуемые хими-
ческие процессы или процессы в отдельных конкретных организмах).
Возможности метода более широки, так как под более высокоорга-
низованной системой в отношении к методу контрредукции следует
понимать любую пространственно-временную, в том числе эволюци-
онирующую, природную систему. Под пространственно-временной
(или, в частном случае, пространственно-темпоральной) системой мы
подразумеваем некоторую изменчивую во времени систему (неорга-
ническую, органическую, социальную и т. п.), которую по некоторым
инвариантным признакам мы выделяем как некоторую целостность и
определенный объект исследования. Для каждой такой системы можно
ввести понятие элементарного отрезка времени, т. е. максимального
временного интервала, для которого рассматриваемые изменения в
системе незначительны. Размерности этих отрезков для космологии,
видимо, порядка тысяч лет и более; для геологии — порядка десятков
и сотен лет; для микробиологии — порядка времени одной-двух гене-
раций (порядка минут); для химической кинетики — от долей секунд
до часов; для истории общества и культуры — порядка десятков и
сотен лет.

В пространственно-временных системах неизвестные высшие
свойства исследуемого объекта будут проявляться вследствие нали-
чия в системе не только актуальных материальных, но и временных,
исторических причинно-следственных связей. Характерный пример,
вскрывающий объективные основания и возможности метода контрре-
дукции в системах названного типа, — учение о химической эволюции,
учение о способностях молекулярных образований к самоорганизации,
структурно-качественным усложнениям в естественно-исторических
условиях вплоть до образования самоорганизующихся предбиологи-
ческих и биологических систем.

В отношении нашего вопроса учтем, что постановка проблемы
выявления свойства молекул — способности к самоорганизации, или
«химической эволюции», — могла осуществиться только в результате
контрредукции. Действительно, эволюционное учение в биологии,
зародившееся в XIX в., при ретроспективном рассмотрении эволюции
живых организмов могло исходить только из простейших одноклеточ-
ных и их молекулярных (субклеточных) составляющих. Это обстоя-
тельство наряду с идеями первичной эволюции Природы на уровне
неорганической материи, развиваемыми в космологии, приводило к
постановке проблемы предбиологической, т. е. химической эволюции.
Важно, что в историко-логическом процессе развития научного знания
вначале была поставлена проблема химической эволюции, а лишь затем
стали проводиться конкретные модельные исследования химических
самоорганизующихся систем. Таким образом, представления о свойс-
твах молекул и молекулярных ассоциатах в смысле их способности к
самоорганизации вплоть до образования высокоструктурированных
систем с пространственно-временной организацией явились резуль-
татом контрредукции — рассмотрения молекул в эволюционирующей
естественно-исторической системе. Подчеркну, что здесь я рассмат-
риваю постановку проблемы самоорганизации молекул, вопрос же
возможности или невозможности химической эволюции как тако-
вой — вопрос особый, и он обсуждается в специальной главе.

Для рассмотрения четырех видов свойств возьмем теперь идеаль-
ный естественный объект — язык, в частности идиоматическое выра-
жение: «Лучше синица в руке, чем журавль в небе». Поскольку речь
идет о познании неизвестных свойств целого, то лучше представить
себя на месте иностранцев, которые хорошо знают лексику, грамматику
русского языка, но не знают литературного и фольклорного языка и
при этом проводят исследование названной выше идиомы.

Располагая всеми частями, но только ими, т. е. словами лучше, руке,
небе, в, чем, синица, в, журавль, мы можем кое-что сказать о целом. На-
пример, что в выражении речь идет о синицах, журавлях, небе и т. п.
Эти наши ограниченные, но не пустые смыслы (в данном контексте
«свойства») целого и есть субцелостные свойства.

Если представлено все высказывание: «Лучше синица в руке, чем
журавль в небе», то мы можем понять (при условии, если не знаем
более общий смысл идиомы) только буквальный смысл этого выра-
жения, т. е. что синица в руке лучше журавля в небе (хотя зачем они
нам нужны?). Этот буквальный смысл и будет целостным свойством
данного выражения.

Если же мы, продолжая представлять себя иностранцами, которые
не знают данной идиомы русского языка, будем исследовать это выра-
жение во многих контекстах, т. е. в более сложной системе, чем само
выражение как целое, то через восприятие инварианта смысла данного
выражения в различных текстах русского языка поймем, что оно имеет
смысл более широкий, чем буквальный: в жизни лучше стремиться к
малому и доступному, чем к большому, но малодоступному. Этот смысл
и будет метацелостным свойством исследуемого целого. Наконец, если
в каком-либо контексте данному выражению придается специальный
смысл, то мы можем фиксировать ad-hoc-целостные свойства. Например,
если сказать: «Ошибочно считать, что синица в руке лучше, чем журавль
в небе», то указанная ошибочность не является ни буквальным смыслом
выражения, ни его более общим (высшим) смыслом, а относится только
к данному контексту. Это и есть пример ad-hoc-целостных свойств.

Примечание

Фи л ософско-методологические термины холизм и редукционизм в различ-
ных контекстах имеют неодинаковый смысл и значение.

В контексте данной работы нас интересует преимущественно онтологический
аспект проблемы холизма и редукционизма. Поэтому в моей работе речь идет
преимущественно о целостных свойствах объекта познания, нередуцируемых к
свойствам частей, и свойствах целостного объекта познания, которые редуциру-
ются к свойствам составляющих частей (последние я назвал субцелостнымй), а
также метацелостных свойствах целостного объекта.

В англо-американской философии науки, когда употребляют термин хо-
лизм, имеют в виду чаще всего либо лингвистический смысловой аспект этого
термина (смысл слова определяется целостным контекстом), либо эпистемо-
логический аспект, имея в виду труды Куайна, в которых он рассматривает
проблемы целостности (холизма) научных теорий. Так, в работе «С логической
точки зрения» Куайн писал, что наши высказывания о внешнем мире предста-
ют перед трибуналом чувственного опыта не по отдельности, а как целое. При
употреблении термина редукционизм, в англо-американской литературе, как
правило, имеют в виду позитивистскую проблему верификации или редукции
теоретических положений к суждениям опыта.

До Куайна эту мысль высказал Нейрат: «В единой науке мы стремим-
ся создать непротиворечивую систему протокольных и непротокольных
(включая законы) предложений. Когда мы сталкиваемся с некоторым новым
предложением, то мы сравниваем его с системой (курсив мой. — В. К.), чтобы
установить, не противоречит ли это новое предложение нашей системе. Когда
новое предложение противоречит системе, мы можем отбросить его как непри-
годное (“ложное”), например предложение “В Африке львы поют только при
музыкальном сопровождении”, или можно “принять” данное предложение и
так изменить систему, чтобы она осталась непротиворечивой при включении
в нее этого предложения. В таком случае оно будет называться “истинным”»
[Нейрат, 2006].

Подчеркну, что в данном примечании речь идет не о противоречивости
позиций, а о вариациях смыслов в зависимости от точек зрения рассмотрения
проблем в терминах холизм и редукционизм.

Глава 2

Природа экспериментальных
естественно-научных методов

Здесь я анализирую только методологические проблемы экспери-
ментальных методов (ограничиваясь естествознанием как основной
областью экспериментальной познавательной деятельности) по той
причине, что методологические проблемы зарождения, становления
и обоснования научных теорий рассматриваются в подавляющем
большинстве публикаций, касающихся вопросов методологии
науки.

Что такое эксперимент?

Эксперимент (от лат. проба, опыт) — метод познания, основанный
на контролируемом взаимодействии исследующей системы (человек
со специальными инструментами) с исследуемой системой (объект
исследования в заданных экспериментатором условиях), планирова-
ние которого осуществляется на основании исходных идей, теорий,
знаний.

Совокупность экспериментальных результатов служит основой
для идеализированной модели исследуемого объекта как предмета
описания теории. Согласно остроумному замечанию Гегеля, в экспери-
ментальной познавательной деятельности человек действует «против
природы с помощью самой природы».

При осмыслении экспериментальной деятельности следует ясно
разделять понятия «объект» и «предмет» исследования.

Объект исследования — это то, что противостоит исследователю как
некоторая система, целостность, или, другими словами, это система,
которая по предположению существует сама по себе, вне сознания
познающего субъекта.

Предмет исследования — это специально выделенная область иссле-
дования, это проблемное поле той или иной области науки, это также
система, созданная в сознании познающего субъекта им самим.

В данном случае важно уяснить следующее: предмет исследования
может включать некоторые стороны как совокупности различных объ-
ектов, так и некоторые стороны одного объекта. Кроме того, в одном и
том же объекте могут быть выделены различные предметные области.
Например, молекула белка может рассматриваться и как механическая
частица, и как электронно-ядерная система с характерным состоянием
и спектральными характеристиками, и как биокатализатор (фермент),
и как конструктивный компонент биомембран, т. е. может выступать в
различных предметных областях физики, биохимии, биофизики.

Особенностью естественно-научного эксперимента является то,
что, имея предметную направленность, эксперимент, по существу, за-
ключается в реализации взаимодействия исследуемого материального
объекта с некоторым материальным фактором, называемым прибором
или инструментом.

Важно учесть, что в эксперименте мы получаем информацию об
исследуемом объекте в контролируемых, искусственно созданных
условиях, что отличает эксперимент от наблюдения.

Не будем здесь обсуждать так называемые «мысленные экспери-
менты», а рассмотрим только материализованные эксперименты.

Все материальные (естественно-научные) объекты могут быть
представлены веществом и полем. При проведении эксперименталь-
ного исследования какого-либо объекта, как правило, обеспечивается
такая ситуация, когда варьируется только одна из характеристик или
исследуемого объекта, или исследовательского инструмента. Это необ-
ходимо для того, чтобы можно было установить искомые корреляции
исследуемых свойств объекта с контролируемыми характеристиками
экспериментальной ситуации.

Варьирование одновременно нескольких характеристик (это может
быть и напряженность поля, и частота излучения, и температура, и
какой-либо функциональный химический фрагмент молекулы, и вид
живого организма в пределах одного рода и т. п.) приводит к трудно ана-
лизируемым многопараметровым задачам. Проще говоря, эксперимент
должен быть организован так, чтобы ожидаемый экспериментальный
эффект был выше уровня «шумовых эффектов», вносимых факторами,
не входящими в предмет экспериментального исследования.

При экспериментах, в ходе которых нужно установить наличие
или отсутствие какого-либо свойства (а именно эти эксперименты и
составляют в большинстве своем основу познания нового в природе),
экспериментальную ситуацию (исследующую и исследуемую системы)
организуют так, чтобы надежно контролируемый эффект позволял
«по вопрошаемому» у Природы вопросу получить ответ в простейшей
форме — «Да» или «Нет».

Не вдаваясь в дефиниции понятий «прибор» и «инструмент»,
отмечу, что с точки зрения методологии планирования экспери-
мента интерес представляет взаимодействие, которое я назвал
«первичным». Именно первичное взаимодействие определяет
принципиальные возможности познания Природы в том или ином
эксперименте.

В литературе — философской и науковедческой, специально-науч-
ной и научно-популярной — широко используются такие выражения,
как «физический метод», «химический метод», «биологический метод»,
«биохимический метод», а вместе с этим рассуждения, например, о
роли физических методов в химии, физико-химических методов в
биологии и т. п. Понятия, обозначаемые названными терминами, пред-
ставляются авторам однозначными и понятными каждому. Это хорошо
видно по отсутствию дефиниций названных понятий в подавляющем
большинстве методологических и науковедческих работ. Думаю, что
при первом взгляде не видит здесь проблемы и читатель. Однако про-
блема, и проблема принципиально важная, здесь есть.

Первая сторона проблемы заключается в необходимости содержа-
тельного, неформального разделения понятий «физический метод»,
«химический метод» и интердисциплинарных вариантов типа «физи-
ко-химический метод», «биохимический метод» и т. п.

Вторая (производная) сторона проблемы заключается в выработ-
ке на основании решения первой проблемы единого понятийно-тер-
минологического аппарата с критикой работ разного жанра, в кото-
рых изобилуют неопределенности, неоднозначности и просто оши-
бочность использования терминов, обозначающих соответствующие
методы. Понятно, что и мысли, выводы в таких работах не могут быть
вполне корректными или, проще говоря, достаточно полезными (по-
лезными для философско-методологического анализа естествозна-
ния, для организации и управления научными исследованиями, для
сознательной и корректной постановки экспериментов).

В представляемой работе я сделал акцент на положительной части
проблемы — задаче характеристики природы экспериментальных ис-
следовательских методов и выработке на основании этого непротиво-
речивой содержательной дефиниции методов основных естественных
наук и интердисциплинарных их вариантов. Контекстуальный анализ
и критика других работ — жанр малоблагодарный и почти непродук-
тивный.

Природа первичного взаимодействия — основа
познавательных возможностей и содержательной
классификации экспериментальных
естественно-научных методов

В первую очередь нужно исходить из того, что основой современ-
ного естествознания являются данные, получаемые в процессе экспе-
риментальной деятельности, а теоретические построения — важной, но
производной частью в системе естествознания. Такая ситуация связана
с тем, что объект-предметной областью естественных наук являются
природные материальные образования с их структурой, свойствами,
характерными особенностями движения и развития, а не одни только
формальные мыслительные конструкции.

В силу этого обстоятельства природа экспериментальных ис-
следовательских методов и должна быть основой содержательного
различения, разделения, классификации методов естественных наук.
Вполне понятно, что однозначное и непротиворечивое разделение
методов по дисциплинам дает возможность для более определенного
отнесения научных знаний к соответствующим дисциплинам или их
пограничным областям.
Для конкретизации нашего рассмотрения проблемы предлагается
вариант дефиниции экспериментального естественно-научного метода.

В контексте данной работы под экспериментальным естественно-
научным методом понимается способ получения сигнала (инфор-
мации) об исследуемом природном процессе, объекте посредством
специально организованного первичного взаимодействия объекта и
прибора с последующим преобразованием первичного сигнала в форму,
удобную для восприятия (регистрации, интерпретации и т. п.).

Здесь под понятием «первичное взаимодействие» я имею в
виду взаимодействие природного материального объекта (системы
вещественно-полевой организации) с другим материальным объек-
том — прибором (также системы вещественно-полевой организации
с известными свойствами, естественного или искусственного проис-
хождения), в результате которого получается первичный (исходный)
сигнал, материальный отклик, поддающийся регистрации, преобра-
зованию и т. п.

Методологическая основа настоящей работы следующая: иссле-
довательские, в конечном итоге познавательные, возможности экс-
периментальных естественно-научных методов решающим образом
определяются природой первичного взаимодействия, реализуемого
в конкретной экспериментальной ситуации, и именно природа такого
взаимодействия должна быть основой классификации исследова-
тельского метода.

При таком содержательном подходе экспериментальным физи-
ческим методом следует называть организацию экспериментальной
ситуации, когда при ее реализации первичный сигнал (информация)
об исследуемом объекте получается в результате взаимодействия
«объект — прибор» физической природы. При реализации физического
метода исследуемый физический объект (элементарные частицы, поля,
твердые кристаллические тела, газожидкостные среды, космические
тела и т. д.) вводится во взаимодействие с известным объектом, на-
зываемым прибором (частицами, полями, твердыми телами с извес-
тными массой, импульсом, напряженностью, частотой, твердостью,
вязкостью).

Аналогично этому экспериментальным химическим методом сле-
дует называть организацию такой экспериментальной ситуации, при
реализации которой первичный сигнал (информация) об исследуемом
объекте получается в результате, когда взаимодействие «объект — при-
бор» по природе химическое.
Другими словами, при реализации химического метода изучаемый
химический объект (атомно-молекулярные образования; неорганичес-
кие и органические мономолекулы; неорганические, органические и
биополимеры, комплексные соединения и т. п.) вводится во взаимо-
действие с известным объектом, называемым «прибор» (различными
веществами с известной структурой, функциональными группами и
реакционной способностью по отношению к конкретным веществам,
классам соединений).

В этом же ключе решается вопрос о содержании биологического
метода, где организуется (или наблюдается в естественных природных
условиях) взаимодействие объектов живой природы (иммунных тел
с клеткой микроорганизмов или тканевых культур, различных кле-
точных культур между собой, разнообразные взаимодействия между
различными особями и популяциями на разных стадиях организации
живого).

Наконец, то же самое можно сказать относительно характеристики
геологического метода со всей его сложной системой взаимодействий,
наблюдаемых в искусственных, а чаще всего в естественных условиях
Земли.

Принципиальное различие природы экспериментальных методов
физики, химии, биологии, геологии (устанавливаемой по природе
первичного воздействия, а не по природе вторичных преобразований
сигнала, что принципиально важно выделить еще раз) определяет
специфику и непреходящую ценность методов каждой естественной
науки, их несводимость одного к другому в специфических пред-
метных областях.

Отмечу при этом, что общая методология и логика организации
и построения эксперимента в различных областях естествознания
изоморфны или весьма схожи. Например, в физических, химических,
биологических экспериментах информация (знания) о неизвестном
исследуемом объекте получается в результате анализа его взаимо-
действий в серии экспериментов (или непрерывном эксперименте),
при которых один из параметров объекта-прибора варьируется в не-
больших пределах. Например, частота электромагнитного излучения,
импульс частиц, структура отдельных функциональных химических
групп, природа растворителя, биологический и биохимический составы
культуральной среды и т. п.

При сохранении прочих параметров экспериментальной системы
часто удается установить те или иные неизвестные характеристики
объекта исследования по известным корреляциям с контролируемыми
изменениями характеристик объекта-прибора. Вполне понятно, что
здесь под объектом-прибором понимается не все экспериментальное
устройство, а материальный агент (поля, частицы, химические вещес-
тва, живые организмы), вступающий в непосредственное взаимодейс-
твие с исследуемым объектом.

В связи со сказанным отметим для примера, что в современной
научной, популярной и учебной литературе значимость физических
методов исследования в химии определенно преувеличивается (при
этом я, конечно, не имею в виду, что физические методы в химии не
занимают своего достойного почетного места). Одну из причин такого
преувеличения можно охарактеризовать как методологическую. Она
связана с отнесением метода к соответствующей естественно-научной
области знания не по природе первичного взаимодействия, а по какому-
либо другому признаку, чаще всего по центральному инструменту.

Например, если используется инструмент физический (весы, ка-
лориметр, спектрометр и т. п.), то и метод называется физическим, в
какой бы ситуации химических, биохимических или биологических
исследований он не применялся. Поскольку такой подход весьма
распространен (будучи ошибочным, в научную сферу он не только
вносит терминологическую путаницу, но и сказывается на психологии
научного творчества, организации научных исследований), возникает
необходимость его аргументированной критики. Такой критический
анализ удобно провести в одном разделе с рассмотрением вопросов
классификации интердисциплинарных (или пограничных) исследо-
вательских методов.

Интердисциплинарные экспериментальные
естественно-научные методы: содержательная
классификация на основании концепции природы
первичного взаимодействия

Как было отмечено выше, в существующей литературе установи-
лась тенденция, преобразующаяся в стойкую традицию отнесения
(классификации) того или иного экспериментального метода к соот-
ветствующей области естествознания по основному (центральному)
инструменту экспериментальной системы. При этом явно или неявно
инструмент отождествляется с методом.

Поясним это на известном историческом примере взаимодействия
химии и физики — становлении метода спектрального анализа. Ак-
тивное взаимодействие физического и химического знаний согласно
распространенному и справедливому мнению в области исследований
микроструктуры вещества связывается со становлением во второй по-
ловине XIX в. экспериментального исследовательского метода — спект-
рального анализа. Спектроскоп — физический оптический инструмент,
позволяющий разделять составляющие видимого света, был изобретен
физиком Кирхгоффом в 50-е гг. XIX в.; затем в совместных работах
с химиком Бунзеном в 1859-1860 гг. было показано, что линейчатые
спектры светящихся в пламени бунзеновской горелки паров щелочных
и щелочно-земельных металлов индивидуальны для каждого элемента.
Возможность идентификации различных веществ при использова-
нии метода спектрального анализа, его высокая чувствительность и,
следовательно, малые затраты анализируемого вещества определили
широкое распространение метода в различных областях естествозна-
ния: химии, астрофизике, минералогии, археологии и др.

С точки зрения методологических проблем взаимодействия химии
и физики принципиально важно сказать, что метод спектрального
анализа возник только в результате взаимодействия физических и хи-
мических знаний. Существенно учитывать, что создание Кирхгоффом
оптического инструмента — спектроскопа (устройства, реализующего
оптический физический метод спектрального разложения света, от-
крытого еще Ньютоном) еще не есть создание метода спектрального
анализа вещества, а лишь инструмента получения спектра светового
излучения как такового. Только вследствие применения спектроскопа
для анализа спектров эмиссии элементов, изученных предварительно
в химии, было обнаружено, что такая физическая характеристика
химического элемента, как линейчатый спектр эмиссии, индивиду-
альна для каждого элемента. Именно эти результаты составили основу
для создания интердисциплинарного физико-химического метода
«спектральный анализ». Физический же инструмент — оптический
спектроскоп, используемый для реализации данного метода анализа
вещества, является лишь материальной составной частью данного
экспериментального метода, он может входить в состав материальной
базы и других методов.

Дальнейшее изучение микроструктуры вещества в XX в. также
происходило в результате взаимодействия естественно-научных
знаний, получаемых физическими, химическими и физико-химичес-
кими методами. Надо сказать, что значение химических и физико-
химических (а не только чисто физических) методов в обогащении
таких знаний преуменьшается. В то же время можно сослаться на
справедливую оценку истоков знаний о микроструктуре вещества,
данную Н. Бором.

В серии публикаций 1921 г., посвященных рассмотрению кван-
товой модели атома (разработанной ученым в 1913 г.), Н. Бор ясно
указывает на значение для ее создания и развития знаний, полу-
ченных в сфере функционирования химического метода и метода
спектрального анализа (который мы относим к физико-химическим
методам). «Общей чертой всех теорий строения атома, — писал
Н. Бор, — было стремление найти такие конфигурации и движения
электронов, которые могли бы объяснить изменение химических
свойств элементов с атомным номером, столь ясно выраженное из-
вестным периодическим законом. Анализ этого закона прямо ведет к
выводу, что электроны в атоме расположены отдельными группами,
число электронов в каждой из которых равно одному из периодов
возрастания атомного номера» [Бор, 1970, с. 286]. В последующих
рассуждениях Бор продолжает соотносить положения развиваемой
им теории строения атома со следствиями, вытекающими из хими-
ческих знаний, содержащихся в периодической системе химических
элементов.

Что касается метода спектрального анализа, то в своем развитии он
прямо и косвенно определил становление в XX в. различных методов
эмиссионной и абсорбционной спектроскопии с использованием УФ-,
ИК-, ЭПР-, ЯМР-спектроскопии. Развитие и совершенствование раз-
личных экспериментальных методов на основе названных инструмен-
тов, как и в случае спектрального анализа, происходили и происходят
в результате взаимодействия знаний, получаемых в различных естес-
твенных науках. Например, в результате исследований химических
веществ и химических взаимодействий с известными структурно-
функциональными характеристиками (изученными предварительно
химическими методами), соотносимых с получаемыми спектральными
характеристиками для последующей их интерпретации.

Повторю сказанное выше: в научной литературе в большинстве
случаев отнесение экспериментального исследовательского метода
производится по центральному (можно даже сказать, по наиболее
заметному и внешне привлекательному) инструменту эксперимен-
тальной системы.

Например, использование физического инструмента — ЭПР-спек-
трометра в любых экспериментальных ситуациях в области физики,
химии, биологии и их пограничных областях характеризуется как
случай применения физического метода в соответствующей области.
Аналогично использование биохимического инструмента, например
ферментных электродов (биосенсоров), в любых экспериментальных
ситуациях характеризуется как применение биохимического метода.
Если говорить корректно, речь идет о применении соответственно
физического, в первом случае, и биохимического, во втором случае,
инструментов. Какова же природа методов с использованием данных
инструментов, следует анализировать особо для каждого отдельного
случая.

Поясню сказанное анализом конкретных экспериментальных сис-
тем, рассматривая каждый случай на основании концепции природы
первичного взаимодействия.

Применение метода изотопных меток в химии или биохимии при
традиционном подходе относится, как правило, к физическому методу.
Однако, учитывая, что в данной конкретной экспериментальной ситу-
ации первичное взаимодействие реализуется посредством внесения в
исследуемую систему химического агента (прибора), вступающего в
определенные химические или биохимические реакции, мы на основа-
нии предлагаемого критерия классификации по природе первичного
взаимодействия будем иметь соответственно химический и биохими-
ческий методы. Радиоактивная изотопная метка в данном случае есть
именно метка, и ее сигнал о локализации меченых групп является
уже вторичным. Он удобен для последующего преобразования, хотя
та же экспериментальная ситуация может быть проконтролирована и
многими другими способами.

В частности, может быть применена «спин-метка» (стабильный
радикал, связанный с соответствующим веществом-прибором) с кон-
тролем за экспериментальной ситуацией уже не радиометром, а ЭПР-
спектрометром. В обоих случаях мы будем иметь химический метод,
если первичное взаимодействие — это химический процесс. Другое
дело, если тот же инструмент — ЭПР-спектрометр — применяется
для изучения свободных радикалов как промежуточных продуктов
некоторых химических реакций. Поскольку такие процессы по природе
относятся к пограничной области химии и физики, то данный метод в
таком случае будет физико-химическим.

Наконец, в случае применения ЭПР-спектрометра для изучения со-
стояния спин-систем в физических объектах, например царамагнитных
частиц в кристаллах при воздействии сильных магнитных полей, будем
иметь (в смысле отнесения метода по первичному взаимодействию)
физический метод.

Таким образом, один и тот же инструмент может применяться
для реализации различных по природе и соответственно дисципли-
нарной принадлежности методов. Вопрос же выбора инструмента,
аппаратурного оснащения больше относится к проблемам точности,
удобства, возможностей практического осуществления эксперимента.
Например, вместо использования специальных меток, как это описано
выше, контроль за химической экспериментальной ситуацией может
осуществляться по характерным спектрам, весовым или объемным
соотношениям, а если обратиться к истории, то и по цвету, запаху,
вкусу (т. е. органолептически) в случае качественных экспериментов.
При этом общая методология организации и проведения эксперимента
будет одной и той же.

Недооценка методов химии и преувеличение методов физики в
познании природы во многом проистекают от внешнего восприятия
аппаратурного оформления экспериментов. В чисто химическом эк-
сперименте («мокрая химия») прибор — это, грубо говоря, порошок
или жидкость в пробирке. Физические же инструменты, оборудование
имеют, особенно сейчас, весьма привлекательный вид: пульты, дисп-
леи, компьютеры.

В то же время с методологической точки зрения, в познавательном
плане, в ряде случаев с помощью химического прибора (вещества с
известными свойствами) можно получить больше информации об
исследуемом объекте, чем в случае применения прекрасного вида
физического инструмента. Во всяком случае, о возможностях каждого
метода в сочетании с дополнительными возможностями конкретного
аппаратурного оформления (устройства преобразования и усиления
сигналов, накопители, программные средства и компьютеры и т. п.)
нужно говорить особо. Нетрудно заметить, что я стараюсь обосновать
оригинальность и познавательную силу методов химии, значимость
которых в естествознании часто принижается (об этом написано в
специальном разделе «Концепции, или Основания методологии хи-
мии»).

Можно привести еще несколько дополнительных примеров
анализа природы экспериментальных исследовательских методов
в пограничных областях, где вопрос об отнесении метода к той или
иной дисциплине или интердисциплинарной области не так прост.
К примеру, если мы будем контролировать температуру водного
раствора по ферментативной активности какого-либо фермента
(биокатализатора), который теряет активность при повышении тем-
пературы в результате перехода нативной конформации (в данном
случае спирали) в денатурированную структуру (статистический
клубок), мы будем иметь не биохимический метод контроля тем-
пературы, а физический метод. В данном случае первичный про-
цесс — это изменение пространственного состояния биомолекулы,
т. е. изменение физического состояния в результате физических
воздействий при сохранении первичной химической структуры.
Изменение же ферментативной (биохимической) активности
молекулы фермента после потери ее пространственной специфич-
ности — процесс вторичный, дающий сигнал для последующих
преобразований и регистрации.

В качестве последнего примера рассмотрим метод иммунного
анализа (который часто называют «иммунохимическим мето-
дом»), представляющий интерес своим пограничным положением
в области трех наук. Сущность метода, как известно, заключается
в высокоспецифичном комплементарном связывании антителом
(глобулярным белком) антигена в иммунный комплекс за счет об-
разования гидрофобных, водородных, электростатических связей и
сил Ван-дер-Ваальса. Перечисленный ряд так называемых слабых
невалентных взаимодействий (первичных взаимодействий объект-
прибор в данном методе) является по природе, с учетом биологи-
ческого происхождения иммунного тела, биофизико-химическим.
При этом (при реализации данного биофизико-химического метода)
взаимодействия, определяющие образование вторичного сигнала,
могут иметь самую различную природу. Так, для определения кон-
центрации избыточного компонента после завершения реакции свя-
зывания применяют либо радиоактивную метку, либо ферментную
метку (иммуноферментный анализ), вводимые в состав одного из
компонентов. В первом случае избыточные непрореагировавшие
компоненты (антиген или антитело) детектируются по физическому
сигналу радиоактивного излучения; во втором случае — по биохими-
ческой активности. Однако, возвращаясь к характеристике метода
по природе первичного взаимодействия (антиген-антитело), мы по
критерию предлагаемой классификации будем иметь биофизико-
химический метод.

Таким образом, можно утверждать, что предлагаемый подход для
характеристики (разделения, классификации) экспериментальных
естественнонаучных методов по природе первичного взаимодействия
исследуемого объекта с прибором конструктивен и дает основания для
непротиворечивой классификации. С методологической точки зрения
именно первичное взаимодействие, реализуемое в экспериментальной
ситуации, определяет принципиальные познавательные возможности
метода (см.: [Курашов, 1995]).

Примечание

Уважаемый рецензент этой книги проф. Чмутова Галина Алексеевна сооб-
щила мне, что на совещаниях Учебно-методического объединения (УМО) по
классическому университетскому образованию в Туапсе в 1988 и 1989 годах
предлагалось знакомить студентов с различными типами классификации
физических методов (инструментов) исследования (ФМИ):

•	по типу воздействия на вещество;

•	по типу изучаемых молекулярных свойств;

•	по характеру изменений, происходящих с веществом;

•	по характеру изменений, происходящих с «воздействующим агентом»
(излучением, например);

•	по способности решать прямую или обратную (или обе вместе) струк-
турные задачи;

•	по техническим возможностям и характеристикам;

•	по имени первооткрывателя;

•	по распространенности и т. д.

Еще раз выделю проблему демаркации, или различения природы
познавательного метода и природы инструмента, или прибора. Часто
инструмент отождествляется с методом. Что же касается инструментов
(т. е. средств наблюдения), то можно привести для примера следующую
классификацию физических инструментов в химии (хотя в нижепри-
водимой цитате они называются методами): «Все физические методы
можно классифицировать как по характеру взаимодействия вещества с
полем, излучением или потоком частиц, так и по тем свойствам вещес-
тва или параметрам молекулы, которые могут этими методами опреде-
ляться. По первому признаку классифицируют методы оптической и
радиоспектроскопии, дифракционные, электрические, ионизационные
и т. д., а по второму признаку — методы определения геометрического
строения молекул, нахождения диэлектрических дипольных моментов,
электрических колебательных и вращательных энергетических состо-
яний и спектров молекул и т. д.» [Пентин, Вилков, 2003, с. 4].
Глава 3

Осознание пределов познания природы

«Всякий окажется тем ученее, чем полнее
увидит свое незнание».

Н. Кузанский. Об ученом незнании, XV в.

«Сознание своего неведения (если оно не
познается как необходимое),
вместо того чтобы положить конец нашим
исследованиям, скорее, побуждает к ним.
Всякое неведение есть или незнание вещей,
или незнание назначения и границ нашего
познания».

И. Кант. Критика чистого разума, XVIII в.

«...Важная, неотложная задача состоит в том,
чтобы отчетливо определить смысл и границы
современной науки».

К. Ясперс. Истоки истории и ее цель, XX в.

В каждой области человеческого знания — философии, логике, ма-
тематике, естественных науках и теологии — одна из центральных про-
блем — проблема достоверности и обоснованности имеющегося знания
и связанная с ней проблема возможностей и пределов получения нового
знания в будущем. Известная центральная философская проблема, вы-
сказанная Кантом: «Что я могу знать?» — проходит через всю историю
и методологию науки с древнейших времен до настоящего времени.

Соломон говорил, что «...не может человек пересказать всего: не
насытится око зрением, не наполнится ухо слушанием» [Еккл. 1,8]. О
границах познания размышляли древнегреческие софисты, и хорошо
известно высказывание Протагора: «Человек есть мера всех вещей».
Последователь Протагора софист Горгий говорил: «Нет чего-либо
существующего. Если что-либо существует, то оно непознаваемо для
человека. Если оно и познаваемо, то непередаваемо и необъяснимо для
ближнего».

Сократ утверждал, что прежде всякого философствования следует
принять тезис: «Я знаю, что ничего не знаю» (см.: Платон. Апология
Сократа 21 d, 23b, 29ab). Аристотель, в свою очередь, писал: «...Каков
дневной свет для летучих мышей, таково для разума в нашей душе то,
что по природе своей очевиднее всего» (см.: Аристотель. Метафизика
903b, 5-10).

Античные скептики не только высказывались об ограниченных
возможностях познания мира человеком, но и обстоятельно обосно-
Глава 3

Осознание пределов познания природы

«Всякий окажется тем ученее, чем полнее
увидит свое незнание».

Н. Кузанский. Об ученом незнании, XV в.

«Сознание своего неведения (если оно не
познается как необходимое),
вместо того чтобы положить конец нашим
исследованиям, скорее, побуждает к ним.
Всякое неведение есть или незнание вещей,
или незнание назначения и границ нашего
познания».

И. Кант. Критика чистого разума, XVIII в.

«...Важная, неотложная задача состоит в том,
чтобы отчетливо определить смысл и границы
современной науки».

К. Ясперс. Истоки истории и ее цель, XX в.

В каждой области человеческого знания — философии, логике, ма-
тематике, естественных науках и теологии — одна из центральных про-
блем — проблема достоверности и обоснованности имеющегося знания
и связанная с ней проблема возможностей и пределов получения нового
знания в будущем. Известная центральная философская проблема, вы-
сказанная Кантом: «Что я могу знать?» — проходит через всю историю
и методологию науки с древнейших времен до настоящего времени.

Соломон говорил, что «...не может человек пересказать всего: не
насытится око зрением, не наполнится ухо слушанием» [Еккл. 1,8]. О
границах познания размышляли древнегреческие софисты, и хорошо
известно высказывание Протагора: «Человек есть мера всех вещей».
Последователь Протагора софист Горгий говорил: «Нет чего-либо
существующего. Если что-либо существует, то оно непознаваемо для
человека. Если оно и познаваемо, то непередаваемо и необъяснимо для
ближнего».

Сократ утверждал, что прежде всякого философствования следует
принять тезис: «Я знаю, что ничего не знаю» (см.: Платон. Апология
Сократа 2Id, 23b, 29ab). Аристотель, в свою очередь, писал: «...Каков
дневной свет для летучих мышей, таково для разума в нашей душе то,
что по природе своей очевиднее всего» (см.: Аристотель. Метафизика
903b, 5-10).

Античные скептики не только высказывались об ограниченных
возможностях познания мира человеком, но и обстоятельно обосно-
что существуют простые правила, которым подчиняются процесс
развития материи и эволюция Вселенной. Мы утверждаем также, что
существуют некие вечные, объективные, социально-нейтральные и
внеисторические универсальные истины и что соединение этих истин
и есть то, что мы называем физической наукой... Я не могу ни доказать,
ни подтвердить это утверждение какими-то фактами. Я просто верю
в это» (цит. по [Грэхэм, 1991]). В свою очередь, в настоящей работе
я не отрицаю веру в познаваемость Мира и даже веру в возможность
безграничного во времени процесса научного познания (во всяком
случае, на отрезке времени существования человечества) и при этом,
на основе приведенного ниже анализа, склоняюсь к выводу о бесконеч-
ном во времени, но асимптотическом приближении научного знания
к абсолютным пределам.

Рассмотрим названную проблему конкретно в различных сферах
познания природы.

Философия и методология науки

В философии и методологии науки производятся рациональные
реконструкции структуры и роста научного знания, выявляются
принципы, способы, методы, формы познавательной деятельности.
Насколько могут быть полны и достоверны такие реконструкции? Их
неполнота заключена уже в том, что генезис научного знания проис-
ходит не только в результате осознанной эмпирико-рациональной де-
ятельности человека, хотя философия и методология науки стремятся
к полной рационализации понимания феномена науки.

Не вдаваясь в подробности, приведу по этому поводу только за-
мечание Уайтхеда: «Антирационализм науки частично оправдан как
средство сохранения ее методологии, в некотором смысле это всего
лишь иррациональный предрассудок» [Уайтхед, 1990, с. 253], — и
далее: «Методология мышления требует ограничения области абс-
трактного. В соответствии с этим подлинный рационализм должен
всегда выходить за свои пределы и черпать вдохновение, возвращаясь
к конкретному. Самодовольный рационализм является, таким образом,
одной из форм антирационализма. Он означает остановку мышления
на определенном ряде абстракции. Именно так обстоит дело в науке»
[там же, с. 263].

Теперь стоит сказать об информативности эмпирического материа-
ла, используемого философом и методологом науки. Что ему доступно
для анализа? Представим себе упрощенную схему развертывания связ-
ки «природа — человеческое знание»: природный объект — познающий
природу субъект — творческий подсознательный и сознательный, раци-
ональный и иррациональный интеллектуальный процесс — генерация
явной идеи — теоретическая «обработка» идеи — презентация нового
знания в оригинальной научной публикации или сообщении (первич-
ный источник) — пересказ нового знания в специальной научной моно-
графии или обзоре — пересказ в историко-научной работе — пересказ
в учебнике — пересказ в популярном издании — пересказ в массовых
изданиях типа «отрывных календарей» и т. п.

Чем же «питаются» философы и методологи науки? В самых лучших и
редких случаях они добираются до первоисточника, но первоисточник —
это не описание генезиса идеи ab initio, а рафинированное представление
знания, «причесанное» согласно идеалам, нормам, предпочтениям и т. п.
автора. Более того, даже искренняя убежденность автора идеи в тех или
иных ее истоках может быть обманчивой. Каждый человек по своему опы-
ту знает, что не всегда осознает, когда и в связи с какими обстоятельствами
у него впервые возникла та или иная идея, а что касается подсознательных
процессов, то они не могут осознаваться по определению. Известные анек-
доты о провокации нового знания видом падающего яблока (всемирное
тяготение) или явившейся во сне свернувшейся в клубок змеи (бензольное
кольцо) любопытны, но не более того.

Можно сказать и так. Мы не можем получить удовлетворитель-
ных знаний о Китае, не побывав там, мы не можем знать, что такое
Китай, не родившись и не прожив там всю жизнь. Физик не может
получить удовлетворительных знаний о химии, не поработав хими-
ком, физик не может знать, что такое химия, не проработав в этой
области всю профессиональную жизнь. Химия — это химические
знания плюс ментальность химика; физика — это физические знания
плюс ментальность физика; математика — это математические зна-
ния плюс ментальность математика.

Словом, большая часть профессиональных философов и методо-
логов науки изучают «бумажную» науку, т. е. науку в ее конечных
результатах: бури и страсти, мысли и чувства, обсуждения и дискус-
сии в научно-исследовательских коллективах или жизни отдельных
ученых им практически недоступны.

Логика и математика

В данном контексте будем обсуждать логику в узком (дисципли-
нарном) смысле, как науку о формах рассудочного мышления, а не как
методологию научного познания. Поскольку задача познавательных
возможностей логических систем в тех или иных сферах человеческого
познания чрезвычайно обширна, ограничусь только принципиальны-
ми замечаниями. Для краткости процитирую Г. Ф. фон Вригга: «Кант
был первый, кто употребил термин “формальная” по отношению к
аристотелевой и схоластической логике. Логика изучает структурные
аспекты силлогистических рассуждений, которые мы называем аргу-
ментацией, выводом или доказательством. Она дает правила суждения
о корректности перехода от посылок к заключениям, но не правила
суждения об истинности самих посылок и заключений. Это придает
логике формальный характер, и именно это имели в виду Кант и Гегель,
когда жаловались на “пустоту” предмета и отсутствие содержания»
[Вригг, 1992, с. 81].

Хотя это замечание относится к формальной традиционной логике
аристотелевского типа, в принципе оно справедливо для любой логи-
ческой системы. Любая логика способна продуцировать новые формы
суждений без приращения содержания сверх того, что имеет место в
смыслах исходных посылок. Логика — это вариации на темы условно
принятых в посылках истин, не более (см. выше раздел «Технология
мышления»).

Какие общие замечания можно высказать по вопросу получения
знания, если логика включается в познавательный инструментарий?
Первое замечание: посылки, включаемые в логическую систему,
должны быть истинными, с тем чтобы была надежда на истинность
логического вывода. В этой части проблема естественно переносится в
область соответствующей конкретной области знания, где применяется
соответствующий инструментарий той или иной логики.

Второе, что необходимо отметить, это формальность и произволь-
ность (одной логической системы по отношению к другим) выбора
логической структуры, правил, суждений, логических выводов и т. п.
Подобный выбор не может осуществляться внутри данной логики,
поскольку осуществляется он как раз при ее создании, формировании,
а такая методология нуждается в собственном оправдании и обосно-
вании, и так до бесконечности.

Третье замечание относится к неразрешимым полностью мето-
дологическим проблемам выбора той или иной логической системы
для применения в той или иной области знания. Как показывает опыт
развития науки, такой выбор невозможно осуществить на основании
одного рационального подхода. Проблема эта неразрешима в идеале
потому, что все области знания не формализуются во многих сущест-
венных разделах, особенно по мере удаления от математики по линии:
физика, химия, геология и биология, человек и общество.

Наконец, четвертое замечание: если бы даже полная формализация
тех или иных областей знания была осуществима, то, согласно общеме-
тодологическим следствиям теорем Гегеля о неполноте, потребовалось
бы введение бесконечного числа аксиом для выражения всех истин
данной области в соответствующем формализованном аппарате, что,
естественно, также неосуществимо.

Вынося логике предельно краткий «приговор», скажем еще раз: логи-
ка оперирует формами мысли, и в логических выводах не может быть
больше содержания, чем в посылках.

Не лучше обстоит дело и с обоснованием математики — ни одна из
программ обоснования математики — от рационалистско-логических
их вариантов до иррационалистско-интуиционистских — не оказалась
состоятельной (по этой проблеме написано очень много, для общего
сведения см., напр.: [Вригг, 1992]). Не обсуждая многие детали и
проблемы, отметим главное: любой раздел математики, равно как и
любая программа ее обоснования, неизбежно включает ряд исходных
положений, принципов, которые постулируются, принимаются на
веру, а отсюда и не имеют рационально-научных оснований, несмотря
на строгость последующей конструкции. В этом смысле, какова бы
ни была математическая конструкция в самой себе, внутри, — строй-
ной, строгой, непротиворечивой, красивой, наконец, — она всегда
сомнительна в своих основаниях. Этот момент ярко просматривается
в словах Д. Я. Стройка о работах Кантора: «Этой теорией (теорией
множеств. — В. К.) Кантор создал совершенно новую область мате-
матических исследований, которая удовлетворяет самым суровым
требованиям к строгости, если только принять ее исходные посылки»
[Стройк, 1990, с. 205]. Последнее замечание в этой фразе в коммента-
риях не нуждается.

Избежать диссонанса и неудовлетворенности в связи с осознанием
неразрешимых проблем обоснования математики (а отсюда и нена-
дежности ее результатов в приложении к другим областям знания)
можно только по пути принятия «пифагорейской веры» в субстан-
циональность чисел и количественных отношений, в онтологическое
понимание математических форм. Этот путь обоснования истинности
основных положений математики путем придания им онтологического
статуса, т. е. статуса непосредственной принадлежности к Абсолютному
бытию и Истине, аналогичен отмеченному выше пути онтологизации
языка. Вера во внеопытность и универсальность математических
знаний — характерная черта ряда философов и многих математиков.
Опять-таки, не берясь судить здесь о ложности или истинности такой
позиции (что и невозможно), отметим, что вопрос сводится к предпоч-
тениям, основанным на вере.

Наконец, если даже признать математический инструментарий как
обоснованный, то его приложение для описания и познания других
областей реальности (природы, общества) необоснованно и опирается
лишь на индуктивное подтверждение некоторых приложений.

По этому поводу Н. Катленд замечает, что «...у разума и логики
есть присущая им ограниченность, которая заставляет нас опираться
на веру. Например, физики-теоретики верят, что понятия математики
и логики, применяемые для работы с этими понятиями, верны и при-
ложимы к окружающему миру. Успехи современной науки и техники
дают серьезные основания для такой уверенности, однако они сами
признают, что четких доказательств этому нет. Лауреат Нобелевской
премии Ю. Вигнер соглашается с тем, что это — “постулат веры”, и
считает, что эффективность математики и естественных наук “необо-
снованна”, т. е. не может быть подтверждена исключительно доводами
разума» [Катленд, 1992, с. 5].

В целом можно сказать, что любое знание, получаемое в резуль-
тате использования аппарата логики и математики, — это знание,
основанное на вере; вере в истинность посылок и исходных данных,
вере в выбранные правила логического вывода и математическую
модель, вере в приложимость аппарата логики и математики к той
или иной области реальности.

Таков взгляд на познавательные возможности логики и математики,
если избавиться от «ослепления» их видимой строгостью и обоснован-
ностью. Если же обсуждать вопрос генезиса нового знания, то весьма
часто, как показывает история науки, и логика, и математика оказыва-
ются вообще несостоятельными на самых ответственных начальных
этапах зарождения новой идеи. Так, периодический закон химических
элементов противоречил господствовавшим в химии идеям классичес-
кой механики и соответствующему логико-математическому аппарату,
с ней взаимосвязанному; также для классической электродинамики с ее
логико-математическим аппаратом были абсурдны идеи кванта Планка,
планетарная модель атома Резерфорда, квантовая модель атома Бора.
Другими словами, логика с ее тавтологиями и математика с ее коли-
чественными соотношениями — хорошие инструменты для описания
готового знания, сформировавшихся идей, но их эвристико-методоло-
гические функции в конкретных науках не так значительны, как это
представляется многим, если посмотреть на это без «розовых очков».

Вообще характерной чертой человеческого познания является
стремление к завершенности, простоте, однозначности, а часто и к
помпезности при представлении тех или иных теорий, направлений.
Эта черта выражается в постоянном «зализывании углов» и «поли-
ровке шероховатостей» представляемого учеными знания, наведении
на эмпирические результаты флера научности в виде теоретических
конструкций на основе аппарата логики и математики.

Один из наглядных примеров — квантовая химия. Несмотря на ее
большие успехи и более чем полувековую историю развития, мы имеем
точные записи (аналитические выражения) волновой функции для
простейших систем (атомов водорода и водородопободных ионов),
большая же часть приближенных расчетов для более или менее слож-
ных молекулярных систем пока не играет существенной практической
роли в деятельности современных химиков, синтетиков и аналитиков
(см., напр.: [Курашов, 1984, 19956]).

Надо отметить довольно часто встречающуюся ошибку, когда
теоретическую химию понимают как квантовую химию. Важно
учитывать, что теоретическая химия далеко не всегда выражается
на физико-математическом языке.

Встречая непреодолимые трудности при решении химических
проблем методами квантовой химии и совокупным арсеналом логи-
ко-математического аппарата и компьютерной техники, мы тем более
имеем «супернеразрешимые» логико-математические проблемы при
описании биологических, геологических, экологических систем. Ма-
тематические модели, например, живой клетки, экосистем, конечно,
могут быть полезны все более и более, но важно при этом сознавать их
крайнюю упрощенность по сравнению с реальным объектом и соот-
ветственно ограниченность их познавательного значения. Любая самая
совершенная и сложная математическая модель самой простейшей
биологической структуры, например молекулы ДНК, представляет
реальный объект не более, чем детская игрушка «медведь» живого
медведя. Сказанное — не тенденциозный скептицизм, это реальность
математизации науки, она хорошо знакома всем, кто занимается
применением математического аппарата для описания природных,
технических, социальных объектов.
Естествознание

Выше были рассмотрены проблемы обоснования и познавательные
пределы философии, логики, математики. Ввиду того, что эти области
знания в разных формах и на разных уровнях включаются в систему
естествознания, можно говорить о перенесении их проблем в сферу
естествознания. Помимо этого, для естествознания в целом можно
выделить следующие неразрешимые полностью проблемы:

1.	Макроскопическая пространственно-временная ограниченность
человеческого опыта, обусловливающая отсутствие возможности его
обоснования экстраполяцией человеческих знаний в область мегамира
(мира космических тел) и область микромира (мира элементарных час-
тиц), а также области далекого прошлого и будущего (Вселенной).

2.	Экспериментально-индуктивный путь построения многих раз-
делов естествознания. В связи с конечной точностью эксперимента и
конечным числом опытных экспериментальных данных ни одну из
естественно-научных теорий нельзя считать окончательно обосно-
ванной.

Причем «трагедия» естествознания усугубляется тем, что чем слож-
нее исследуемый естественный объект, тем ограниченнее возможности
его экспериментального исследования и получения достаточного ста-
тистического материала. Действительно, с элементарными частицами
и полями человек может проводить эксперименты миллионы раз; с хи-
мическими веществами (молекулами и их превращениями) — тысячи
раз; со сложными биомолекулами — сотни раз (проблемы выделения,
очистки и пр., некоторые из них вообще недоступны исследованиям,
так как не выделены в чистом виде).

Наконец, наиболее сложные пространственно-временные (ис-
торические) системы невозможно подвергнуть экспериментальной
проверке ни разу: эволюция неорганической и органической природы
(космогонические и космологические теории, теории происхождения
жизни и ее эволюции), социальная история (мы не можем дополнить
и проверить наши знания о битве при Ватерлоо путем ее повторения).
Некоторые же системы и научно-теоретические их описания, например
экосистемы и варианты глобальной экологической катастрофы, можно
проверить только один раз, поскольку вслед за ними проверять будет
нечего и некому.

Проблемы ограничений в связи с «макроскопической размернос-
тью» человека ярко проявились в ряде областей современного естест-
вознания при познании микро- и мегамира, где определенно обозначи-
лись пределы научного человеческого познания. В физике микромира
это выразилось в соотношении неопределенностей, проблемах при-
чинности и вероятностном описании микромира волновой функцией,
проблемах квантовой концепции целостности и фундаментальности
взаимодействия «макроскопический человек с макроскопическим
прибором — микроскопический объект» (копенгагеновская интер-
претация). Это выразилось также в проблемах полноты квантовой
механики (парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена) и взаимо-
связанных проблемах скрытых параметров, локализации микрочастиц,
проблемах языка описания микромира «макроскопическим» языком
(принцип дополнительности и корпускулярно-волновой дуализм).
В. Гейзенберг писал, что «естественные науки не просто описывают
и объясняют явления природы; это часть нашего взаимодействия с
природой» (цит. по [Капра, 1994, с. 118]).

Аналогичные замечания можно сделать и по проблемам теории
относительности. Так, постулат о постоянстве скорости света во всех
системах отсчета основывается имплицитно на понятиях некоего
абсолютного пространства (абсолютного в смысле несвязанности
ни с какими конкретными физическими телами — эталонами протя-
женности) и абсолютного времени (абсолютного в смысле несвязан-
ности ни с какой конкретной системой координат). Таким образом,
основополагающий постулат специальной теории относительности
вводится посредством метаязыка метафизических понятий филосо-
фии и классической механики (аналогично в классической механике
Ньютона используется метафизическое понятие «сила», за что она
неоднократно критиковалась). Это действительно так, поскольку в
самой теории относительности, развитой на основе названного выше
постулата, термины «время» и «пространство», «длительность» и
«протяженность» имеют смысл только по отношению к избранной
для «наблюдателя Природы» системе отсчета. Здесь важно уловить
философско-методологический смысл проблемы — утверждение о
постоянстве скорости по отношению ко всем системам отсчета невоз-
можно без исходных понятий о неких абсолютных и не входящих в
концептуальный аппарат теории относительности мерах длительности
и протяженности.

По Эйнштейну, меры длительности и протяженности каким-то
образом изменяются по масштабу, но абсолютны в смысле независи-
мости от природы физических объектов и связанных с ними систем
отсчета, т. е. являются какими-то метафизическими сущностями. В
этом смысле более обоснованной и разумной представляется интер-
претация Пуанкаре, который считал фундаментом новых концепций
пространства-времени новую механику, а не необычные свойства
масштабов и часов (см. об этом: [Панов, 1990, с. 718]).

Здесь существенно заметить, что не теория относительности Эйн-
штейна породила новые философские проблемы пространства-време-
ни, а, наоборот, философские размышления о проблемах человеческого
познания пространства-времени породили основные идеи теории отно-
сительности. Исторически это хорошо прослеживается по специально-
научным и философским работам Пуанкаре, которые предшествовали
работам Эйнштейна и были ему известны. Эйнштейн не удосужился
сослаться на работы Пуанкаре в известной публикации 1905 г. и достиг
мировой славы, не поделенной, согласно справедливости, по крайней
мере пополам (см. об этом, напр.: [Панов, 1990, с. 703-723]).

Ситуацию, в которой оказывается «человек земной» (а другого
мы не знаем) при попытках постижения идей теории относитель-
ности, можно охарактеризовать, перефразировав Тертуллиана:
«Абсолютных пространства и времени нет — это неудивительно,
ибо достойно удивления; скорость света постоянна во всех системах
отсчета — это совершенно достоверно, ибо нелепо; и ход времени
зависит от движения системы отсчета — это несомненно, ибо не-
возможно».

Здесь имеются в виду хорошо известные слова Тертуллиана в его
сочинении «О плоти Христа»: «Сын Божий распят — это не стыдно,
ибо достойно стыда; и умер Сын Божий — это совершенно достоверно,
ибо нелепо; и погребенный воскрес — это несомненно, ибо невозможно»
[Тертуллиан, 1994, с. 166]. Общеизвестный сокращенный вариант мыс-
ли Тертуллиана: «Верю, ибо это нелепо» — “Credo quia absurdum”.

К этому интересно заметить, что Августин писал в своей «Испо-
веди»: «Что же такое время? Если никто меня об этом не спрашивает,
я знаю, что такое время; если бы я захотел объяснить спрашивающе-
му — нет, не знаю» [«Исповедь», XI, 17].

Продолжающиеся обсуждения проблем интерпретации приро-
ды квантовой механики и теории относительности и неутихающие
споры об этом все больше свидетельствуют об их неразрешимости, о
безуспешности попыток достичь классического идеала миропонима-
ния — познания Мира таким, «каков он есть на самом деле».

Более того, если принять точку зрения Канта (а она имеет свои
основания), то все проблемы и интеллектуальные коллизии научного
познания пространства-времени есть феномены самопознания челове-
ка, познания человеком присущих ему априорных форм чувственности:
пространства, времени, причинности.

Ситуация при рассмотрении проблем пределов научного позна-
ния в сфере физики микромира и релятивистской механики в целом
такова: да, квантовая механика и теория относительности достаточно
теоретически стройны; да, квантовая механика и теория относитель-
ности находят подтверждение во многих экспериментах; но вне за-
висимости от интерпретации этих систем знаний можно утверждать
невозможность удаления человека-экспериментатора из получаемых
экспериментальных данных и соответствующих им теоретических
конструкций. Другими словами, как бы человек ни изощрялся, инфор-
мацию о микромире он получает при взаимодействии микрообъекта с
соразмерным ему макроскопическим прибором. Аналогично, как бы
человек ни изощрялся, он не может одновременно наблюдать Мир
из нескольких различных систем отсчета, т. е. не может, находясь в
одной системе отсчета, утверждать, что его наблюдение тех или иных
природных явлений тем или иным образом однозначно соотносится с
наблюдением этих же явлений в других системах отсчета.

В частности, об изменении пространственных протяженностей и
временных длительностей мы можем говорить не вообще, не в отно-
шении двух или более систем, а в отношении к их наблюдаемым ве-
личинам в избранной для наблюдения системе отсчета. Утверждение
же о постоянстве скорости света во всех системах отсчета, как мной
отмечалось, есть постулат метафизический, он не вытекает из теории
относительности, а теория относительности вытекает из него. Эти не-
преодолимые препятствия познания Мира «человеком макроскопичес-
ким», с одной стороны, и «человеком локализованным» (неспособным
одновременно и в одном лице находиться в различных областях про-
странства-времени) — с другой, выражаются в «практическом форма-
лизме» физики микромира и теории относительности. Именно в этом
и только в этом смысле данные области знания фундаментальны, т. е.
выражают фундаментальный природный феномен неразделимой вза-
имосвязи познаваемого Мира и познающего субъекта. Протагоровское
изречение: «Человек есть мера всех вещей» — небеспочвенно, отнюдь
не пустой каламбур софиста, как и «вещь в себе» Канта, недоступная
полному познанию, — не просто заблуждение великого мыслителя.

Далее, переходя от проблем описания и познания микромира
отдельных объектов и релятивистских эффектов к динамическим
системам многих частиц (термодинамическим системам), мы сталки-
ваемся с новыми своеобразными непреодолимыми познавательными
проблемами.

Для пояснения этого приведу длинную цитату из работы Г. Николис
и И. Р. Пригожина:

«В течение почти трех веков со времен Ньютона классическая ди-
намика представлялась некоторой завершенной наукой, позволяющей
находить любые траектории из первых принципов и определенных
начальных условий. Теперь мы видим, что это справедливо лишь для
ограниченного класса динамических систем. В случае достаточно
неустойчивых динамических систем в каждой области фазового про-
странства независимо от его параметров содержатся расходящиеся
траектории. В этом случае, для того чтобы можно было говорить об
отдельной четко определенной траектории, нам потребовалось бы
задать начальные условия с бесконечно высокой точностью. Иными
словами, нам нужна была бы бесконечная информация, обусловленная
бесконечным количеством цифр, требующихся для задания начальных
данных. Как будет показано в дальнейшем, именно устранение этой
бесконечной информации приводит к необратимости. Разумеется, это
относится лишь к классической механике, поскольку в квантовой тео-
рии распад неустойчивых частиц представляет собой дополнительный
источник необратимости.

Находясь в мире неустойчивых динамических систем, мы можем
рассматривать внешние события лишь через “окно”. Таким образом,
здесь наблюдается крушение идеала “полного знания”, царившего в
западной науке в течение трех столетий» [Николис, 1990, с. 228-229].
Следующий пример непреодолимых проблем в рамках эмпирико-ра-
ционалистической традиции науки нам дает область знания, описы-
вающая поведение систем многих частиц, — термодинамика. Хорошо
известно, и это давно стало твердым убеждением в научном сообществе,
что второе начало термодинамики — закон возрастания энтропии —
был сформулирован вначале как эмпирическое обобщение, а затем
обоснован на базе принципов молекулярно-кинетической теории и
статистической механики (становление и обоснование второго начала
термодинамики связаны в первую очередь с именами Клаузиуса и Мак-
свелла). Однако в недавней работе С. И. Яковленко ясно и убедительно
показал, что названное обоснование невозможно без принятия на веру
гипотезы о микроканоническом распределении энергии по степеням
свободы. В связи с этим С. И. Яковленко отмечает: «Гипотеза о микро-
каноническом распределении для классической системы означает, что
в ходе эволюции энергоизолированной системы с равной вероятностью
реализуют любые наборы координат и скоростей (а соответственно, и
энергий) частиц, удовлетворяющих закону сохранения полной энер-
гии» [Яковленко, 1992, с. 143] — и далее: «Действительно, предположе-
ние о микроканоническом распределении было необходимо для того,
чтобы совместить то, что плохо совмещается: с одной стороны, законы
статистической механики, которые носят вероятностный характер
и описывают необратимые во времени процессы; с другой стороны,
детерминистские законы классической механики, уравнения которой
необратимы во времени» [там же, с. 144]. Здесь мы находим еще одну
область естествознания, которая, вопреки многолетнему и стойкому
убеждению об ее обоснованности Клаузиусом и Максвеллом, не впол-
не обоснованна ввиду наличия в их теории произвольного скрытого
постулата о микроканоническом распределении энергии по степеням
свободы. Таким образом, мы имеем еще один пример важнейшей об-
ласти естествознания, где при поисках ее оснований не обошлось без
принятия произвольных допущений, постулатов, веры.

Пределы естественно-научного познания ярко проявляются в об-
ласти проблем Самого Начала, или проблем зарождения и эволюции
Вселенной и проблем происхождения жизни. Количество литературы
по этим вопросам огромно, она охватывает всю историю человеческой
мысли. Некоторые абсолютные пределы познания в этой области опре-
деляются сказанным выше, поскольку философия, логика, математика,
естествознание всегда находились в состоянии активного взаимодейс-
твия в данной предметной области [Курашов, 19956].

Здесь невозможно даже в самом общем плане проанализировать
все научные подходы, гипотезы, теории, учения о Начале Вселенной:
природе Большого взрыва, образовании элементарных частиц и нук-
леосинтезе, молекулярной предбиологической эволюции, эволюции
живых организмов.

Все научные попытки обоснования эволюционизма — это попытки
обоснования невозможного — многоэтапного процесса образования
нечто сложного из нечто простого.

Такая направленность развития в природе никак не выводится из
всех известных знаний естественных наук, математики, кибернети-
ки, теории информации и т. д. Не следует с излишним оптимизмом
уповать на теорию диссипативных систем и явления так называемой
самоорганизации. Исследованные даже на экспериментальном уровне
некоторые явления самоорганизации относятся к простейшим физико-
химическим системам (простейшим в отношении, конечно, к живым
системам), и мы не имеем оснований утверждать, что исследованные
явления — всеобщее свойство неживой природы на всех ее уровнях, в
любом пространственно-временном масштабе.

В любой теории-гипотезе, претендующей на описание естествен-
ного развития от некоторого простого к некоторому более сложному
в его необходимости (без упования на «слепую» случайность), всегда
найдутся явные или неявные постулаты, допущения, а иногда и просто
научные некорректности.

В частности, некорректно было бы обосновывать проблему направ-
ленности эволюции Вселенной положениями неравновесной термо-
динамики, синергетики, самоорганизации, поскольку они применимы
к локальным неравновесным системам, но не к Вселенной в целом
(об ограничении применения термодинамики в космологических
теориях и неизбежных парадоксах, при этом возникающих, см., напр.:
[Терлецкий, 1988]).

При всем множестве проблем эволюционизма проблема Самого
Начала остается центральной. Если хитроумные философы давно
овладели разнообразными словесно-понятийными «фокусами-поку-
сами» превращения «ничто» в «нечто», и наоборот, то простодушные
физики с их законами не могут ни того, ни другого. Эволюция кос-
мологических эволюционных теорий (точнее, гипотез) показывает,
как проблема Самого Начала в рамках сложившейся естественно-на-
учной парадигмы отодвигается все дальше и дальше по направлению
к самому простому, граничащему с «ничто». Дальнейшее движение
в этом направлении приводит к проблеме возникновения «нечто» из
«ничто», а отсюда был бы неизбежен вывод о первичности нематери-
ального Творца — автора сценария создания Вселенной. Поскольку
же для любой физической теории для «упражнений» нужен хотя
бы какой-нибудь материальный субстрат, физическая космология
начинает «держаться» за простейшее «нечто». Хотя таким «нечто»
сейчас являются вакуумные флуктуации, этого уже достаточно для
физики, чтобы она привычными допущениями, предположениями,
постулатами шаг за шагом начала реконструировать эволюционный
процесс.

Описанная ситуация достаточно ясно проявляется в словах извес-
тного космолога Я. Б. Зельдовича:
«Одним из важнейших вопросов космологии был и остается вопрос
о происхождении нашего мира в целом. Он теснейшим образом связан с
ранними стадиями эволюции нашего Мира. При обсуждении эволюции
Вселенной вблизи планковского времени в космологии долгое время
господствовала идея — избежать сингулярности в вопросе о проис-
хождении нашего Мира введением циклической Вселенной. Были
известны решения, когда масштабный фактор при приближении к син-
гулярности менял свою значимость во времени со степенного закона
на гиперболический. Благодаря этому значение масштабного фактора
оставалось хотя и очень малым, но все же конечным. Однако это не
решает вопроса о том, как возникла Вселенная, а просто отодвигает его
на несколько шагов раньше. Мы придерживаемся другой точки зрения,
развиваемой вслед за Трионом и Фоминым. Понятие классической
космологической сингулярности должно быть существенным обра-
зом заменено квантово-гравитационным процессом, описывающим
рождение нашего мира. Предполагается, что в начальном состоянии
не было ничего, кроме вакуумных колебаний всех физических полей,
включая гравитационное. Поскольку понятия пространства и времени
являются существенно классическими, то в начальном состоянии не
было реальных частиц, реального метрического пространства и вре-
мени. Считаем, что в результате квантовой флуктуации образовалась
классическая трехмерная геометрия» [Зельдович, 1988, с. 39].

Нетрудно заметить, что предполагаемое решение проблемы проис-
хождения Вселенной так же отодвигает ее на несколько шагов назад,
и не более того. В этом смысле критик находится в ничуть не лучшем
положении, чем критикуемые им авторы. Но, если даже принять «На-
чало» таким, каким оно нам представляется выше, это никак не решает
проблем объяснения дальнейших этапов эволюции.

Естественно-научная проблема объяснения необходимого движе-
ния от простого к сложному — от вакуумной флуктуации до простей-
шей живой клетки, а далее — к рыжим лисицам, полосатым зебрам,
колючим ежам и, наконец, к человеку — остается неразрешимой.

Не спасает положения и учение о самоорганизации, поскольку, если
допустить ее глобальный характер, мы неизбежно придем к онтологи-
ческим проблемам природы самоорганизации и, в конечном итоге, к
высшему всемирному «автору сценария», или «конструктору», т. е. к
Творцу. Надо также отметить, что экспериментально наблюдаемые яв-
ления самоорганизации относятся к достаточно простым физико-хими-
ческим системам, да и здесь не обойтись без «творца» — для «запуска»
химической осциллирующей «реакции Белоусова — Жаботинского»
нужны не только соответствующие реагенты, но и Белоусов с Жабо-
тинским.

Недостатки и неполнота современных научных теорий происхож-
дения и эволюции Вселенной анализируются во многих работах, в
том числе представляющих собой синтез научных и теологических
точек зрения. Таких работ сейчас многие сотни, и большинство из них
неплохо аргументированы.

Наряду с проблемой «Самого Начала» второй узловой проблемой
эволюции Вселенной является, безусловно, проблема происхождения
жизни. Естественно, с принятием модели Большого взрыва, с одной
стороны, и дарвинизма — с другой, ставится проблема обоснования
молекулярной (химической, предбиологической) эволюции.

Помимо уже высказанных замечаний по проблемам естественно-
научного обоснования закономерного и необходимого развития от
простого к сложному, можно утверждать о «запределивании» этой
проблемы, что также связано с неудовлетворительностью всех извес-
тных гипотез-теорий предбиологической эволюции.

Анализ известных подходов с попытками раскрытия путей пред-
биологической (химической) эволюции — полимеризация при сверх-
низких температурах путем квантово-механического туннелирования,
катализ в неорганических и органических средах, самоорганизация
диссипативных систем, различные варианты «молекулярного ла-
маркизма» и «молекулярного дарвинизма» («гиперцикл»), открытие
совмещенных регуляторных и каталитических свойств у некоторых
молекул РНК и т. д. — позволяет утверждать, что во всех известных
подходах показываются лишь различные благоприятные возможности,
снимаются запреты, но не обосновываются пути предбиологической
эволюции в их необходимости, естественно-исторической предопре-
деленности.

В дополнение к сказанному, с точки зрения развиваемого автором
принципа (метода) контрредукции, основанного на положении о
наличии у природных объектов высших свойств, проявляющихся и
познаваемых только при их исследовании в составе более высокоор-
ганизованной системы [Курашов, 1990, 19956]), ставится проблема
неполноты методологических средств познания Вселенной как це-
лостного объекта. Последнее обосновывается тем, что для любого
объекта — части Вселенной — можно при исследовании применить
триаду взаимодополнительных принципов (редукции, целостности
и контрредукции), но для Вселенной в целом человеческое познание
ограничено возможностью применения принципа редукции, что
обусловливает методологическую некомпетентность при познании
Вселенной в ее органическом единстве.

Человек не может ни экспериментально, ни теоретически иссле-
довать Вселенную ни во взаимодействии с другими органическими
системами для раскрытия целостных свойств, ни в качестве элемента
более высокоорганизованной системы (по отношению к Вселенной
такой «системой» может быть только сам Творец), т. е. не может
использовать подходы, опирающиеся на принципы целостности и
контрредукции.

Что касается теорий, точнее, гипотез эволюции живых организмов
(в первую очередь гипотезы-теории Дарвина), то по этой проблеме
опубликовано много научных и околонаучных работ как в среде
адептов дарвинизма, так и его ярых противников или умеренных
критиков. Главное, что надо отметить: да, мутации действительно
происходят в живой природе, и это обосновано на молекулярном
уровне; да, естественный отбор имеет место в Природе (совместность
этих двух феноменов прекрасно моделируется искусственным мута-
генезом и искусственным отбором мутантов), но эти два феномена
живой Природы никак не объясняют необходимого и долговремен-
ного усложнения живых организмов и селективного преимущества
более высокоорганизованных потомков по отношению к родителям
на всех разнообразных этапах естественной истории. Случайные му-
тации и естественный отбор равным образом при соответствующих
изменениях окружающей среды могут обусловливать эволюционные
изменения как в направлении более высокоорганизованных живых
организмов, так и в направлении более низкоорганизованных. Если же
предположить, что в исторических процессах коэволюции природных
систем условия окружающей среды всегда изменялись именно таким
образом, чтобы соответствовать наилучшей приспособляемости более
высокоорганизованных потомков, то таким невероятным предполо-
жением мы ничуть не снимаем проблему — она просто переходит в
не менее сложную проблему объяснения целесообразной эволюции
окружающей среды.

Другими словами, «классический дарвинизм» не может объяснить
направленность эволюции от высшего к низшему, и в его рамках такая
направленность постулируется на основании ряда эмпирических дан-
ных палеонтологии. В то же время в данных палеонтологии имеется
много «белых пятен», равно как и немало данных, не согласующихся
с дарвинистской схемой происхождения видов (объем литературы
по этой части вопроса огромен). Противники дарвинизма имеют
основания для его аргументированной критики. При этом, как уже
отмечалось, ни одну естественно-историческую теорию невозможно
проверить экспериментально (история уникальна и на каждом этапе,
и в целом — дважды она не «проигрывается»).

Можно сказать, что выводы апофатической теологии Средневе-
ковья и выводы скептической, или критической, философии Юма и
Канта относительно вопроса познания метафизических объектов (их
трансцендентность, антиномичность и человекоразмерность знаний
о них) сейчас вполне приложимы к естествознанию, поскольку в его
предметной сфере выявлено немало метафизических объектов (т. е.
объектов, находящихся за пределами возможного опыта человека).
Среди них, например: сингулярность «Самого начала» Вселенной;
происхождение «сложности» в Природе; микромир вне познающего
субъекта; флуктуации в сложных диссипативных системах и природа
самоорганизации.

Рассмотрим непреодолимые трудности научной медицины и био-
логии в целом, поскольку для человека проблема происхождения
жизни — это проблема познавательного любопытства, а проблемы
медицины и биологии во всех их ипостасях — это проблемы практи-
ческие, более того — жизненно важные.

Главный признак объектов биологии и медицины — это жизнь.
Первая трудность заключается в дефиниции предметной области этих
областей знаний по названному главному признаку. Дело в том, что по-
нятию «жизнь» невозможно дать классическое по форме определение,
т. е. указать принадлежность к роду и видовое отличие — у понятия
жизнь нет общего, или родового, понятия. Это принципиальная, но не
последняя трудность.

Далее, основа формирования естественно-научных знаний — это
эксперимент. Важно учесть, что в эксперименте мы получаем ин-
формацию об исследуемом объекте в контролируемых, искусственно
созданных условиях, что отличает эксперимент от наблюдения.

При проведении экспериментального исследования какого-либо
объекта, как правило, обеспечивается такая ситуация, когда варьи-
руется только одна из характеристик или исследуемого объекта, или
исследовательского инструмента. Это необходимо для того, чтобы
можно было установить искомые корреляции исследуемых свойств
объекта с контролируемыми характеристиками экспериментальной
ситуации.

Варьирование более чем одной из характеристик (это может быть
и напряженность поля, и частота излучения, и температура, и какой-
либо функциональный химический фрагмент молекулы, и вид живого
организма в пределах одного рода и т. п.) приводит к трудно анали-
зируемым многопараметровым задачам. Проще говоря, эксперимент
должен быть организован так, чтобы ожидаемый экспериментальный
эффект был выше уровня «шумовых эффектов», вносимых фактора-
ми, не входящими в предмет экспериментального исследования. Эта
проблема возрастает по мере увеличения сложности исследуемого
объекта. Хотя нет универсального критерия такой характеристики, как
«сложность», все же без всяких аналитических оценок можно сказать,
что объекты биологии и медицины значительно более сложны, чем
объекты физики и химии.

Как уже отмечалось выше, экспериментальную ситуацию (иссле-
дующую и исследуемую системы) организуют так, чтобы надежно
контролируемый эффект позволял «по вопрошаемому» у Природы
вопросу получить ответ в простейшей форме — «Да» или «Нет».

При исследовании живых объектов, т. е. объектов познания ме-
дицины и биологии, мы сталкиваемся со следующими специфичес-
кими непреодолимыми трудностями, которые не встречаются при
исследовании неживых объектов физики и химии:

1.	Уникальность каждой особи (даже одноклеточные моноклональ-
ные живые организмы, т. е. происшедшие бесполым путем от одной
клетки, отличаются друг от друга). Отсюда всякая однозначная гене-
рализация, всякое обобщение или идеализация в виде закона природы
в форме всеобщности и необходимости невозможны.

2.	Принципиальная невоспроизводимость любого эксперимента
(повторение эксперимента в идентичных условиях невозможно, так
как даже одни и те же живые организмы не тождественны самим себе
во времени).

3.	Чем сложнее объект, тем большее число экспериментов с ним
нужно провести, чтобы статистически исключить влияние побочных
факторов и выявить действие исследуемого фактора (об этом уже
говорилось выше). Для познания живых объектов эта ситуация дра-
матическая. Действительно, мы имеем возможность простые объекты
исследовать миллионы раз (например, элементарные частицы); более
сложные — тысячи раз (например, биополимеры и одноклеточные);
еще более сложные — десятки раз (например, популяции высших
животных); а еще более сложные — только первый и последний раз
(эксперименты с обществом в целом или экосистемой).

Совсем другой уровень проблем в естествознании возникает при
познании простейших живых объектов: в мире нет двух совершенно оди-
наковых живых клеток (и вообще двух одинаковых живых организмов).
Даже моноклональные клетки не являются идентичными, у каждой мо-
гут быть специфические отличия хотя бы только в связи с воздействием
естественного радиоактивного фона и мутациями, им вызываемыми.
Далее сложности возрастают: чем сложнее исследуемый объект, система,
целостность, тем большее число факторов на него влияют, тем большая
экспериментальная статистика нужна для познания той или иной его
характеристики. Реальная же ситуация, как сказано выше, обратная. В
такой науке, как медицина, исследования вообще часто построены на
нескольких десятках историй болезни, но насколько сложен человек
как объект познания по сравнению с электроном!

В доступном нам опыте мы не находим более сложного объекта
научного познания, чем мы сами, т. е. человек. Неполнота знания о
человеке очевидна, а о неполноте и скудности антропологии можно
было бы написать целые тома. За отсутствием места приведу только
различные подходы к пониманию феномена «человек», выражающиеся
такими его определениями, как Homo sapiens (разумный), Homo faber
(умелый), Homo erectus (прямой в смысле прямоходящий), Homo ludens
("играющий/ Homo moralis ("моральный} etc.

В силу этих принципиальных методологических пределов био-
логия и медицина всегда будут сочетать в себе порождающую
всеобщие законы науку с искусством и мистицизмом. При этом
особенно важно бороться с шарлатанами, которые вместо прира-
щения и/или постижения наук о живых организмах выдумывают
технологии для выманивания денег у незадачливых людей.

Глава 4

Основы, или сущность, метода химии

Все изложенное выше имеет прямое отношение к химической
науке, как методология общенаучного уровня. Теперь дам краткую
характеристику (что особенно трудно, так как требует предельно
ясного осознания предмета) специфике химического познания на
уровне специальной, или конкретно-научной, методологии. Это
трудная задача, и я лично, занимаясь этим вопросом много лет, не
нашел удовлетворительного раскрытия этой проблемы.

Определение понятия «химия»

Итак, определение понятия «наука» дано выше, т. е. теперь после
определения родовой принадлежности химии необходимо определить
ее видовое отличие в системе научного знания. Определений понятия
«химия», встречающихся в литературе, великое множество.

Вначале приведу нормативные определения понятий «химия» и
«физика», к формулировке которых подходят с особой академичес-
кой скрупулезностью — это определения в последнем, 3-м издании
Большой советской энциклопедии:

«Химия — одна из отраслей естествознания, предметом изучения
которой являются химические элементы (атомы), образуемые ими
простые и сложные вещества (молекулы), их превращения и законы,
которым подчиняются эти превращения. По определению Д. И. Мен-
делеева (1871), “химию в современном состоянии можно... назвать
учением об элементах”».

Происхождение слова “химия” окончательно не выяснено. Многие
исследователи полагают, что оно происходит от старинного наиме-
нования Египта — Хемия (греч. Chemia, встречается у Плутарха),
которое производится от “хем” или “хаме” — черный и означает “на-
ука черной земли” (Египта), “египетская наука”» [Жданов, Кедров,
1978, с. 279].

«Физика — наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее
общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи
и законы ее движения, поэтому понятия физики и ее законы лежат в
основе всего естествознания. Физика относится к точным наукам и
изучает количественные закономерности явлений.

Слово “физика” происходит от греч. physis — природа. Первона-
чально в эпоху античной культуры наука не была расчлененной и
охватывала всю совокупность знаний о природных явлениях. По мере
дифференциации знаний и методов исследования из общей науки о
природе выделились отдельные науки, в том числе и физика. Границы,
отделяющие физику от других естественных наук, в значительной мере
условны и меняются с течением времени» [Прохоров, 1977, с. 337].

В англоязычной «Энциклопедии науки и технологии», изданной в
то же время (1977 г.), химия и физика определяются так:
«Химия. Наука химии включает изучение свойств, состава и структуры
вещества, изменения в структуре и составе, которым вещество подверга-
ется, и сопровождающие это энергетические изменения. Она произошла
из алхимии в средние века» [Энциклопедия науки, 1977а, с. 508].

«Физика. Прежде называвшаяся натуральной философией, физика
касается тех областей природы, которые могут быть поняты на фунда-
ментальном уровне в терминах элементарных принципов и законов. В
течение времени от физики отделились различные специализированные
разделы науки, которые стали автономными областями исследований.
В этом процессе физика сохраняет свою оригинальную цель понимания
структуры естественного мира и объяснения естественных явлений.

Базисные составляющие._Базисными составляющими физики
являются механика и теория поля» [Энциклопедия науки, 19776,
с. 223].

В энциклопедии «Британика» в Internet на 2007 год находим:

«Химия — наука, предметом которой являются свойства, состав и
структура веществ (определяемых как элементы и соединения), пре-
вращения, которым они подвергаются, и энергия, которая поглощается
или выделяется в ходе этих процессов».

«Физика — наука, предметом которой являются структура материи
и взаимодействия между фундаментальными составляющими види-
мого универсума. В широком смысле предметом физики (с греческо-
го — physikos) являются все аспекты природы и макроскопического, и
микроскопического уровней» [Британика, 2007].

Что касается вопросов о пограничных разделах наук, проблемах их
взаимосвязи и взаимодействия, то в данной книге множество разделов
специально посвящено их философско-методологическому анализу в
историческом контексте.

Приведу теперь некоторые характерные определения понятия
химии в исторической последовательности, а затем дам свое опре-
деление.

Г. Бургаве в 1732 г. определил химию так: «Химия есть искусство, ка-
ким образом производить надежные физические операции, посредством
которых при помощи соответствующих инструментов можно открывать
или обнаруживать чувствительные тела и собирать их в сосуды с тем,
чтобы познать отдельные полученные продукты и причины действий,
а также применение этих продуктов в различных искусствах (техноло-
гиях. — В. К.)» (цитировано по [Соловьев, 1971, с. 40]).
М. В. Ломоносов дал в 1741 г. такое определение: «Химия — на-
ука об изменениях, происходящих в смешанном теле, поскольку оно
смешанное» [Ломоносов, 1950, с. 67].

Словарь Академии Российской, СПБ, 1794: «Химия, греч. Наука
распознавать свойства и качества тел посредством раздробления их
на части и примеса к оным посторонних веществ».

И. Кант называл химию систематическим искусством и экспери-
ментальным учением. Обе составляющие в определении Канта верны,
но не полны.

Г. Гегель в специальном разделе «Химизм» в 1-й части «Наука
логики» его «Энциклопедии философских наук» дает настолько тяже-
ловесное определение химизма и, соответственно, химии, что оно вряд
ли придется по душе ученым-химикам [Гегель, 1975а, с. 389-391]. Об
этом уже сказано в разделе данной книги «Классификация объектов
научно-философского познания».

Ф. Энгельс: «Химию можно назвать наукой о качественных изме-
нениях тел, происходящих под влиянием изменения количественного
состава (аналогичное определение ранее дал Г. Гегель. — В. К.)» [Эн-
гельс, 19616, с. 387].

Настольный словарь для справок по всем отраслям знания, СПБ,
1864: «Химия (греч.) — отрасль естествознания, имеющая целью ис-
следование состава различных тел из простых элементов и законов,
по которым эти простые элементы соединяются между собою и отде-
ляются друг от друга».

Д. И. Менделеев в «Основах химии» дает несколько определе-
ний:

«Ближайший предмет химии составляет изучение однородных ве-
ществ, из сложения которых составлены все тела мира, превращений
их друг в друга и явлений, сопровождающих такие превращения».

«Из всего сказанного выше можно извлечь следующее определение
химии: она есть естественная наука, описывающая однородные тела
(Менделеев разделяет однородные, т. е. индивидуальные вещества, и
смешанные, т. е. механические смеси различных однородных веществ. —
В. К.), исследующая те частичные (незаметные, молекулярные. — В. К.)
явления, при которых эти тела претерпевают превращения в новые
однородные тела, и как наука точная она при изучении тел и явлений
стремится во всех случаях ко всем телам и явлениям приложить меру и
вес, узнать точные законы, управляющие разнообразием изучаемых ею
предметов. Конечно, химия, как и всякая наука, не останавливается толь-
ко на частностях, а стремится отыскать истинное сходство и различие в
наблюдаемых ею телах и явлениях, строит потом систему их, отыскивает
более и более общие законы, которым подчинены наблюдаемые ею час-
тные случаи, и составляет, наконец, гипотезы и теории для объяснения
найденных законов и обобщений и через это настолько завладевает
предметом, что предугадывает существование новых явлений и тел, в
чем и находит, проверяя предугаданное опытом, опору в правильном
ходе своего развития» [Менделеев, 1949а, с. 60-61].

«Химия занимается такими частичными (т. е. происходящими на
незаметном расстоянии) явлениями, которые влекут за собою изме-
нения в самом качестве вещества или в его составе.

Химические явления суть соединения, разложения и двойные
разложения» [Менделеев, 1949а, с. 63].

М. В. Полинг: «Химию можно определить как науку о вещест-
вах — об их строении, свойствах и реакциях, в результате которых одни
вещества превращаются в другие» [Полинг, 1978, с. 20].

Г. В. Быков: «Химия — совокупность наук, предмет которых со-
ставляет соединения атомов и превращения этих соединений, происхо-
дящие с разрывом одних и образованием других межатомных связей»
[Быков, 1970а, с. 435-436].

М. В. Волькенштейн: «Химия — наука о превращениях электрон-
ных оболочек атомов и молекул при их взаимодействии, при химичес-
ких реакциях» [Волькенштейн, 1980, с. 7].

П. М. Зоркий: «Основная метаморфоза, которую претерпела химия
в XX столетии, заключается в том, что из “экспериментальной науки о
веществах и их превращениях” она превратилась в систему представ-
лений, методов, знаний и теоретических концепций, направленных на
изучение атомно-молекулярных систем» [Зоркий, 2001].

Поскольку понятие «химия» включает в себя науку, у которой есть
предмет, методы, специфические познавательные цели и идеалы, а
также своеобразный язык, особая организация и жизнь сообщества
химиков, я предлагаю следующее предметное определение химии.

Химия — это наука о материальных естественных и искусствен-
ных объектах атомно-молекулярного и супрамолекулярного уровня
организации, изучающая их структуру и качественные превращения
в исследованиях явлений как на макроскопическоом уровне, так
и на уровне размерных эффектов и специфических механизмов
наноуровня.
Объекты химии сами по себе относятся к неживой природе, хотя
некоторые из них — биомолекулы — являются неотъемлемыми со-
ставляющими живых организмов.

Понятие «супрамолекулярный» я ввел в процессе написания этой
книги, что само по себе уже свидетельствует о том, что химия изме-
няется и соответственно устаревают ее определения. Так, с XX века
стало ясно, что вещественные превращения входят в предмет не только
химии, но и ядерной физики и вообще физики микромира, а во второй
половине XX века в химии сформировались две новые предметные облас-
ти — супрамолекулярная химия и нанохимия с нанотехнологиями.

Определение понятия «химия» чаще всего связывают с ее тради-
ционно обозначенным предметом — веществом и его превращениями.
Если иметь в виду разделение всех материальных объектов на вещество
и поле, то, конечно, не все вещественные объекты и их превращения
относятся к предметной области химии.

До начала XX века химия действительно была единственной наукой
о вещественных превращениях, и именно поэтому М. Кюри и Э. Ре-
зерфорд по традиции получили Нобелевские премии по химии, хотя
явления радиоактивности и структура атома — предметная область
физики. Центральная задача алхимиков — получение философско-
го камня для осуществления трансмутации элементов — оказалась
предметом ядерной физики. Позднее не раз замечалось, что и радио-
активный распад, и изменение агрегатного состояния тел — также есть
вещественные превращения (см., например, дискуссию [Жданов, 1956;
Экстер, 1957; Жданов, 1958]).

В связи с данной проблемой уточняются определения понятия
«вещество» и «химическое вещество». Так, П. М. Зоркий пишет:

«Чтобы продвинуться к более глубокому определению химии,
нужно принять во внимание следующие обстоятельства.

1.	Химические вещества состоят из атомов; материя, в которой
выделение атомов теряет физический смысл (например, плазма),
в качестве химического вещества обычно не рассматривается, хотя
является, конечно, веществом в более широком смысле слова (надо
думать, в смысле разделения всех материальных объектов на вещество
и поле. — В. К.).

2.	Химическим веществом в традиционном значении этого термина
можно назвать только совокупность большого, практически бесконеч-
ного числа атомов; нередко, хотя далеко и не всегда, атомы объединены
в молекулы; в последнем случае вещество — это множество молекул;
вместе с тем в современной химии все чаще изучаются процессы, в кото-
рых функционируют отдельные (единичные) молекулы или небольшие
ансамбли молекул/атомов (сюда, в частности, относятся некоторые из
так называемых “наноструктур”). Таким образом, химия имеет дело
не только с химическими веществами, но и с другими химическими
объектами, что следует учесть в более полном ее определении.

3.	Химическое вещество — это гомогенная или микрогетерогенная
фаза\ но химию, разумеется, интересуют и гетерогенные системы.
Такую систему тоже иногда называют веществом, но без эпитета “хи-
мическое” (к числу таких веществ относят многие материалы). Неко-
торые разделы химии (например, химия поверхности или коллоидная
химия) имеют дело с гетерогенными системами определенного типа и
формируются именно по этому признаку.

4.	Понятие фазы и, соответственно, химического вещества обычно
относят к стабильному (равновесному) состоянию, но очень часто,
особенно в последние годы, предметом исследования становится
нестабильное (неравновесное) или метастабильное состояние.

5.	В современной химии важнейшую, а во многом определяющую
роль играют структурные представления» [Зоркий, 1996, с. 9].

Нет сомнений, что можно найти сотни определений химии и по-
пытаться провести их анализ, а затем привести в какую-то систему.
Но скажу следующее — не следует увлекаться определением общих
понятий. В два-три предложения или в два-три высказывания не
уместить то, что называется именами «химия», «физика», «биоло-
гия», «наука», «Вселенная», «природа», «человек».

Я был свидетелем многих бесплодных споров на предмет выработки
наилучшей дефиниции, или определения, того или иного понятия,
но спорщики не понимали, что необходимо где-то остановиться в
силу того, что кратенько не определишь бесконечность. Понятие «хи-
мия» — это громадное, приближающееся к бесконечности, поле смыс-
лов и значений. Существует множество объектов химии, множество
методов химии, множество исторических периодов ее развития, школ и
институциональных образований, личных вкусов и предпочтений хи-
миков — все это химия. Просто говоря, мы все более и более понимаем,
что же такое «химия», по мере знания о ней: одно — уроки по химии в
школе, другое — увлечение занимательными химическими опытами
дома, третье — учеба на «химфаках», четвертое — опыт работы «под
тягой», пятое — практика по разработке и внедрению химических
технологий и т. д. и т. п.!

Все это химия, и в кратенькую, сухую, энциклопедическую дефи-
ницию ее не вместить.

Принципы химического познания

Итак, основаниями методологии химии являются все позна-
вательные методы философского и общенаучного уровня, т. е.
все методы, представленные выше. Замечу, что методологический
смысл имеют не только пути познания в науке, но и тупиковые
направления в ней, а также и типичные ошибки теоретической
интерпретации и постановки экспериментов. Пример тупиковых
направлений — программы редукции химии к физике (некоторые
ошибки научного познания в истории химии рассмотрены, напри-
мер, в [Леенсон, 1996]).

Основаниями для разработки конкретизированных и наполненных
содержанием методов химии являются фундаментальные концепции
химического знания и познавательной деятельности химиков. Что же
касается собственно специфической методологии химии, то большая
часть нижеследующего содержания этой книги ею и является.

Рассмотрим вначале «казенную» версию этого вопроса.

Содержательная часть современной официальной программы
российских кандидатских экзаменов «История и философия науки»
по разделу «Философские проблемы химии» [Программы, 2004] огра-
ничивается рассмотрением по преимуществу «концептуальных систем
химии», под коими имеются в виду учения о химическом составе,
строении и химическом процессе.

В работе [Кузнецов, 1971] данная триада содержит дополнительное
понятие «организация», которому придается значение более широкое,
чем понятию «структура». В организации один и тот же объект может
выступать и как элемент, и как структура [Кузнецов, 1971, с. 55]. В за-
ключение В. Кузнецов и А. Печенкин пишут: «По нашему мнению, с
помощью концепции химической организации вещества может быть
произведена некоторая систематизация эмпирического и полуэмпири-
ческого материала химии. Одним из приложений этого понятия является
классификация химических систем... и теория химической эволюции,
которая интенсивно развивается в последние годы. Мы выделяем три
основные формы химической организации вещества: дальтоноидную,
бертоллоидную и переходное состояние» [Кузнецов, 1971, с. 56].
Согласно разработчикам такого видения химии, концептуальные
системы химии — это относительно самостоятельные системы хими-
ческих понятий и ступени исторического развития химии (см. [Про-
граммы, 2004; Кузнецов, 1971]). Уже сам по себе составной термин
«концептуальная система» избыточен, поскольку концепция уже и
есть система принципиальных и основополагающих идей. Кроме того,
в химии основополагающих концепций, конечно, больше.

Я думаю, что следует рассматривать следующий более широкий,
но, конечно, не исчерпывающий ряд концепций современной химии.

Учение об элементах (античный этап учения об элементах; алхи-
мия и иатрохимия; химия Р. Бойля; теория флогистона и кислородная
теория; периодическая система Менделеева; изотопы, сложная струк-
тура атома и квантовая механика; понятие «элемент» в современном
естествознании).

Учения о химическом строении в неорганической и органической
химии (идеи Берцелиуса, Деви, Лорана, Либиха, Кольбе, Жерара, Ке-
куле, Купера, Бутлерова, Курнакова; квантовая химия).

Принципы химической кинетики (история понятия «время» в
химии, химическая кинетика и термодинамика, учение о самоорга-
низации и неравновесная термодинамика; проблемы «химической
эволюции»). Особенности пространственно-временных параметров
химических систем (между универсальным пространственно-времен-
ным понятием интервала в физических системах и понятием темпо-
ральности в отношении к живым организмам).

Принципы химической термодинамики. Проблема макро- и
микроскопичности. Равновесность и неравновесность, линейность и
нелинейность.

Единство концептуального аппарата теоретической химии:
принципы электронного строения молекулярных систем в их единстве
с классическими теориями химического строения, учение о реакцион-
ной способности химических соединений и идеи кинетики химических
реакций, учение о взаимосвязи строения и свойств молекулярных
систем, концепция единства всех химических явлений.

Концептуальный аппарат практической химии: принципы хи-
мического эксперимента (химический анализ и химический синтез),
принципы и методы химической технологии. Взаимодействие практи-
ческой и теоретической химии как фактор ее развития в целом.

Учение о биополимерах и системах на их основе (^ак промежу-
точной формы между миром химизма и миром живых организмов).
Структурная химия систем с нековалентными связями (суп-
рамолекулярная химия).

Принципы управления строением и свойствами химических
систем на наноуровне (теоретический и практический аппарат на-
нохимии).

Говоря о специфике и сущности метода химии, мы должны выявить
тот специфический инвариант, стержень, который выделяет химию в
системе других наук в ходе всей ее «сознательной» истории, включая
алхимию. Помимо сформулированных выше концепций и принципов
можно сказать следующее.

Для физики характерны выявление объекта и измерение его харак-
теристик в соответствующих взаимодействиях (например, в явлениях
интерференции, дифракции, лучепреломления и т. п.).

Для химии характерен логический анализ (часто содержащийся
в публикациях имплицитно) вещественных превращений при раз-
личных условиях: если А + Б — то В; если Г при условии Д (например,
температура, растворитель) — то Г + Е, и т. д. и т. п. Таким путем,
располагая явлениями, наблюдаемыми до XX в. только на макро-
скопическом уровне, химики все более и более обогащали знания о
составе и структуре вещества на микроуровне, формируя понятия об
элементе, атоме, молекуле, химическом строении — все это раньше и
вне традиции развития чисто физического знания.

От качественного факта типа «да» и «нет» (возможны и/или есть
изомеры в природе или нет) химик (в данном случае Бутлеров, который
впервые получил триметилкарбинол изомерный известному бутило-
вому спирту) логически приходит к фундаментальным положениям
теории химического строения планарного типа. Так же как позднее
открытие стереоизомерии логически обусловило становление стерео-
химии, т. е. пространственной теории химического строения.

Для метода физики на первом месте стоят измерение и измери-
тельный инструмент, а затем логический анализ и математическое
описание; для метода химии на первом месте стоит химическое
ментальное и практическое искусство с логическим анализом его
результатов.

Химия традиционно изучает вещество преимущественно как це-
лостное и от этого идет к познанию его элементов. Триумф такого
целостного подхода химии мы видим на примере становления учения
о строении химических соединений, особенно в сфере органической
химии. Физика, наоборот, изучает вещество преимущественно через
составляющие его элементы: атомы, электроны, ядра, поэтому осо-
бенность метода химии состоит в преобладании целостного подхода
в познании вещества, а в физике — метода редукции.

Фундаментальная химия — что это такое?

Фундаментальная химия — это в первую очередь то, что не может
быть заменено другими областями знания. В силу этого в самом на-
чале данного раздела нужно принять во внимание все то, что сказано
в разделе «Основы, или сущность, метода химии>.

Наряду с этим дополнительно можно сказать, что фундаментальная
химия — это то, что составляет фундамент, или основу, химической на-
уки. Учитывая специфику химии, которая вполне объемно представлена
в настоящей книге, понятно, что фундаментальная химия — это далеко
не только и не столько математизированная физическая химия — здесь
достаточно обратить внимание на разделы, посвященные анализу взаи-
модействия химии и физики, в том числе и в сфере квантовой химии.

В то же время тяготение к связыванию фундаментальной химии с
математизированной квантовой химией стойко сохраняется:

«Химия как фундаментальная наука окончательно сформировалась
лишь в начале двадцатого века, когда три главных постулата квантовой
механики:

•	уравнение Шредингера как квантовый наследник уравнений
классической механики (уравнений Гамильтона — Якоби);

•	принцип Паули, организующий электроны по спиновым состо-
яниям и энергетическим уровням;

•	волновая функция — носитель информации о плотности распре-
деления заряда и спина — составили надежный и прочный физи-
ческий фундамент химии. Именно они наполнили физическим
содержанием Периодическую систему элементов Д. И. Менде-
леева — величайшее открытие прошлого века... С позиций этих
трех постулатов химическую реакцию следует рассматривать
как физический процесс перестройки электронных оболочек и
перегруппировки ядер.

Понимание и осознание значимости этих трех принципов для химии
делают химическую науку ясной и предсказуемой в главном; из них
рождается все ее богатство, многообразие, стройная, изящная логика
и красота» [Бучаченко, 1999, с. 99].

К сказанному нужны комментарии. Химическая реакция действи-
тельно является процессом перестройки систем, состоящих из электро-
нов и ядер, но целостные химические системы — это нечто значительно
большее, чем совокупности электронов и ядер. Написание картины
художником — это, конечно, процесс нанесения пигментов с напол-
нителями на грунтованный холст, но картины как целостность — это
не только пигменты, связующие материалы и основа.

Далее, химическая наука во многом постигает нечто непредска-
зуемое, как и другие науки, и названные три постулата не намного
повышают предсказуемость принципиально нового. Никто, кстати,
не предсказал в первой половине двадцатого века объектов, которые
будут проявлены во второй половине двадцатого и начале двадцать
первого веков: супрамолекулярных частиц, нанотрубок и нанопленок,
фулеренов.

Моя точка зрения близка специалистам в области органической
химии: «Мы утверждаем, что органическая химия является точной
наукой в строгом смысле этого слова, причем ее точность вовсе не
определяется той мерой, в которой в ней используются расчетные
методы квантовой химии или молекулярной механики... В примене-
нии к любой области познания самый надежный критерий строгости
науки — точность и достоверность предсказаний, делаемых на основе
немногих обобщений, независимо от того, облечена ли ее теория в
математическую форму или носит характер качественных, эвристичес-
ких концепций. По этому критерию органическая химия, несомненно,
точная наука» [Органический синтез, 2001, с. 548].

Своеобразность химии состоит не только в особенностях ее теоре-
тических положений, но и в творчестве по принципам красоты. Замечу,
что принципы красоты в науке рассматриваются в специальном разделе
в моей книге «Начала философии науки» [Курашов, 20076], здесь же
приведу лишь одно высказывание: «Лучшие образцы органического
синтеза не могут не вызывать восхищения красотой и изяществом
найденных решений» [Органический синтез, 2001, с. 550].

В итоге получается, что специфика химии такова (и это не пре-
ходящая, а извечная специфика), что ее фундамент немыслим без
эмпирических знаний, экспериментальных методов, а также и без
химического искусства.

Надо иметь в виду, что теория в любой науке, в том числе и в физике,
философии, даже в математике, может быть представлена не в матема-
тической форме, а в форме некой целостной понятийной системы.

Мне лично весьма близко то, что А. Л. Бучаченко называет в числе
характерных черт фундаментальности химии ее красоту: «Химия как
фундаментальная наука безгранична... Лицо химии постоянно об-
новляется; проявляются его новые прекрасные черты: когерентность,
атомное разрешение — временное и пространственное; магнитный
сценарий химических реакций, химическая радиофизика, новые идеи
молекулярной архитектуры, новые молекулярные ансамбли. Особое
место в современной химии отводится когерентной химии, вместе с
которой в химию входит третий управляющий фактор — фаза (наряду
с энергией и спином)...

И во внутренней логике химии, и в ее структуре, во всем, что создает
химия, есть красота строгости логики, доказательности, совершенства:
и это еще один признак фундаментальности химии как науки» [Буча-
ченко, 1999, с. 106].

Показательно, что профессиональные химики наших дней, несмот-
ря на успехи теоретической и математизированной химии, приходят
к тому, что сказано выше.

Приведу к сказанному объемные цитаты, чем и ограничусь. Так,
Зоркий П. М. и Корольков Д. В. пишут: «Говоря о теории в химии, очень
часто подразумевают лишь квантовую теорию. Другой характерный
перегиб заключается в том, что химическая теория сводится к класси-
ческой физической химии, т. е. строится на базе постулатов термоди-
намики и уравнениях кинетики реакций. Болеет правильный взгляд
состоит в том, что кроме названных краеугольных камней фундамент
химии включает в себя представления, имеющие полуэмпирическую
и эмпирическую подоплеку, в том числе закономерности и «правила»,
которыми руководствуются химики-практики (и физикохимики, и
синтетики, и аналитики). По нашему мнению, такой подход отра-
жает не только современное состояние, но и сущность химии (курсив
мой. — В. К.)» [Зоркий, 1996а].

Важно выделить еще одну существенную сторону химии — как
основы философии немыслимы без истории философии, так и фун-
даментальная химия неполноценна без истории химии. Это, конечно,
можно сказать о любой науке, но, я думаю, в отношении к химии это
более важно, чем, например, к физике.

Показательно, что эта сторона химии ясно осознается химиками:

«Методология и история химической науки сосуществуют в
тесном взаимодействии, и дальнейшее развитие методологических
основ химии наверняка потребует параллельного освещения истории
становления и развития химических понятий, истории формирования
круга исследуемых проблем. В химии — по причине ее эмпирического
характера — нередко уживаются несовместимые и даже противореча-
щие друг другу теории и модели, и уверенно ориентироваться в этом
конгломерате представлений удается, лишь выстраивая их в истори-
ческой последовательности» [Зоркий, 1996а]. В этом высказывании
профессиональных химиков нетрудно увидеть, что ведущими при-
нципами методологии химии являются принцип историзма, принцип
дополнительности и эпистемологический анархизм Фейерабенда.

Скажу предельно кратко: фундаментальная химия — это сложное
образование теоретико-математических, экспериментально-эмпири-
ческих и исторических знаний в области химии и смежных наук.

Примечание

Непреходящая специфика метода химии проясняется при анализе ее
центральных разделов (см. «Сердце химии — органический синтез», «Взаи-
модействие наук в становлении знаний о мироустройстве на атом но-молеку-
лярном уровне», «Язык химии»), а также взаимодействия химии с другими
науками, в том числе в части анализа проблем сведения одной области знания
к другой (см. раздел «Познавательные принципы редукции, целостности и
контрредукции » ).

* * *

Наконец, самое главное, что нужно иметь в виду, что методология
как область научного знания, в том числе и методология химии, не
может быть изложена «кратенько», как невозможно это сделать в от-
ношении к физике, химии, филологии, культурологии и т. д. Поэтому
наибольшее приближение к изложению методологии химии имеет
вся данная книга, еще большее — вся данная книга и содержание из-
даний из списка литературы к ней и т. д.
Книга 2

ЕСТЕСТВЕННЫЙ МИР
И ФЕНОМЕНЫ ТЕХНОЛОГИИ
В КЛЮЧЕ
ИСТОРИКО-ФИЛОСОФСКОГО
АНАЛИЗА ХИМИИ
ЧАСТЬ 1

ХОД ВСЕМИРНОЙ ЕСТЕСТВЕННОЙ ИСТОРИИ

Наблюдаемый мир протяжен и пребывает во времени: он непос-
тоянен и изменчив в смысле своей геометрии и состояний объектов
неживой и живой природы. Философия в части онтологии и мета-
физики, а наука в части естествознания и математики извилистыми
путями продвигались в создании системы знания, хотя бы в какой-то
степени выражающей мироустройство.

Глава 1

Происхождение Вселенной: проблема «Самого
Начала»

Как мы знаем, проблема происхождения мира всегда занимала
человеческие умы. По Библии, мир был сотворен Богом-Творцом
в 5508 г. до Р. X. В науке зародилось много теорий-гипотез проис-
хождения мира, в том числе гипотеза «Большого взрыва», наиболее
популярная в современной науке. Важно иметь в виду, что с точки
зрения научной обоснованности ни одна теория происхождения
Вселенной не может считаться достаточно обоснованной, т. е. все
теории происхождения Вселенной имеют статус только гипотез.
Заметим, что античные представления о бесконечности Вселенной
без начала и без конца (Аристотель) или о цикличности ее развития
(стоики) сохранились как тенденции и в науке XX в. Конечно же,
вместе с религиозными учениями сохранился креационизм — уче-
ние о происхождении Вселенной в результате ее творения высшим
разумным Началом. Объем литературы по этим вопросам огромен,
в силу этого ниже дадим предельно краткую характеристику со-
стояния проблемы Самого Начала с научно-философской точки
зрения.
Современные гипотезы происхождения Вселенной

В науке XX в. происхождение Вселенной рассматривалось не
только с точки зрения процессов, связанных с массой и энергией, но
и с точки зрения происхождения пространства и времени.

Ниже приведем краткое изложение становления теорий (гипотез)
происхождения Вселенной (см., напр.: [Хокинг, 1990; Наука, 1989]).

В 1925-1930 гг. Эдвин Хаббл и Милтон Хамсон {Edwin Habbl, Mil-
ton Humsori) при исследовании галактик (спиралевидных туманностей
Млечного Пути — Milky Way) установили, что свет, испускаемый ими,
смещен в красную область спектра тем больше, чем дальше они от нас.
Это послужило основанием (с учетом эффекта Доплера) для заключения
о разбегании галактик со скоростями, пропорциональными их удалению
от нас (и друг от друга). Поскольку все галактики удаляются от нас и
друг от друга, можно заключить, что Вселенная расширяется. Наглядно
это можно представить, наблюдая расхождение точек на раздувающемся
мыльном пузыре. При точном определении — наша Вселенная расши-
ряется в четырехмерном пространственно-временном континууме.

В свою очередь, на основании этого факта можно рассчитать возраст
Вселенной, экстраполируя ее зарождение к состоянию, когда она была
сжата в точку. Получается, что возраст Вселенной около 20 млрд лет.

Масса и энергия в такой точке не существовали, и понятия про-
странства и времени для нее не имели смысла.

В науке такое состояние называется «сингулярностью», т. е. особым,
уникальным, необычным состоянием.

Другой научный факт, дающий основания для развития теорий
происхождения и эволюции Вселенной как целого, следует из хими-
ческого состава звезд. По спектрам испускания звезд установлено, что
они в основном состоят из легчайшего элемента — водорода.

Водород как бы поддерживает «жизнь» звезды, участвуя в ядерных
реакциях, происходящих в ее центре. При этом водород постоянно
превращается в гелий и другие, более тяжелые элементы.

Звезда «умирает», когда истощается ее основное ядерное горю-
чее — водород.

Наиболее крупные звезды в конце своего существования катас-
трофически взрываются и называются «сверхновыми». При этом в
окружающее пространство испускаются тяжелые элементы, образовав-
шиеся внутри звезды. Возможно, планеты нашей Солнечной системы
образовались из продуктов распада какой-то звезды.

Поскольку расход водорода во Вселенной — процесс необратимый,
Вселенная должна закономерно идти к концу своего существования.
Таким образом, расширение Вселенной и явление смерти звезд
дают основание для укрепления гипотезы о том, что наша Вселенная
имела Начало, а не существует вечно.

В то же время в XX в. предлагались и альтернативные гипотезы.
Например, в 1948 г. английские астрономы Герман Бонди и Фред Хойл
(Hermann Bondi, Fred Hoyle) предложили модель стационарной Вселен-
ной, опираясь на выдвинутую ими гипотезу «непрерывного творения»
(steady — state universe, or continuous creation model). Они предположили,
что новая материя постоянно создается во Вселенной в виде водорода и
нейтронов. При этом явление расширения Вселенной они объясняют
необходимостью образования новых «вакансий» для новых материальных
объектов. Хойл также предположил, что новую материю продуцирует не-
известная ранее сила Си-поле (C-field — Creation field). Творение exnihilo
(из ничего) представляется этим ученым простым законом природы.

Основные проблемы этой гипотезы — отсутствие наблюдений, ее
подтверждающих. Гипотеза эта не согласуется с известными законами
сохранения в физике. К тому же она плохо согласуется с одним из кри-
териев научности знания — «принципом фальсификации», особенно
касательно гипотезы существования Creation field.

Дискуссии по поводу альтернативных гипотез продолжались до
новых открытий 1960-х гг. В первую очередь это касается обнаружения
космического «реликтового излучения».

В 1965 г. ученые Арно Пензиас и Роберт Вилсон (AmoPenzias, Robert
Wilson) при настройке микроволновой антенны были озабочены регис-
трируемой статической наводкой (постоянным сигналом). Вначале они
решили, что причиной является гнездо, свитое голубями на антенне.
Однако после удаления гнезда ничего не изменилось. Исследуя эффект
более тщательно, они установили, что антенна принимает постоянное
микроволновое излучение, пронизывающее все космическое пространс-
тво, т. е. Вселенная как целое охвачена как бы микроволновым «заревом».
Излучение, открытое этими учеными, называется теперь «космическим
реликтовым излучением» (cosmic background radiation), зародившимся
в самом начале образования Вселенной. Это излучение соответствует
очень малой температуре — около 3° выше абсолютного нуля.

Понять современный низкий температурный уровень излучения
можно, представив слабое тепловое излучение от догорающих углей
после сильного и яркого излучения от ранее горевшего костра.

Интересно, что за 20 лет до этого, в 1940-е гг., физик Георг Гамов
предсказал существование такого реликтового излучения на основании
его модели «горячей Вселенной». В 1948 г. Ральф Альфер и Роберт
Херман {Ralph Alpher, Robert Herman) на основании модели Гамова рас-
считали. что сейчас остаточное излучение от ранее горячей Вселенной
будет соответствовать температуре около 5° выше абсолютного нуля.

В результате всего этого многие современные ученые принимают
гипотезу образования Вселенной в результате «Большого взрыва»
(the Big Bang).

В 1974 г. было обнаружено еще одно явление в пользу гипотезы
«Большого взрыва». Алан Сандейдж (Alan Sandage) после наблюдений
и расчетов установил, что скорость удаления галактик друг от друга
со временем уменьшается. Это подтверждает, что Вселенная, подобно
заведенным часам, идет к закономерному исходу.

Другая проблема происхождения и эволюции Вселенной — может
ли быть Вселенная осциллирующей? Ученый Эрнст Опик (Ernst Opik)
предположил, что наша Вселенная возникла не в результате «Большого
взрыва» (Big Bang), а в результате «Большого отскока» (Big Bounce).
По Опику, Вселенная циклически зарождается и коллапсирует через
каждые несколько сотен биллионов лет.

Впрочем, гипотеза Опика не находит подтверждения на уровне сов-
ременных научных концепций. Если наша Вселенная и коллапсирует,
то нового зарождения ее не будет ввиду производства энтропии. То
есть после сжатия Вселенной не произойдет повторного ее зарожде-
ния. Как говорят ученые, если что и будет, то не «Большой отскок», а
«Большой хруст» (Big Crunch).

Что касается вопроса, будет ли Вселенная неограниченно расши-
ряться или же произойдет гравитационный коллапс, то теоретическое
предсказание конкретного исхода зависит от достаточно точного оп-
ределения суммарной массы вещества во Вселенной.

Критический анализ гипотез «Самого Начала»

Основной вопрос, который естественно задает человек: откуда
взялись эта «сингулярность» и происхождение Вселенной ex nihilo?
Ученые отказываются на него отвечать, поскольку это за пределами
возможностей научного познания, по крайней мере, современных его
положений и возможностей (см. раздел о пределах познания).

В результате этот важный вопрос остается только в сфере фило-
софии и религии.

При всем множестве проблем эволюционизма проблема Самого
Начала остается не только центральной, но и запредельной для чело-
веческого научно-философского познания (подробнее об этом сказано
в разделе, посвященном пределам научного познания).
Все современные научные теории-гипотезы «запределиваются»
при подходе к проблеме природы начальной сингулярности, т. е.
элементарной особенности, с которой началось существование Вселен-
ной. Известные теоретические варианты квантовой и инфляционной
космологии с гипотезами раздувающейся Вселенной, теоретическое
описание природы черных дыр как моделей Вселенной и все прочие те-
оретические модели («сценарии») развития Вселенной — это сценарии,
действие которых начинается после Самого Начала, сингулярности,
Большого взрыва, начального «ничто».

К происхождению Вселенной из «ничто» неизбежно приходит
последовательный глобальный эволюционизм при утверждении, что
всякая природная сложность возникла из чего-то более простого.

Однако при попытках научного описания происхождения Мира
из «ничто» естествознание (точнее, физика) вынуждено прибегать к
«хитростям». Действительно, в современных теориях предполагается,
что в начальном «ничто» (физическом вакууме) имели место кванто-
вые флуктуации. Далее, после введения такого постулата привлека-
ется принцип неопределенности уже для объяснения возникновения
неоднородностей (возрастания энтропии) на самых ранних этапах
эволюции Вселенной из первоначального однородного состояния с
минимумом энтропии (см., напр.: [Хокинг, 1990, с. 123]).

Таким образом, физики при рассмотрении проблемы Самого Нача-
ла принимают в качестве исходной точки отсчета не метафизическое
«ничто», а «ничто» плюс физические законы квантовой теории как
некую изначальную реальность, но это уже не «ничто», а «нечто». Бо-
лее того, можно сказать, что в этом случае Самое Начало есть «ничто»
плюс «флуктуации» (пределы) человеческого «знания-незнания»,
выраженные в принципе неопределенности квантовой теории, — весь-
ма сомнительное и «натянутое» объяснение начала всего видимого в
Природе многообразия.

Уход от проблемы возникновения Вселенной из «ничто» совершает-
ся в некоторых современных космологических гипотезах на основании
идеи о том, что наша Вселенная — результат туннельного перехода
сквозь «ничто»(в смысле «ничто» как исходной точки пространства-
времени «нашей» Вселенной) какого-то «нечто» из других пространств.
При таком взгляде на происхождение Вселенной проблема Самого
Начала «отодвигается» в неизвестные пространственные миры.

Другой вариант объяснения зарождения и эволюции Вселенной на
основании представлений о множественности миров проистекает из
поиска внешнего активного начала, породившего неравновесность, как
необходимого условия самоорганизации: «Наша Вселенная может быть
одним из элементов ансамбля миров, поэтому, говоря о ее рождении
как о самоорганизационном процессе, следует иметь в виду возможные
внешние дестабилизирующие факторы» [Дубровский, 1991, с. 137].

В связи с научным обсуждением разнообразных проблем времени и
происхождения Вселенной, где выпадают проблемы философского их
осмысления, С. Хокинг заметил: «Пока большинство ученых слишком
заняты развитием новых теорий, описывающих, что есть Вселенная,
им некогда спросить себя, почему она есть» [Хокинг, 1990, с. 147].

* * *

«Звездное небо над нами» в начале XXI в., как и во времена Канта,
«наполняет душу всегда новым и все более сильным удивлением и
благоговением».

Глава 2

Идея развития и проблема происхождения
жизни

«Есть величие в этом воззрении, по которому жизнь с
ее различными проявлениями Творец первоначально
вдохнул в одну или ограниченное число форм; и между
тем как наша планета продолжает вращаться согласно не-
изменным законам тяготения, из такого простого начала
развилось и продолжает развиваться бесконечное число
самых прекрасных и самых изумительных форм».

Ч. Дарвин. Происхождение видов путем естественного от-
бора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь.

«...Один геолог предложил мне прочесть доклад о проис-
хождении жизни.

Я ответил: “Величие биологии состоит в том, что она, в
отличие от прежних смутных представлений о переходах,
приходит ко все более уверенному пониманию непонят-
ности этого возникновения”».

К. Ясперс. Человек.

Химическая (предбиологическая) эволюция

Представления о возможной химической (предбиологической,
молекулярной) эволюции как новой предметной области химии заро-
дились на рубеже XIX-XX вв. в связи с логической необходимостью
объяснить связанность между физическими космогоническими и био-
логическими эволюционными учениями, т. е. с теориями-гипотезами
Канта — Лапласа и Ламарка, Дарвина.

Таким образом, в XIX в. в результате взаимосвязи физического,
космогонического и биологического эволюционного знаний в химии
была обозначена новая предметная область: проблемы эволюции ве-
щества как этапа в истории Вселенной от неорганических космических
тел до возникновения жизни.

Эволюционные идеи в химии впервые возникли под влиянием кос-
могонических гипотез в несколько большей степени, чем под влиянием
эволюционного учения в биологии. Поэтому в первую очередь в химии (и
геохимии) прозвучали идеи о неорганической эволюции и образовании
химических элементов в космических условиях. В частности, такие идеи
в 70-е гг. XIX в. выдвинул Локьер. Позднее, в 80-е гг., Крукс высказал
мысль об эволюции химических элементов в речи «О происхождении
химических элементов» (1886). Собственно термин «химическая эволю-
ция», обозначающий именно эволюцию атомно-молекулярных систем в
естественно-исторических условиях, был введен Муром в 1913 г.

В результате в естествознании обозначились следующие варианты
объяснения перехода от простых атомно-молекулярных образований
до саморегулирующихся предбиологических систем:

1)	возникновение простейших живых организмов в результате
чистой случайности;

2)	возникновение живых организмов в результате связи необходи-
мости и случайности (т. е. усложнение молекулярных систем) может
происходить только до определенного предбиологического уровня, но
переход к живому организму происходит скачком при благоприятном
стечении обстоятельств;

3)	возникновение жизни в результате последовательных процес-
сов самоорганизации в молекулярных открытых термодинамичес-
ких системах вплоть до образования живых организмов (истоками
этого направления в конкретных формулировках являются работы
И. Р. Пригожина и его школы);

4)	возникновение жизни на предбиологическом этапе в результате
механизма естественного отбора для физико-химических макромоле-
кулярных образований, коллоидных систем и т. п.;

5)	возникновение жизни из простейших атомно-молекулярных
систем в результате конструктивной деятельности некого Высшего
Начала, Мирового Разума, Бога.
Начнем с анализа самых крайних вариантов, при принятии которых
этап химической (предбиологической) эволюции вообще исключается.
Отметим сразу, что библейский вариант сотворения Мира не входит
в область научного рассмотрения. Религиозные учения по своему
происхождению и месту в духовной общечеловеческой культуре отли-
чаются от научных, поэтому попытки опровержения или обоснования
религиозного мировоззрения внутри института науки имеют значение
только для института науки, отсюда и слабость «научного атеизма»
(некорректного и искусственного в самой его постановке). Теолог
всегда может сказать, что откровения, изложенные в Библии, в част-
ности описание сотворения Мира, — это метафорические откровения
на человеческом языке, они вполне вписываются в моральное учение
о первородном грехе и т. п. Наука является только частью духовной
культуры и имеет монопольное право не на Истину в общем метафи-
зическом смысле этого понятия, а на научную истину с ее специфи-
ческими критериями.

Другой крайний вариант — возникновение живых организмов в
результате чистой случайности. Скажем сразу, событие случайной
встречи всех необходимых молекулярных компонентов в естественных
условиях оценивается как непредставимо маловероятное. Вероятность
его примерно такова, как и вероятность случайного возникновения
дома из груды камня при воздействии природных стихий: ураганов,
землетрясений, извержений вулканов и т. п.

Также, конечно, чрезвычайно мала и вероятность спонтанного об-
разования белковой молекулы. К этим вычислениям надо добавить,
что спонтанное образование молекулы ДНК или белка — далеко не
полное условие возникновения самоорганизующейся и самовос-
производящейся живой системы, так как ДНК может передавать
наследственную информацию и «руководить» процессами живого
организма только при наличии целого комплекса конструктивных
материалов и специфических белковых молекул — ферментов. Совер-
шенно очевидно, что условная вероятность спонтанного образования
даже простейшей биологической системы («полуживого» организма)
непредставимо мала.

Для представления ничтожности вероятности такого события мож-
но привести образное сравнение: для того чтобы совпало 40 первых
букв «Гамлета» (т. е. любой заданной последовательности из 40 букв)
у одной из обезьян, беспорядочно нажимающих на клавиши пишущей
машинки, нужно около 1080 обезьян на пишущих машинках. Это при-
близительно равно числу всех атомов во Вселенной по современным
представлениям.

В связи с этим известные позиции Ж. Моно и А. Ленинджера, пред-
полагающих возможность возникновения жизни в результате простого
случая, или гипотеза Г. Миллера о том, что жизнь могла возникнуть
из «голого» гена, достаточно аргументированно критикуются и не
выдерживают количественных оценок вероятности такого события
(см., напр.: [Дубинин, 1981]).

Мала и вероятность подтверждения гипотезы панспермии, которой
придерживался, например, известный физикохимик С. Аррениус, а в
наше время Ф. Крик и Л. Оргелл. Даже в случае ее подтверждения про-
блема химической эволюции просто переносится с земных исторических
условий на некоторые другие космические объекты. Современные ар-
гументы в пользу панспермии весьма слабые. Например, гипотеза «на-
правленной панспермии» Ф. Крика и Л. Оргелла обосновывается тем,
что «химический состав живых организмов в какой-то степени отражает
состав среды, в которой он развивался. Поэтому присутствие в земных
организмах элементов, на нашей планете крайне редких (например,
молибдена, играющего важную роль в ферментативных процессах, но со-
держание которого на Земле составляет 0,02 %. — В. К.), может означать,
что жизнь имеет внеземное происхождение» [Крик, 1974, с. 78]. Другое
основание авторы видят в универсальности генетического кода, что, по
их мнению, естественно вытекает из теории внеземного происхождения
жизни. Заметим, что приводимые обоснования панспермии (в части
обоснования невозможности возникновения первых живых организмов
на Земле) равным образом можно относить и к обоснованию любых
учений о внеземной природе жизни, в том числе и к креационизму.

Вообще говоря, само по себе обсуждение проблемы внеземного
происхождения жизни проистекает из трудностей обоснования
происхождения жизни из неживой природы в процессе естественной
эволюции на Земле.

Именно эти трудности привели, видимо, В. И. Вернадского к обос-
нованию учения о вечности жизни во Вселенной.

Разнообразные варианты объяснения внеземной природы живого
выражают при их различии общие «слабости» эволюционных теорий
в сфере решения проблем предбиологической эволюции.

Рассмотрим проблемы предбиологической (химической, молеку-
лярной) эволюции более детально. В результате проведенного анализа
можно выделить для рассмотрения варианты гипотез предбиологичес-
кой (химической) эволюции, обозначенные нами выше пунктами 2,3 и
4. При этом сразу исключим вариант 4, поскольку имеется достаточно
оснований для утверждения о том, что естественный отбор не может
функционировать как фактор эволюции в неживых системах, пусть
самоорганизующихся, но не самовоспроизводящихся (см., напр.: [Ду-
бинин, 1981, с. 87-88]). Концепция естественного отбора может как-то
(но не без серьезных трудностей) применяться к предбиологическим
системам высокого уровня организации (гетерофазные образования с
мембранным слоем, обменом веществ с внешней средой и т. п.), т. е. к
объектам не столько химическим, сколько уже биологическим.

Если в современных эволюционных учениях о живой Природе
доминирующей является теория (гипотеза) Дарвина, то в отношении
химической (предбиологической) эволюции более приемлема кон-
цепция Ламарка. При этом нужно, конечно, учитывать, что Ламарк
не разрабатывал проблему химической эволюции. Его эволюционное
учение относится исключительно к эволюции живых организмов.
Аргументом в пользу «молекулярного ламаркизма» в противополож-
ность предположению о возникновении жизни по чистой случайности
является то, что истории Земли не хватает для того, чтобы и предбио-
логическая эволюция шла по Дарвину, т. е. с фактором случайности
мутаций и наследованием приобретенных таким случайным образом
признаков. В связи с этой проблемой отмечается, что «главный козырь
ламарковского механизма на доклеточном этапе эволюции — быстрота,
ведь времени на случайную изменчивость (по оценке автора, это около
100 млн. лет. — В. К.) и отбор нужных вариантов катастрофически не
хватает» [Богоцкий, 1990, с. 18].

На этом основании, в свою очередь, делается предположение о
«механизмах стыковки» предбиологического и биологического эта-
пов естественной эволюции: «Таким образом, можно выделить два
скачка в формировании жизни: первый — появление полимерных
глобул, способных к самоуплотнению и «ламарковской» эволюции,
второй — возникновение «свободы» мутаций и прогрессивной эво-
люции путем естественного отбора. Этот второй скачок мы и можем
считать появлением жизни» [Богоцкий, 1990, с. 22]. Но если даже будем
считать доказанным, что на этапах предбиологической эволюции «мо-
лекулярный ламаркизм» имел место, остаются конкретные вопросы о
природе (движущих силах) предбиологической эволюции на этапах
от простейших химических соединений до самовоспроизводящихся
органических систем. Ниже рассмотрим некоторые подходы, в кото-
рых делаются попытки научного обоснования химической эволюции
с привлечением различных интердисциплинарных знаний.

Так, с позиции философского учения о противоречиях и единстве
противоположностей как диалектическом факторе развития возмож-
ность химической эволюции обосновывает Ю. А. Жданов указанием
на наличие противоречивых, противоположных свойств у одних и
тех же химических соединений. Например, указывается на свойства
аминокислот, которые проявляют и кислотные, и основные свойства
(благодаря наличию карбоксильной и аминогрупп), а также содер-
жат атомы углерода в окисленном и восстановленном состояниях. В
связи с этим приводятся слова Гегеля: «Нечто жизненно, только если
оно содержит в себе противоречие и есть именно та сила, которая в
состоянии вмещать в себя это противоречие и выдерживать его» (см.:
[Гегель, 19706, с. 66]). Далее, условия для возможности химической
эволюции в естественных условиях усматриваются в факте обнаруже-
ния органических веществ на космических телах [Жданов, 1980]. Это
усиливается интересной гипотезой о возможных процессах синтеза
высокомолекулярных соединений в зернах межзвездной пыли при
сверхнизких температурах в результате квантово-механического тун-
нелирования химических реакций — гипотеза «холодной» химической
эволюции [Гольданский, 1978].

В других работах центральным благоприятствующим фактором
химической эволюции считается явление катализа. Поскольку ско-
рость химических процессов может регулироваться присутствием
катализаторов, влияющих также на соотношение продуктов и специ-
фичность химических процессов, значительная роль в химической
эволюции отводится естественным каталитическим процессам. При
этом выделяется особенное их значение в автокаталитических реак-
циях самоорганизующихся систем.

Есть работы, где необходимые предпосылки для обоснования воз-
можности предбиологической молекулярной эволюции связываются с
существенной ролью химического комплексообразования в процессах
естественного развития от простого к сложному.

Есть работы, в которых предполагается, что возникновение жизни
связано с информационными и адаптационными свойствами супрамо-
лекулярных соединений (см., например: [Лен, 1998, с. 230-239]).

Словом, в настоящее время в естествознании осуществлена пере-
борка множества вариантов необходимых условий для химической
эволюции.
Помимо усилий по выявлению необходимых благоприятных
условий для химической эволюции, создаются теории, в которых
объясняются варианты химической эволюции при возможных неблаго-
приятных условиях. Так, например, на первичных стадиях химической
эволюции образованию органических макромолекул препятствовали
бы процессы их окислительной деструкции. Однако есть научные
основания считать, что на ранних этапах истории Земли ее атмосфера
была восстановительной и состояла она из аммиака, воды, диоксида
углерода. Свободный кислород, который разрушал бы органические
соединения быстрее, чем они синтезировались бы, накопился в атмос-
фере только после появления на Земле жизни, а именно в результате
деятельности фотосинтетических организмов. Таким образом, снима-
ется еще один «запрет» — предположение о невозможности молеку-
лярной органической эволюции в связи с активными окислительными
процессами в атмосфере Земли.

Можно сказать, что в современной биосфере имеются два фактора,
препятствующие началу нового эволюционного процесса от моле-
кулярного уровня: химический (окислительный) и биологический
(обусловленный активной минерализацией органического вещества
в природе живыми организмами). Второй фактор относится только
к частной проблеме — обоснованию невозможности повторного на-
чала эволюционного пути при наличии в окружающей среде живых
организмов.

Конечно, в наибольшей степени возможность образования в исто-
рии Земли живых организмов без вмешательства извне выводится из
предположения, что главным событием в ускорении эволюционного
процесса было образование высокомолекулярных соединений, которые
имеют большие возможности по сравнению с малыми молекулами
сохранить свою индивидуальность в различных природных превра-
щениях. Основными объектами рассмотрения здесь, естественно,
выступают биополимеры типа белков и нуклеиновых кислот.

В ряде экспериментальных работ (например, в физико-химических
экспериментах, в которых обнаруживалось образование аминокислот
при облучении простейших соединений УФ-светом) показана воз-
можность образования в естественных условиях биомолекул, но этого
факта, конечно, далеко не достаточно для обоснования необходимости
или возможности предбиологической эволюции.

Надо заметить, что современные исследования бедков находятся
в состоянии взаимообогащения знаний с эволюционными представ-
лениями в пограничных областях химии, физики и биологии. О роли
структурных исследований белков в этом плане сообщается, например,
следующее: «Сравнение первичных структур белков, выполняющих
одинаковые функции в разных организмах, приводит к следующим ин-
тересным выводам. Во-первых, различие первичных структур в целом
тем больше, чем дальше отстоят эволюционно организмы-хозяева; для
белков, выполняющих эволюционно новые функции, различия больше,
чем для старых. Во-вторых, даже в пределах одного вида существуют
индивидуальные различия первичных структур белков; некоторые
из них практически не отражаются на процессе функционирования,
другие отражаются заметно» [Шамин, 1986, с. 293].

Взаимосвязь эволюционных, временных изменений в белковых
компонентах живых организмов с их структурой позволяет обогатить
методологический арсенал современной эволюционной теории. Так,
«фактическое число аминокислотных различий между двумя видами
может служить мерой времени, прошедшего после дивергенции их от
общего предка» [Рис, 1988, с. 55].

Характерный пример попытки объяснить эволюционный процесс,
начиная хотя бы с макромолекул, — представления М. Эйгена об
объединении самовоспроизводящихся молекулярных образований
ограниченных размеров в новую более сложную устойчивую систе-
му, способную к эволюционным изменениям на новом уровне. Такой
принцип прогрессивной самоорганизации Эйген назвал «гиперцикл»
[Эйген, 1982]. В данном случае мы имеем дело с гипотезой, в которой
делается попытка объяснить один из этапов предбиологической эво-
люции постулированием «все той же» самоорганизации. «Все той же»
в том смысле, что слово «самоорганизация», относимое к естественным
природным процессам, означает не более чем слово «эволюция», т. е.
констатирует нечто и мало что объясняет.

В связи с дальнейшими исследованиями информационных про-
цессов в живых системах с участием ДНК и РНК обсуждаются воз-
можности происхождения жизни с участием первичных ДНК с их
саморепликацией и дарвиновским естественным отбором. Однако и
для таких более поздних этапов химической эволюции, когда необхо-
димо предположить функционирование предбиологических систем
с участием макромолекул типа биокатализаторов и информацион-
но-регуляционных макромолекул типа нуклеиновых кислот, всегда
вставала проблема малой вероятности образования таких систем. Для
решения этой проблемы М. Кальвин, Ф. Крик, Л. Оргелл и М. Эйген
стали выдвигать новые гипотезы о том, что «жизнь началась с простых
автокаталитических, т. е. самовоспроизводящихся, молекул» и что
«именно нуклеиновые кислоты, а не белки способны выполнять эту
роль» (см.: [Шульц, 1982, с. 9-12]). Эти подходы в последнее время
нашли дополнительные научные основания, поскольку недавно было
показано, что биокатализаторами могут быть не только белки-фер-
менты, но и интронные участки РНК (в процессе перевода РНК в
активную форму происходят вырезание интронных участков и сшивка
содержащих генетическую информацию экзонных участков).

Однако и здесь важно повторить замечание, что во всех гипо-
тезах мы встречаем дополнительные основания к возможности
химической эволюции, но никак не достоверные обоснования ее
необходимости.

Так же обстоит дело и с приложением к решению проблемы пред-
биологической (химической, молекулярной) эволюции термоди-
намических знаний. Принципиальный термодинамический запрет,
вытекающий из второго начала равновесной термодинамики, был
преодолен благодаря исследованиям в области термодинамики нерав-
новесных процессов. В работах И. Р. Пригожина и его школы сформи-
ровалось новое научное направление — «синергетика», основанное на
нелинейной неравновесной термодинамике. В сфере неравновесной
термодинамики теоретически и экспериментально была обоснована
возможность существования при некоторых условиях естественных
процессов, в результате которых образуются высокоорганизованные
системы (см. раздел о пределах познания).

При заметном продвижении естествознания в области исследования
неравновесных систем и самоорганизации проблема научного описания
прогрессивной естественной эволюции в ее необходимости и всеобщ-
ности («глобальный эволюционизм») остается практически такой же
неразрешимой. Принципиальным остается вопрос: почему в природе
возникает неравновесность, или организующее начало, вопреки всеоб-
щему закону возрастания энтропии? Единственным объяснением на этот
счет может быть только влияние внешнего фактора. Но какого?

Напомню еще раз, что наиболее замечательная в этом отношении
осциллирующая химическая реакция Белоусова — Жаботинского
(возникновение упорядоченности в реакционной среде при явлении са-
мопроизвольного циклического взаимоперехода продуктов реакции в
реагенты, и наоборот) без вмешательства извне происходит в пробирке
ограниченное время (около 30 мин.), а затем «умирает», окончательно
возвращаясь к состоянию равновесия и однородному распределению
вещества [Томпсон, 1985, с. 126].

Это происходит вследствие того, что пробирка является в известном
смысле замкнутой системой. Таким образом, «реакция Белоусова —
Жаботинского» возможна только при условии, что в ее предыстории
пробирка (реакционный объем) была более открытой системой и,
что самое важное, в «запуске» реакции участвовали Б. П. Белоусов и
А. М. Жаботинский.

Какие бы формы так называемой самоорганизации мы ни находили
в экспериментальных условиях и какие бы термины ни употребляли
(например, в одной из недавних работ — это «автоволны» [Твердислов,
2000]), все же эта «самоорганизация» не идет дальше одного шага
усложнения системы.

Другими словами, в природе процесс самоорганизации может про-
изойти только при случайном стечении обстоятельств («стечении» в
одном месте соответствующих веществ и условий среды), и если даже
такое событие произойдет в естественных условиях, вновь возникшая
«сложность» умрет сама по себе, не породив, конечно, новую «слож-
ность» еще более высокого уровня организации.

Итак, мы приходим к тем же вопросам эволюционных теорий-ги-
потез: каким образом закономерно, необходимо и долговременно может
происходить прогрессивное усложнение природных образований вплоть
до образования «биологических сложностей»?

Сложности могут возникать в отдельных областях Мира, но сам
Мир (Универсум, Вселенная, Природа) без внешнего организующего
Начала не может самоорганизовываться в большую сложность. Это
было бы что-то вроде постоянного «творения из ничто». Совершенно
очевидно, что процесс так называемой самоорганизации, наблюдаемый
в открытых термодинамических системах (локальных и с весьма ог-
раниченным временем существования), происходит за счет процессов
дезорганизации в окружающей среде. Или, другими словами, самоорга-
низующаяся система — это диссипативная система, которая повышает
или сохраняет свою внутреннюю организацию за счет дезорганизации
окружающей среды.

Существенно отметить, что, как и все научные теории, теория
самоорганизации (синергетика) в своих основах не может избежать
опоры на метафизические понятия (об этом подробнее см. разделы,
посвященные постнеклассической науке и пределам познания [Кура-
шов, 2001,2004]).
Если основываться на совокупности современного научного
экспериментально-теоретического знания, то нисколько не менее
научным будет предположение о существовании Высшего внешнего
ко Вселенной организующего Начала. Важно подчеркнуть, что такое
предположение вполне научно: мы знаем, например, что высшие жи-
вотные более сложны, чем простейшие одноклеточные, что человек
более высокоорганизован, чем другие млекопитающие. Так почему же
ненаучно допустить существование еще более высокоорганизованного,
чем человек, «Начала Природы», деятельность которого и объясняет
наблюдаемую в Природе целесообразность?

Принципиальные трудности при обосновании возможности са-
мопроизвольного образования жизни на Земле из неживой природы
ясно охарактеризованы В. И. Вернадским. Возможность появления
жизни ученый связывает с необходимым для этого условием — нали-
чием «жизненной среды биосферы», которая не может быть создана
каким-то исходным «морфологически единым организмом» (неважно,
занесенным из космоса или возникшим в результате какой-либо само-
организации). В связи с этим Вернадский подвергает сомнению (если
не отрицает) возможность происхождения жизни эволюционным путем.
Он пишет: «Неизбежно допустить, что, может быть, и менее сложная
жизненная среда сразу создалась на нашей планете как нечто целое в
догеологический период. Создался целый монолит жизни (жизненная
среда), а не отдельный вид живых организмов, к какому нас ложно
приводит экстраполяция, исходящая из существования эволюционного
процесса». Далее Вернадский высказывает скептическое отношение
к возможности абиогенеза (в наших терминах это химическая, пред-
биологическая или молекулярная эволюция, что одно и то же) живых
организмов вообще:

«Этот последний вывод, мне кажется, чрезвычайно затрудняет
возможность допущения когда-то происшедшего на нашей планете
абиогенеза или, вернее, археогенеза организмов в масштабе, необхо-
димом для создания на ней жизни. Абиогенез отдельного вида, если
бы даже мог быть совершен, не объясняет создания жизненной среды,
как не может ее создать пришедшая из других планет колония одно-
клеточных организмов всегда одной геохимической функции. Необ-
ходимо допустить одновременное создание ряда организмов разной
геохимической функции, тесно связанных между собою, т. е. допустить
абиогенез монолита жизни — задача экспериментально немыслимая»
[Вернадский, 1989, с. 137].
Все перечисленные направления в научных подходах к проблеме
эволюции материи на предбиологическом этапе связаны с химическим
знанием, что определяет интенсивное взаимодействие химии и смеж-
ных с ней наук в этом интердисциплинарном направлении.

Еще раз подчеркну, что все известные подходы к научной реконс-
трукции химической эволюции вскрывают только дополнительные
возможности для ее протекания, снимают абсолютные естественно-
научные запреты, но ни один из подходов не раскрывает достоверно
и убедительно путей и движущих факторов химической эволюции в
ее естественно-исторической необходимости.

В этом смысле учение о химической эволюции, так же как эволю-
ционные учения в космологии и биологии, продолжает оставаться
правдоподобным гипотетико-теоретическим знанием с ограниченным
экспериментальным материалом.

Проблему можно высказать в форме простого школьного вопроса:
зачем молекулам становиться одноклеточным живым организмом со
всеми его проблемами выживания? — а также задаться вопросом сле-
дующим: зачем одноклеточным организмам превращаться в организмы
с руками и головой, со всеми проблемами выживания, созидания и
саморазрушения, которые приносят эти органы?

Несколько слов о биологической эволюции

В настоящем разделе автор не ставит задачей анализ проблем
биологической эволюции, поскольку по этому вопросу имеется не
просто большая, но необъятная литература. В настоящее время редко
встретишь общенаучный журнал, где не было бы статей по развитию
или критике идей Дарвина со всех возможных точек зрения — от мо-
лекулярно-генетической до религиозно-креационистской. Заметим
только, что теория Дарвина и ее последующие варианты прекрасно
объясняют изменчивость живых организмов.

Два его основных положения — случайность мутаций и законо-
мерный естественный отбор (в сочетании с идеями наследственнос-
ти) — безусловно верны. Экспериментально это хорошо наблюдается
в искусственных условиях, когда производятся искусственный (ин-
дуцированный) мутагенез и искусственный отбор (селекция) тех
или иных полезных человеку живых организмов, естественный отбор
наблюдается и в Природе без вмешательства человека.

Вся проблема любой эволюционной теории в биологии заключа-
ется в обосновании направления естественного отбора в процессе
длительной эволюции.
Понятно, что в искусственных условиях мутантов с искомыми
свойствами отбирает человек, но как же в Природе происходит дол-
говременный, непрерывный, целесообразный отбор потомков, более
высокоорганизованных, чем их родители? Вполне понятно, что в
естественных условиях (если нет высшего организующего начала)
селективным преимуществом в тех или иных внешних условиях могут
обладать и более простые организмы.

Разумным объяснением прогрессивной направленности эволюции
по Дарвину было бы доказательство того, что эволюционные измене-
ния среды обитания живых организмов происходили именно таким
образом, что селективным преимуществом (проще говоря, лучшей
выживаемостью), как правило, обладали более высокоорганизованные
потомки. Но даже если это и было так, то проблема не решается, а еще
более усложняется, поскольку встает вопрос: почему условия обита-
ния живых организмов на протяжении всей истории Земли менялись
именно таким образом, чтобы всегда или как правило обеспечивались
условия выживания все более и более высокоорганизованных потомков-
мутантов? В этом случае проблема целесообразности в природе просто
переносится в другую сферу, не более.

Надо заметить: при углубленном анализе проблем научного обос-
нования отдельных этапов биологической эволюции раскрываются те
же «безответные» вопросы, что и для рассмотренных проблем пред-
биологической эволюции. В теориях-гипотезах биологической фазы
эволюции в природе нет убедительных учений о происхождении из
прокариотов эукариотов, из одноклеточных — многоклеточных, из
многоклеточных — высших организмов, нет переходных видов (кото-
рые должны быть в изобилии, если верна эволюционная теория) и нет
«плавной» эволюционной линии — от архантропов и палеоантропов
к человеку. Обезьяньи «предки» человека со временем выявляются
либо как фальсификации, либо как ошибочные домыслы. Словом,
научный креационизм находит больше оснований, чем научный атеизм
и материалистический эволюционизм. Простое не может породить
сложное — это аксиома всех позитивных наук.

Наконец, нет и достоверных и общепринятых теорий перехода
человека от существования как стадного животного к социально-куль-
турной фазе. Что же касается «роли труда в процессе превращения
обезьяны в человека», то получается что-то вроде проблемы: «что
первично: яйцо или курица». Действительно, труду (имеется в виду
труд не просто как деятельность, которая присуща всякому живому, а
как осознанная целенаправленная деятельность) придается в какой-то
мере онтологический статус, поскольку «благодаря труду» обезьяна
превратилась в человека.

Из всего огромного разнообразия сторонников и критиков дарви-
низма приведем только довольно редко цитирующиеся маргинальные
оценки учения Дарвина. Так, Ницше писал: «Влияние “внешних
обстоятельств” переоценено у Дарвина до нелепости: существенным
в процессе жизни представляется именно та огромная созидающая
изнутри формы сила, которая обращает себе на пользу, эксплуатирует
“внешние обстоятельства”» [Ницше, 1994, с. 311].

Позиция Ницше, как всегда, резкая, но она вполне созвучна часто
возникающему вопросу: зачем «был нужен» эволюционирующей в
человека обезьяне такой совершенный интеллектуальный аппарат, как
наш мозг, с колоссальными возможностями, которые стали проявлять-
ся только с зарождением человеческой культуры, т. е. всего несколько
тысяч лет тому назад?

По сравнению с Ницше еще более «человекоцентрично» и резко
высказывался О. Шпенглер: «Дарвиновская борьба за существование,
которую он вчитал в природу, а не вычитал из нее, есть лишь плебейская
формулировка того исконного чувства, которое в шекспировских траге-
диях сшибает друг с другом большие действительности. То, что там внут-
ренне созерцается, чувствуется и осуществляется в образах как судьба,
понимается здесь как каузальная связь и приводится к поверхностной
системе целесообразностей» [Шпенглер, 1993, с. 560-561]. За явной тен-
денциозностью в оценке теории Дарвина Шпенглером проглядывается и
справедливый упрек в механистичности этой теории, сведении феномена
жизни к «познанию и закону» [там же, с. 560]. Ущербность натурализма
при попытках постижения человека, в том числе при попытках объяснить
его происхождение хорошо показана в книге «Теория эволюции и ее
отражение в культуре», [Фесенкова, 2003], где, в частности, говорится:
«Натурализм сводит природу человека к определенному “реальному ре-
ференту” — материальной физической, биологической, физиологической
основе. ...Молчаливо предполагается, что природа человека и его сущность
не содержат ничего специфического, в принципе отличного от природ-
ных закономерностей и явлений. Такое отношение к человеку означает
полное его подчинение царству природной необходимости и исключение
субъективной, свободной деятельности» [Фесенкова, 2003, с. 41].

Можно углубляться и углубляться в нюансы эволюционных
теорий, но при попытках дать принципиальный ответ на вопрос:
как и почему у человека в процессе естественной эволюции возник
интеллект, намного превосходящий потребности первобытного че-
ловека? — а самое главное, при постановке вопроса: как и почему
у человека появились две взаимосвязанные сущностные черты:
свобода воли и мораль? — мы ясно понимаем, что в естествознании
ответа на эти вопросы найти в принципе невозможно.

В целом мы видим, что человеческое познание Природы, решение
проблем происхождения Вселенной и Жизни — сфера, где интеллек-
туальные коллизии извечны.

Концептуальные проблемы эволюционных теорий

Как видно из вышесказанного, проблема естественно-научного
обоснования необходимого движения от простого к сложному — от
вакуумной флуктуации до простейшей живой клетки, а далее: к рыжим
лисицам, полосатым зебрам, колючим ежам и, наконец, к человеку —
остается неразрешимой в рамках сложившихся принципов науки.

Все современные модели-теории эволюции Вселенной на любом
ее уровне и этапе — происхождение пространства-времени, элемен-
тарных частиц, нуклеосинтез, образование космических тел, хими-
ческая эволюция, эволюция живых организмов, помимо централь-
ного постулата о возможности самопроизвольного образования из
простого сложного, насыщены ш/-/гос-постулатами, допущениями,
предположениями.

Не спасает положения и учение о самоорганизации, поскольку,
если допустить ее глобальный характер, то мы неизбежно придем к
онтологическим проблемам природы самоорганизации и, в конечном
итоге, к высшему всемирному «автору сценария», или «конструк-
тору», т. е. к Творцу.

Можно предположить, что в рамках научного знания проблема
обоснования необходимого и закономерного образования из простого
сложного, в принципе неразрешима. Происходит ли это в результате
проявления внутренней сложности природных объектов, е. при
эндогенном развитии (например, в случае, если есть некое активное
«все», которое «во всем»), или же в результате «деятельности» вне-
шнего Высшего творческого Начала, т. е. при экзогенном развитии
(например, как результат активности Высшего Разума), или же ничего
принципиально не меняется со времени творения (креационизм). Все
это находится вне сферы возможностей окончательных решений тра-
диционной эмпирико-рационалистской науки. Может быть, именно
потому, что в каждом единичном теле есть «все», оно и проблематично
для исчерпывающего познания именно как «все», как вся целостная
Вселенная, как Универсум. В этом случае познаваемы только отде-
льные внутренние высшие свойства объектов, которые проявляются,
раскрываются в сложных эволюционирующих системах, — такие им-
манентные высшие свойства я назвал «метацелостными».

Это подтверждается тем, что в современном человеческом знании,
в его интеллектуальной атмосфере, сосуществуют и взаимодействуют
все исторические типы представлений о движении и развитии При-
роды. Например, это необходимость и заданность у стоиков и Гегеля,
жесткий детерминизм в стиле Лапласа, разнообразные представления
о целесообразности Аристотеля (энтелехия), Ламарка (имманентное
стремление к совершенствованию) и их последователей с учениями о
темпоральности, жизненных потоках и силах, стремлении к прогрес-
су, эмерджентности; дарвинизм и противоречащий ему религиозный
креационизм; наконец, особняком стоящие идеи философии жизни
Ф. Ницше, О. Шпенглера.

Существует большое количество дарвинистских вариантов описа-
ния эволюционных процессов на всех уровнях — от молекулярного до
социального. Разнообразятся варианты переноса эволюционистских
идей из биологии на общество (неоэволюционизм, социобиология).
Вместе с этим разнообразятся телеологические идеи в биологии
(особенно не по смыслу, а по наименованиям): «закон совершенство-
вания» (Э. Аскенази), «закон внутреннего стремления к прогрессу»
(И. Горди), «принцип совершенствования» (К. Нагели), «психический
план» (А. Уайтхед), «энтелехия» (Г. Дриш), «телеологический закон
жизни» (Л. Бунер), «принцип тенденции к самоусовершенствованию»
(А. Сент-Дьерди). При рассмотрении без частностей это все те же
идеи об энтелехии Аристотеля и стремлении к совершенствованию
Ламарка. Надо заметить, что с общеметодологической точки зрения
все вместе эти направления вполне соответствуют идеалу наилучшего
пути человеческого познания мира П. Фейерабенда — пролиферации
научных теорий и анархистской теории знания.

Споры по таким вопросам не утихают и, наверное, не утихнут,
как и по всем проблемам, где возможности человеческого познания
приближаются к его естественному (для человека как конечного в
земном существовании существа) пределу. В целом, история учений о
происхождении и эволюции неорганической и органической Природы,
включая проблему происхождения человека как вида homo sapiens,
показывает, почему устойчивые основания находит традиция поиска
духовно-информационных начал Природы, Вселенной, Универсума,
выраженная в «Логосе» и «Дао» древних, идеях Платона, изречении
«В начале было слово...» Библии, монадах Лейбница, мировом духе и
мировом разуме Гегеля, «целеустремленном сознании» и «духовном
начале» Тейяра де Шардена.

Безграничность проблем мироустройства предполагает бесконеч-
ность познавательного процесса в этой области, что и является осно-
вой для научного оптимизма, питающегося не конечными истинами,
а возможностью непрерывной творческой деятельности человека в
лоне наук о Природе.

Глава 3

Экология и эсхатология

Работа, основные идеи которой представлены в этом разделе,
стала призером международного конкурса на лучшую работу в ре-
цензируемых научных, философских и теологических журналах.
Конкурс проводился американским Фондом Дж. Темплетона (The
JohnM. Templeton Foundation). Согласно условиям конкурса, «особое
предпочтение отдавалось публикациям, в которых содержались но-
вые теологические идеи и интерпретации, основанные на последних
достижениях науки» (см.: Вопросы философии, 1995, № 3, с. 29-36);
[Курашов, 19956]).

Эсхатологические утопии

Эсхатология — религиозное учение о конечных судьбах мира и чело-
вечества. Я ввожу концепцию «общая эсхатология», в рамках которой
рассматриваются во взаимосвязи конечные судьбы человеческого су-
ществования с религиозной, философской и научной точек зрения.

Термин «экология» предложил Э. Геккель (1834-1919), который
определил экологию как науку о взаимоотношениях организмов с
окружающей средой.

В наши дни проблема конечных судеб Мира и человечества (уже без
веры в обязательные и необходимые благоприятные исходы) встала с
особой остротой в связи с реальной возможностью глобальной эколо-
гической катастрофы. К настоящему времени вышло в сцет множество
материалов различного жанра, имеющих прямое отношение к эколо-
гической проблеме: конкретных научно-технических, философских,
публицистических, политических программ, государственных поста-
новлений, меморандумов международных форумов, опубликованных
в многочисленных статьях, материалах конференций, монографиях и
т. п. Тем не менее при всем многообразии работы по проблемам эко-
логии неполны и расслаиваются как бы на две части.

С одной стороны, это конкретно-научные исследования и техни-
ческие решения с характерными названиями типа «Промышленная
экология», «Экологическая биотехнология», «Экологическая биофи-
зическая химия», вплоть до таких частных, как «Физико-химическая
механика и защита биосферы» и т. п. и т. д., не говоря уже о разно-
образии решений по защитным системам конкретных производств.
Литература, представляющая такие подходы, необходима и безусловно
полезна, но в стратегическом отношении она представляет неизбежно
односторонние, локальные, а с методологической точки зрения — ре-
дукционистские решения.

Другой слой литературы ценен идеологически-пропагандистским
содержанием и представлен многими публикациями, выступлениями,
меморандумами, резолюциями. Эта литература принадлежит к жанру
полуфилософской публицистики, в которой много гуманистического
пафоса и мало углубленного философско-методологического анализа
проблемы. В итоге в море информации, кроме осознания комплексного,
интердисциплинарного, системного характера экологической пробле-
мы, еще не проглядывает конкретизированная концепция, удовлетво-
рительно раскрывающая принципиальные системообразующие связи
этой проблемы: идеалы и цели, объекты и познавательные принципы.
Нет еще того, что составило бы остов (в английском языке есть удач-
ное слово — framework) для системно организованных исследований
социоприродных экосистем и понимания возможностей сознательной
регуляции их эволюции.

В силу описанных обстоятельств сейчас в области экологической
проблемы крайне важна реализация задачи критического ее анализа,
подобная той, которую И. Кант осуществил относительно сложив-
шейся к его времени системы философских знаний. В предисловии ко
второму изданию «Критики чистого разума» Кант подчеркивал, что
предпринимаемая им критика есть «необходимое предварительное
условие для развития основательной метафизики как науки» и что
критикой разума «можно в корне подрезать материализм, фатализм,
атеизм, неверие свободомыслия, мечтательность и суеверие, которые
везде могут оказаться вредными, а также идеализм и скептицизм».
Сегодня то же самое можно сказать в отношении системы знаний,
сложившихся в сфере экологических проблем: необходим их фило-
софско-методологический критический анализ для установления
пределов и возможностей познания социоприродных систем и целе-
направленного воздействия на эти системы. Такой критический анализ
позволит высветить стратегические пути современной экологической
(и эсхатологической) мысли, развеяв современные заблуждения и
мифы, фатализм и благодушествующий оптимизм. Преимуществен-
но в сфере охарактеризованной критической концепции и находится
данный раздел, предметом которого является не только экологическая,
но и эсхатологическая проблема в общей постановке.

Принципиальная этическая проблема экологии

Современные подходы к проблемам экологии далеки от традицион-
ных проблем эсхатологии: обсуждения путей к Царствию Небесному,
вечному пристанищу души, через следование религиозным этическим
нормам Священного Писания и осознание конечности жизни человека,
конечности существования земного человечества. Сейчас обсужде-
ния экологической проблемы в научной и публицистической сферах
обусловлены простой связкой, детерминантой: инстинкт самосохране-
ния — активность по сохранению жизни. Сказанное является не вуль-
гаризацией и упрощением благородных целей борцов за сохранение
Природы и Человека на Земле, а результатом подхода к вопросу с точки
зрения чисто научно-технической. Без привлечения религиозного
миропонимания и религиозной морали распространенный призыв к
сохранению Природы и Жизни на Земле не находит убедительных
оснований в «храме» чистой науки (несмотря на свою очевидность с
точки зрения здравого смысла).

Так, если тело человека распадается в конечном итоге на бездуш-
ные молекулы и атомы, а также из них и «собирается» в результате
биосинтеза, то какая у нас может быть забота о будущих поколениях, к
примеру 41 -м, 141 -м, 1441 -м и т. д., поскольку в наше время они еще не
люди и даже не простейшие живые клетки, а всего лишь бездушные и
неживые отдельные атомы и молекулы? С чисто научно-рационалист-
ской точки зрения такая забота не может найти этических оснований.
Если находиться только в сфере современной научной мысли, забота
о будущих поколениях может быть объяснена разве что «перманент-
ным этическим близкодействием» — заботой о живых детях и внуках,
которые будут, в свою очередь, обременены заботами о своих детях
и внуках.

Заметим здесь, что обозначенный нами вопрос (о бессмысленности
заботы о будущих поколениях людей в случае, если мы придерживаем-
ся научно-материалистической точки зрения) в контексте проблемы
конечности судеб человечества смыкается с вопросом о смысле жизни.
С научно-материалистической точки зрения феномен индивидуального
человеческого существования есть результат «воли» случая в процессе
развития Природы в целом. Другими словами, могли вы перейти из
возможности в действительность или нет — все статистически усред-
нится уже на уровне популяционного подхода. При таком взгляде на
вещи индивидуальное человеческое существование не имеет смысла.

Поскольку появление человека не есть результат его индивидуаль-
ного волеизъявления (с любой точки зрения — и материалистической, и
идеалистической, и религиозной), то смысл человеческой жизни может
быть выведен из какой-либо внешней, надындивидуальной воли.

Таким образом, в сфере религиозной этики необходимость сохра-
нения благоприятных условий для человека на Земле гармонично
сочетается с основами учения — человеческая жизнь и благоприятная
ей природная среда есть результат «предвечного замысла» и воли Со-
здателя. Отсюда следует этический императив, лишающий человека
права безнаказанно распоряжаться своей жизнью и жизнью других
людей ни сейчас, ни в будущем, что предполагает обязанность человека
сохранять благоприятную для жизни окружающую среду и для себя,
и для будущих поколений.

Сохранение благоприятной человеку живой и неживой природы не
должно, однако, доходить до ханжества, лицемерия, фарса, к чему часто
тяготеет политизированное движение «зеленых» в его обывательских
формах: осуждение и даже преследование, например, людей в одежде
из натурального меха. Человек как гетеротроф не может полностью
избежать использования животных: питание, одежда, медико-биоло-
гические эксперименты. Ханжески лицемерный характер человеческой
«биоэтики» проявляется в сочетании человеческих восклицаний о
любви к животным (к «братьям меньшим») с их планомерным забоем,
отловом, отстрелом. Общеизвестно, что лучшие сочинения с описанием
красот природы написаны рыболовами и охотниками.

Ханжеский подход обывателей не находит места уже, к примеру,
в философской этике И. Канта: «Во всем сотворенном все что угодно
и для чего угодно может быть употреблено всего лишь как средство;
только человек, а с ним каждое разумное существо есть цель сама по
себе» [Кант, 1965, с. 414].

В основе же эта мысль Канта есть переложение на научно-фило-
софский язык понимания мироустройства, вытекающего из Библии,
где вопрос взаимоотношений человека и остального живого Мира
решен ясно и однозначно: «И сказал Бог: сотворим человека по образу
Нашему и по подобию Нашему, и да владычествуют они над рыбами
морскими, и над птицами небесными, и над зверями, и над скотом, и
над всею землею, и над всеми гадами, пресмыкающимися по земле»
[Быт. 1, 26].

Сказанное выше приводит к мысли о важности синтеза научного
и религиозного миропонимания, включающего в понятие «общая
эсхатология» систему научных и религиозных подходов. Поскольку
литература по религиозному аспекту эсхатологии безгранична, рас-
смотрим систему проблем общей эсхатологии с акцентом на научную
ее составляющую. Надо заметить, что специфические вопросы религи-
озной эсхатологии, где в первую очередь я имею в виду вопросы хрис-
тианской эсхатологии, конечно, выходят за пределы данного эссе.

Экологические реальности и мифы

Чтобы не только понять, но и почувствовать (одновременно по-
нять и почувствовать, пожалуй, ближе всего к понятию «осознать»)
проблему конечной судьбы Мира и Человечества, встающую в систе-
ме научного знания, сделаем краткий «пробег» по всем возможным
неблагоприятным исходам жизни на Земле.

Начать следует с природных естественных (не антропогенных)
исходов. Если рассматривать эти исходы в иерархическом поряд-
ке — от глобальных космических катаклизмов к локальным земным,
то получается следующая картина. Так, если принять современную
теорию (точнее, гипотезу и не более этого) происхождения Вселенной в
результате Большого взрыва, то любой научно-теоретический вариант
дальнейшего сценария эволюции Вселенной связан с неотвратимостью
гибели всего живого во Вселенной, а не только на Земле. Гибель живого
произойдет либо в результате охлаждения всех тел до сверхнизких
температур (вариант неограниченного расширения Вселенной), либо,
наоборот, в результате разогрева всех тел до сверхвысоких температур
(вариант обратного сжатия Вселенной — гравитационного коллапси-
рования). Тогда, действительно, какая нам разница, которое по счету
будущее поколение погибнет. Ведь сейчас, как уже подчеркивалось
выше, если исходить из чисто естественно-научных позиций, нет ни
тела, ни души поколений будущего (начиная уже с 3-го, 4-го после нас).
Это вариант абсолютной неизбежности исхода (конца) всего живого во
Вселенной, вытекающий из современной «оптимистической» науки.

Далее следует назвать исходы почти или практически фатальные
(если человечество не успеет придумать «что-то эдакое»). Эти исхо-
ды связаны с локальными космическими катаклизмами: охлаждение
Земли в результате естественного истощения ядерного горючего на
Солнце и уменьшения его «теплотворной активности», встреча с блуж-
дающим космическим телом большой массы (кометой); землетрясение
глобального для Земли характера.

Первый из названных вариантов неотвратим, вероятность двух
последующих не равна нулю. Но абсолютно ли пессимистична научная
картина Мира? Нет, не абсолютно, так как не равна нулю вероятность
получения нового научного знания, открывающего дверь в другое про-
странство-время с выходом из «естественной хлопушки» — Большого
взрыва и его неотвратимых последствий. Ведь мы знаем, например, что
фантазии русской сказки о «ковре-самолете» сбылись. Вероятность,
однако, научным путем найти «дверь» в другие пространства и изме-
рения представляется весьма малой.

Перейдем к рассмотрению неблагоприятных исходов, которые
можно назвать природными антропогенными. Это ядерные взрывы
большой мощности; неконтролируемое распространение патогенных
организмов, созданных в искусственных условиях (одна только не-
решенная проблема СПИДа — яркое тому подтверждение); наконец,
глобальная экологическая катастрофа. На анализе последней вновь
следует остановиться уже не с позиций проблем этики, а с позиций
естественно-научной методологии.

Есть основания предполагать, что сама по себе преобразующая При-
роду деятельность человека, независимо от ее масштабов, приводит к
медленному или быстрому, но фатальному и неизбежному разрушению
биосферы, включая, конечно, и агента этого разрушения — человека.
Может быть, сама по себе деятельностная природа человека естествен-
но предопределяет глобальную экологическую катастрофу.

Какие аргументы есть для такой научной эсхатологии? Для этого
целесообразно рассмотреть экологическую проблему со стороны
принципиального вопроса обратимости или необратимости антропо-
генного давления на биосферу, т. е. с общих философско-методологи-
ческих позиций, а не только с позиций частных проблем и вариантов
их решений (появление озонных дыр в результате использования
фреонов и парникового эффекта в результате выделения углекислоты
при сжигании топлива, увеличение радиоактивного фона в результа-
те использования атомной энергии, выбросы токсических веществ в
результате работы промышленных предприятий, выбросы биологи-
чески активных продуктов в биоиндустрии, нарушение естественных
природных процессов при геологических работах, разнообразных
стройках и т. п.).

Первое, что можно утверждать при методологическом анализе эко-
логической проблемы, это невозможность решения в обозримой перс-
пективе принципиального вопроса об обратимости или необратимости
антропогенных воздействий на Природу. Такое утверждение вытекает
из того, что экологическая проблема при целостном ее рассмотрении
есть проблема сверхвысокого порядка сложности. Параметры таких
систем невозможно исчерпывающим образом исследовать экспери-
ментально, системы такого уровня сложности не могут быть описаны
сколь-нибудь полно теоретически, не могут быть представлены матема-
тическими моделями без сильных упрощений. Отсюда любые модели
биосферы^экосистем и т. п., даже с применением всех современных
научных знаний и суперкомпьютеров, лишь приближенно соответс-
твуют реальным системам.

Без специальных аргументов сказанное легко понять по тому просто-
му и обоснованному факту, что химия, например, продолжает оставаться
экспериментальной наукой и искусством, поскольку даже с применени-
ем совершенного аппарата квантовой механики к настоящему времени
всего лишь есть возможность точно рассчитывать (и, соответственно,
надежно предсказывать) свойства только атома водорода и водородо-
подобных ионов. Сколько-нибудь сложные химические системы невоз-
можно полно, точно и надежно рассчитать, и их обязательно исследуют
экспериментально. Нетрудно представить, на сколько порядков уровень
сложности экосистем выше такового химических систем и на сколько
менее совершенен теоретический аппарат их описания. Кроме того, в
химии, физике и биологии неудачный эксперимент с тем или иным
объектом, веществом, организмом может быть повторен много раз, в то
время как эксперимент в области глобальной экологии будет истори-
чески уникальным событием, результаты которого можно будет лишь
констатировать, если будет кому это сделать.

Принципиальная невозможность научного обоснования однознач-
ной и ясной экологической стратегии вытекает не только из чрезвы-
чайной сложности исследуемого объекта (экосистемы Земли), но и
из того, что сам исследовательский инструментарий, необходимый
для комплексного познания экосистем, принципиально не обоснован.
Комплекс наук, необходимых для достаточно полного и системного
исследования экологической проблемы, — философия, логика, мате-
матика, естественные науки — не может рассматриваться как источник
достоверного знания, так как каждая из этих дисциплин в конечном
итоге основана на постулатах, свободном выборе критериев истины,
т. е. базируется на вере во что-то произвольное.

Итак, мы не имеем научных оснований (и нам представляется, что
не будем их иметь) для однозначного утверждения об обратимости
отрицательных воздействий «человека деятельного» на окружающую
среду в силу невозможности удовлетворительно познать сложнейшие
экосистемы и построить на этой основе возможные сценарии их эволю-
ции в результате тех или иных воздействий. Другими словами, наука не
может сказать, находимся ли мы в ловушке замедленного действия или
благоприятный исход (в смысле создания равновесной и устойчивой
экосистемы человеческого обитания) возможен.

В жизни отдельного организма в процессе его жизнедеятельности
накапливаются патологические изменения, приводящие в итоге к
физической смерти. Можно предположить, что, вероятно, и биосфера
Земли, включающая «человека деятельного», подвластна такому же
динамическому закону развития живых целостностей.

Успокоительные заблуждения относительно возможности реше-
ния экологической проблемы в будущем весьма распространены и
основываются на устойчивых мифах. Назовем два из них.

Первый миф основан на вере в возможность преобразующей де-
ятельности человека, сообразной с естественной гармонией Природы,
т. е. деятельности, не подвергающей естественную среду необратимым
разрушениям. Такой взгляд может быть раскритикован со многих точек
зрения. Он утопичен, например, уже с общих позиций термодинамики.
Так, согласно второму началу термодинамики, невозможно делать
работу (совершение которой и есть любая деятельность человека по
созданию каких бы то ни было искусственных (антропогенных) вещей,
сооружений, потребительских продуктов и т. п.) без неизбежного и
необратимого рассеяния части энергии в окружающую среду.

К примеру, при сжигании топлива (основного источника энер-
гии для человеческой деятельности) только часть тепловой энергии
(энтальпии) используется для полезной работы в виде энергии
Гиббса (свободной энергии при постоянном давлении), а остальная
часть энергии, никогда не равная нулю, расходуется на изменение
(увеличение) энтропии. Последнее означает возрастание неупорядо-
ченности, дезорганизации в термодинамической системе в целом (в
данном случае в окружающей среде) и, в частности, в среде обитания
и деятельности человека — биосфере. Таким образом, любая матери-
ально-преобразующая деятельность человека невозможна без затрат
энергии и сопряжена с необратимым и дезорганизующим воздействием
на окружающую среду.

Учитывая, что основной источник энергии современной цивилиза-
ции — топливо, можно говорить, что в наше время идет высвобождение
тепловой энергии Солнца, запасенной в органических веществах Земли
за многие тысячи лет. Другими словами, в современных экосистемах
«благодаря» человеку рассеивается не только энергия «Солнца ны-
нешнего», но и «Солнца минувшего», что, конечно, резко усиливает
энтропийный антропогенный дезорганизующий фактор.

Второй миф основан на вере в возможность создания экологически
чистых безотходных производств. Сказанное выше свидетельствует о
невозможности осуществления этого идеала. Однако есть и комплекс
других причин, обусловливающих неосуществимость такого рода
утопической идеи. Под экологически чистым производством пони-
мается предприятие, которое, производя полезную продукцию, все
отходы производства либо полностью утилизирует, либо улавливает
и дезактивирует, либо и то и другое реализуется совместно. Ни одно
такое производство не создано и создано быть не может. Но даже если
идеал безотходного производства будет осуществлен, будет ли оно
действительно экологически «чистым»? По многим причинам — нет!
При его создании будут изменены естественный рельеф и ландшафт
с непредсказуемыми последствиями; на его строительстве будут
применены материалы (кирпич, бетон, стали и сплавы, красители,
герметики и т. п.), произведенные, безусловно, на экологически «гряз-
ных» производствах; это производство будет потреблять тепловую и
электрическую энергию, получаемую на тепловых, атомных, гидростан-
циях, не являющихся экологически чистыми. Идеально работающие
очистные сооружения будут использовать, к примеру, химические реа-
генты (флотаторы, осадители, нейтрализаторы и т. п.), производимые,
безусловно, на экологически «грязных» химических предприятиях.
Наконец, выбросы в окружающую среду по большому счету не будут
для последней абсолютно нейтральными и совместимыми. Они будут
содержать вредные компоненты в пределах установленных норм и
возможностей средств контроля.

Таким образом, в результате любой материально-преобразующей
деятельности человека при производстве любых полезных и беспо-
лезных артефактов — от глиняного горшка и топора в древности до
современных компьютеров и ракет — происходит неизбежное, а в неко-
торых частях и необратимое разрушение естественной благоприятной
окружающей среды. Это дает основание с сожалением констатировать,
что, по-видимому, деятельность по предотвращению антропогенной
экологической катастрофы тщетна и ее истоки кроются в самой де-
ятельностной природе человека.

Если это так, то можно говорить о закономерном возникновении,
развитии и гибели всего живого на земле в результате появления
«человека деятельного» (homo faber), а не просто разумного челове-
ка — созерцателя Природы, каким он мог бы быть по определению
Линнея (homo sapiens), иными словами, каким он был создан Творцом
до грехопадения и изгнания из рая.

Вполне возможно, что человек может отодвинуть наступление эко-
логической катастрофы, но не предотвратить ее. В силу приведенных
выше аргументов такое утверждение не относится к уже известному в
научно-философском знании «экологическому пессимизму», а являет-
ся результатом научно обоснованного и трезвого анализа реальностей
экологической проблемы.

Что делать и на что надеяться?

Исходя из сказанного, можно сделать единственный однозначный
вывод, вытекающий из неразрешимости экологической проблемы в
обозримой перспективе имеющимися научными средствами: необхо-
димо предпринимать серьезные меры по максимальному сдерживанию
активной деятельности человека, преобразующего Природу, во всех
сферах в силу невозможности точно определить минимальный уровень
обратимых воздействий. В этом деле, безусловно, все средства хороши:
и научно-технические решения по ресурсосберегающим и малоотход-
ным технологиям, и публицистические предостережения, и движение
«зеленых», и недавно сформировавшееся направление «биополитика»,
где в качестве центрального выдвигается понятие «биос» как концеп-
ция целостности всего живого. Вряд ли, однако, достаточное сдержи-
вание антропогенного давления на Природу возможно в современном
обществе потребления (капиталистического или коммунистического
типа — неважно: стремление к материальному обеспечению, матери-
альным благам — центральный пункт в идеологии этих родственных
представлений о смысле человеческого существования).

Философы, мудрецы и пророки, представляющие самые разные
мировоззрения, всегда были едины в мыслях о суетности жизни в кругу
материально-вещественных потребительских ценностей. Они призы-
вали человека к умеренности, аскетизму, вхождению в мир духовных
ценностей. Сейчас эту важную часть всемирной философской мысли
необходимо усвоить, хотя бы частично, всем людям, а для этого, как
уже отмечалось выше, необходим приоритетный подъем культуры.

К началу XXI в. уже необходимо сделать выбор в совершенно другой
плоскости — между общественным устройством, преимущественно
ориентированным на духовное потребление при второстепенном мате-
риальном, с одной стороны, и обществом материального потребления
при второстепенном духовном — с другой (как это имеет место повсе-
местно). И, конечно, акцент всюду должен быть резко смещен с удов-
летворения потребностей тела к удовлетворению потребностей души
и ее спасению, в том числе и в земной повседневной жизни. Для того
чтобы человек отдавал предпочтение духовным, а не материальным
ценностям, ему необходимо иметь определенный и немалый уровень
культуры и образования. При этом приоритетным путем развития
общества должно стать духовное развитие, а не «раскручивание»
материального производства научно-технической «пружиной». При-
нципиальная сторона сказанного не нова, но повторять подобные идеи
в разных вариациях необходимо, поскольку они должны составить
идеологию общества XXI в.

Безудержное производство материальных ценностей нужно тем, кто
получает прибыль; включаемый же в потребительскую гонку простой
человек (производитель) обманут, так как материальные потребности
вытесняют у него более ценные, духовные, которые, кстати, не требуют
такого давления на Природу, как производство бесконечного ассор-
тимента потребительских продуктов. Если бы мера человеческого
счастья или просто удовлетворения жизнью находилась в прямой и
безотносительной связи с материальными возможностями, то люди
прошлого, не имея телефонов, телевизоров и самолетов, были бы без-
мерно несчастны по сравнению с нами, так же как и современные, еще
сохранившиеся, племена аборигенов, но это далеко не так.

Выше я говорил об экологической проблеме с точки зрения спасе-
ния жизни как таковой, спасения тела.
Важнее, однако, заняться экологией нашего духа, нашего сознания,
нашего мышления, т. е. поговорить о неблагоприятных исходах для
человечества, которые можно было бы назвать духовными антропо-
генными.

Загрязнение ментальной среды человека, сферы его сознания и
духа значительно губительнее для человека, чем загрязнение биосфе-
ры. Человек может потерять свою человеческую духовную сущность
(главное, что есть в нем) и умереть как человек еще при физической
жизни и даже при сохранении довольства ею. Для характеристики
загрязнения нашей ментальной, культурной, духовно-интеллекту-
альной, мыслительной (можно продолжить перечисление подобных
взаимоперекрывающихся понятий) сферы не требуются длинные
научные рассуждения и особые примеры.

Наше телевидение и публицистика предприняли немалые усилия
для придания благородного облика представительницам, как это
любят подчеркивать, «самой древней профессии», забывая, что куп-
ля-продажа духовных ценностей, в том числе и любви, всегда была
безнравственной, а к «самым древним профессиям» относятся также
воровство, разбой и грабеж. Упрощение интимных отношений и люб-
ви до простых «полезных для организма» физических отправлений
свойственно обществу потребления и, увы, сейчас стало внедряться
в наше сознание доморощенными сексологами, психологами, психо-
терапевтами — продолжателями в основе своей одностороннего и во
многом несостоятельного учения 3. Фрейда. Многие «врачеватели
душ», призывающие к раскрепощению и расслаблению, по сути,
призывают к сексопатологии с вытравленной духовностью, словом,
к вырожденчеству. Сдержанность — отнюдь не искусственная, а ес-
тественная и исторически проверенная составляющая человеческой
жизни.

Следует сказать и о взаимодействии культур разных народов.
Ценности одной культуры не всегда приемлемы и благотворны для
другой, именно поэтому всякое давление в этой области губитель-
но. Можно говорить о том, что для любого народа государство с его
границами служит средством удержания и сохранения не только
природно-материальных ресурсов (для обеспечения физического
существования и выживания народа, его населяющего), но и куль-
турно-духовных (для обеспечения благополучной жизни своего
народа — не как популяции неких безликих биоорганизмов, а как
одухотворенных людей).
Здесь уместно привести слова Н. В. Гоголя, который в своем
известном духовном завещании «Выбранные места из переписки с
друзьями» писал:

«И прежде и теперь мне казалось, что русский гражданин должен
знать дела Европы. Но я был убежден всегда, что если при этой
похвальной жадности знать чужеземное упустишь из виду свои
русские начала, то знанья эти не принесут добра, собьют, спутают
и разбросают мысли, наместо того чтобы сосредоточить и собрать
их. И прежде и теперь я был уверен в том, что нужно очень хорошо
и очень глубоко узнать свою русскую природу (национальный дух
и его истоки. — В. К.) и что только с помощью этого знанья можно
почувствовать, что следует нам брать и заимствовать из Европы,
которая сама этого не говорит. Мне казалось всегда, что, прежде
чем вводить что-либо новое, нужно не как-нибудь, но в корне узнать
старое; иначе примененье самого благодетельнейшего в науке откры-
тия не будет успешно. С этой целью я заговорил преимущественно
о старом» [Гоголь, 1992, с. 285].

Разрушение границ географических, а также духовных чревато если
не гибелью народа, то его вырождением как целостного культурно-
духовного феномена. В России, можно сказать, живет один из самых
мудрых этносов — об этом свидетельствует уже тот неоспоримый факт,
что страна, даже после недавних катаклизмов, остается самой большой
в мире по территории и ресурсам, а следовательно, и самой богатой в
стоимостном выражении. Каждому понятно, что именно земля и ре-
сурсы — самое выгодное вложение народа. Кстати, эта ситуация всегда
давала обитателям России, нашему народу возможность более вдумчи-
во, по-философски, относиться к жизни; он никогда не был ленивым,
как это пытаются представить, но и не был склонен к включению в
качестве винтика в экономический механизм безудержной гонки про-
изводства и материального потребления. Герои русских сказок (Иван-
дурак, Емеля) достигают многого с помощью не суетной деловитости,
а созерцательного взгляда на жизнь и ее суету. Совокупное богатство
страны даже при отстающей технологии свидетельствует о том, что
российский народ, бесспорно, один из самых мудрых. И в практическом
смысле — он владеет самыми большими богатствами, и они не с неба
упали. Как говорят, если дать собаке плохое имя, то потом ее можно
спокойно убить. Стоит задаться вопросом, кому нужно было называть
нашу страну «империей, которая обязательно должна,развалиться»?
А почему бы не назвать ее «устойчивой исторически сложившейся
общностью» или «восточноевропейским общим домом»? Всякий дом
несовершенен, но от этого необходимость его ломки не очевидна.

Вернемся к глобальной постановке обсуждаемых проблем. К со-
жалению, как показывает рассмотренная выше проблема загрязнения
духовной сферы в нашей стране и во всем мире, мы возвращаемся к
проблемам эсхатологии, но уже со стороны экологии духовной жиз-
ни человека вообще и российского человека в частности.

С эсхатологической точки зрения важно учитывать, что если челове-
ческая культура и цивилизация с большими или меньшими успехами,
со взлетами и падениями просуществовали в течение нескольких тысяч
лет, то это не дает научных оснований для абсолютной уверенности
в их абсолютной устойчивости. Совершенно не исключено, что как
внезапно может открыться и расшириться до критических размеров
озонная дыра, которая физически уничтожит жизнь на Земле, так и
прогрессирующее загрязнение культурно-духовной среды может при-
вести к вырождению человеческой культуры, а вместе с ней и человека
как духовно наполненного существа.

Если говорить о России, то, безусловно, россиянам лучше было
жить в мире добрых русских сказок, духовный мир которых не менее,
а более реален, чем так называемая реальность жизни. Здесь стоит
сказать, что, с одной стороны, духовную среду человека окутывает
«чернуха» (поделки псевдоискусства), а с другой — «черная мгла» с
подачи часто вполне искренних обличителей зла, живописующих его
в изобилии во всех подробностях. Надо учитывать, однако, что тьму
можно рассеять не тьмой, а только светом. Человеку нужны видимые
светлые ориентиры, прежде всего искусство — светлое и возвышающее
дух, нежели обличительное, с полными и подробными описаниями
зла. Обратитесь к русскому фольклору, русским сказкам, задумайтесь,
почему они наполнены смыслами и светлы (об этом сказано много в
моей книге «Начала прагматической антропологии»). Почему почти
все великие русские писатели обращались к сказке, почему Василий
Андреевич Жуковский стремился создавать сказки, которые, по его
словам, должны представлять «воображению одни светлые образы,
чтобы эти образы никакого дурного... впечатления после себя не ос-
тавляли...».

Окружающая среда человеческого сознания пока безудержно загряз-
няется, и количество рано или поздно может резко перейти в качество.
Поймать момент и предотвратить такой духовный коллапс будет уже
поздно (или, если говорить на языке описания сложных нелинейных
систем, к которым относится общество, неконтролируемые микроизме-
нения могут привести к катастрофическим макроизменениям). Земля
заполнится несчастными духовными вырожденцами, которые унич-
тожат осколки культуры и духовности. Произойти эта антропогенная
«духовная экологическая катастрофа» может раньше, чем антропогенная
«природная экологическая катастрофа». Духовных вырожденцев много
и сейчас, и через содействие средств массовой информации число их
приумножается. При всей бедности лучшее положение сложилось, по-
жалуй, на Востоке; не все потеряно у России. Общество потребления и
«наркотический» культ материальных благ сделали многих людей полу-
живыми, хотя внешне они могут казаться здоровыми, довольными собой.
Их беда в непонимании того, что они лишены светлой, духовной части
жизни и закодированы, как роботы, на одно только потребление.

Особый вопрос, который можно отнести к научной эсхатологии, —
вопрос о развитии сообществ людей, цивилизаций, этносов — словом,
целостных общественных организмов и об этапах закономерного за-
рождения, расцвета и упадка.

Здесь речь пойдет о неблагоприятных исходах под воздействием
факторов, которые можно назвать социальными естественными. Здесь
понятие «естественные» используется потому, что эти факторы не
антропогенные, т. е. не искусственные, а обусловлены целостными
свойствами общества. Исходы общественного развития под воздейс-
твием таких факторов практически не поддаются сознательному
управлению — либо в силу чрезвычайной сложности общественного
организма для удовлетворительного его познания, либо в силу не-
возможности однозначного управления нелинейными системами,
особенно сложнейшими социоприродными.

Известно много подходов, в большей или меньшей степени при-
ближающихся к решению этих проблем, хотя все они неизбежно ре-
дукционистские, тенденциозно сводящие многофакторную проблему
к отдельным предпочтениям. Здесь и социальный дарвинизм Т. Маль-
туса, Г. Спенсера и др.; и философия культуры с философией жизни
О. Шпенглера, с последующими вариациями философии культуры
А. Тойнби; социоприродные подходы к этногенезу Л. Н. Гумилева.
Противостоит этим не всегда оптимистическим подходам абсолютная
вера в построение рая на Земле без участия высших божественных сил
в учении К. Маркса и его последователей.

Не будем анализировать эти известные модели развития обще-
ственного организма, а продолжим обсуждение проблем эсхатологии
в связи с проблемой обоснованности веры в управление развитием
общества на рационально-научной основе. Практически это проблема
сознательных реформ общественного организма, реформаторства и
возможности обоснования полезности каких-либо реформ априори.
Другими словами, обсудим некоторые моменты философско-методо-
логических вопросов познания и управления обществом.

Выше уже говорилось о чрезвычайной сложности экосистем как
объектов научного исследования; конечно, еще более сложны как
объекты исследования социальные и социоприродные системы. В
познании и управлении сложными системами такого рода односторон-
ность и редукционизм (познание сложного через познание простого,
целого — через части, системы — через ее элементы) неустранимы.
Они неустранимы даже при осознании методологических проблем
соотношения принципов редукции, целостности и контрредукции (о
последнем принципе, сформулированном автором, сказано выше).

Неизбежность таких ограничений связана с непреодолимым объ-
ективным обстоятельством — человек (Человечество в целом) сам
является частью познаваемой им глобальной исторической (со связями
между элементами во времени) социоприродной системы. Любую
систему, в которую человек включен как элемент, он может реально
исследовать только изнутри. В историческом, временном ракурсе все
такие системы еще не реализовались во всей своей темпоральной це-
лостности: неполнота знаний о прошлом и незавершенность будущего.
В пространственном ракурсе любой человек всегда является частью
таких систем, и, соответственно, ему невозможно выйти за пределы
системы, в которой он находится.

Каким бы образом человек ни получал знания об общественном
организме как целом, как бы ни стремился к полному охвату, вся его
деятельность в данном направлении и все получаемые знания опять-таки
будут всего лишь частью этой системы (включающей в себя в том числе
как элемент и систему научного знания). При этих обстоятельствах че-
ловек «обречен» на применение преимущественно принципа редукции
и не может использовать в сколько-нибудь достаточной мере принципы
целостности и контрредукции. Он не может взять для исследования
общественный организм как единое целое и тем более как элемент более
высокоорганизованной системы, что дало бы возможность раскрыть его
имманентные целостные и высшие свойства.

К этим аргументам можно добавить и здравые аргументы К. Поп-
пера в его работе «Нищета историцизма», где обосновывается ряд
методологических пределов познания и предсказания хода обще-
ственной истории [Поппер, 1993]. Таким образом, мы, осознавая
методологическую неполноту познания общества, социоприродных
систем, осознаем и то, что преодолеть эту неполноту когда-нибудь
окончательно невозможно. Как я уже замечал, известное утверждение,
что осознание границ уже означает выход из них, — пустой каламбур
и софизм. Однако распространенное незнание возможностей и границ
человеческого познания общественного организма (общества, социо-
природной системы) у политиков и консультирующих их, зачастую
методологически некомпетентных, теоретиков создает иллюзию
возможности познания и управления обществом. Это обусловливает
феномен перманентных и маниакальных реформ: очередная реформа
приводит к новым проблемам, для решения которых срочно проводятся
новые реформы, которые, в свою очередь, приводят к новым пробле-
мам, и т. д. до дезорганизации общественного организма. Именно таков
итог активных вмешательств в развитие общества на основе «здравого
смысла» или методологически несостоятельных редукционистских
программ.

Исторический опыт показывает, что 90 % реформ на поверку про-
валивались, более того, они искупались судьбой поколений и народов.
И даже лучшие примеры реформаторства могут оказаться нелучшими
при их системном анализе. Почему же тогда удаются некоторые рефор-
мы? Удаются они по закону случая. Что же касается России, то ей пора
перестать быть для всего мира моделью бесконечных реформ. Самое
главное, пожалуй, что ей можно перенять у Запада, так это здоровый
британский консерватизм.

В управлении обществом, как и в других нетривиальных областях
человеческой деятельности, которые сродни искусству (даже при
переходе от объектов физики к объектам химии исследователь уже в
заметной части переходит в область интуиции, предчувствий химизма
и искусства химика), необходим в первую очередь природный дар ис-
кусства управления и, конечно, то, что вмещает понятие «мудрость».

Ошибочно и губительно выбирать и назначать в самые верхние
эшелоны управления общественным организмом людей только по
профессиональному признаку, так называемых профессионалов:
экономистов, юристов, политологов, социологов — место им прежде
всего в исследовательских центрах. Без теоретизирования мы имеем
исторические примеры, подтверждающие сказанное: Г. Вашингтон
завершил свое образование в 15 лет, образование Наполеона — артил-
лерийское училище, У. Черчилля — военная кавалерийская школа,
Р. Рейган — киноартист и т. д., а ведь речь идет о способных и сильных
государственных руководителях (оставим вопрос о том, кто из них
злой гений, а кто — добрый вождь).

Невозможность управления обществом на рационально-разумной
основе подтверждается также тем, что при громадном историческом
опыте успехов в деле гармонизации общественной жизни не наблю-
дается. Войны становятся все более массовыми и жестокими и не
прекращаются, а со времени Древнего мира до просвещенного XXI в.
периоды коллективного управления и демократизма сменяются тира-
нией и авторитаризмом, диктатурой и олигархией.

Подытоживая раздел, можно сказать, что как активная преобра-
зующая Природу деятельность человека ведет нас к экологической
катастрофе, так и активное вмешательство человека в естественно
складывающиеся связи общественного организма может привести к
социальной и экономической катастрофе. Отсюда лучший принцип
при управлении обществом — понимание ограниченности человечес-
кого познания и осознание феномена саморазвития общественного
организма, что предполагает предпочтение активным искусственным
вмешательствам осторожную терапевтическую коррекцию без глубо-
ких и резких воздействий.

К тому же человеческое сообщество является не просто чрезвы-
чайно сложной исторической многоуровневой и многокомпонентной
системой, но и нелинейной динамической системой, планирование
и управление которой на основе экстраполяций прошлого опыта
(а иного мы не имеем) могут обернуться катастрофическими пос-
ледствиями при всех благих намерениях. Известные специалисты
в области исследований процессов самоорганизации и нелинейных
систем И. Р. Пригожин и Г. Николис сделали вывод, что «основным
источником, позволяющим обществу существовать длительное время
и находить самобытные пути развития, являются его адаптационные
возможности» [Николис, 1990, с. 280].

Итак, я рассмотрел систему факторов, которые с точки зрения
научной эсхатологии могут привести к концу существования челове-
чества. Я их назвал:

1)	природными естественными;

2)	природными антропогенными;

3)	духовными антропогенными;

4)	социальными естественными.
Впрочем, конечно, всякая систематизация условна.

При общем взгляде на эти факторы мы получаем в рамках научной
эсхатологии далеко не оптимистические перспективы конечной судьбы
Человечества. В то же время, как видно из всего контекста, мы пришли
к необходимости дополнения научного миропонимания религиозным,
особенно в области этики, где научный подход не дает решений и
даже приводит к абсурдным с точки зрения здравого смысла выводам.
Отсюда мы естественно приходим к сопоставлению, а далее — к необ-
ходимости синтеза религиозной и научной эсхатологии, или общей
эсхатологии. Синтез этот не безусловно прост, но, что существенно,
не надуман — он, на наш взгляд, вполне органичен.

При таком синтетическом подходе беспросветный пессимизм оста-
ется уделом чисто научного подхода к эсхатологической проблеме. В
итоге анализа новых и старых проблем мы приходим к вечным истинам,
и плохо было бы, если бы мы пришли к истинам преходящим. Так, в
частности, современная экологическая проблема и уровень духовности
сложившегося потребительского общества резко обращают внима-
ние на необходимость повышения приоритетов духовных ценностей
по отношению к материальным. Как сказано: «И приступил к Нему
искуситель и сказал: если Ты Сын Божий, скажи, чтобы камни сии
сделались хлебами. Он же сказал ему в ответ: написано: не хлебом
одним будет жить человек, но всяким словом, исходящим из уст Бо-
жиих» [Мф. 4, 3-4].

Этот ответ, помимо буквального значения, имеет глубокий метафо-
рический смысл: духовная жизнь человека и духовные ценности имеют
абсолютное значение для его земного и вечного существования.

Наконец, последнее, что важно отметить, — это суетность забот о
физическом выживании Человечества при всей их значительности.
Ведь не ради красного слова сказано: «Суета сует, сказал Екклесиаст,
суета сует, — все суета! Что пользы человеку от всех трудов его, кото-
рыми трудится он под солнцем? Род проходит, и род приходит, а земля
пребывает во веки» [Еккл. 1, 2-4].

В контексте наших проблем отметим: суетность земных проблем,
конечно, не приводит к выводу, что решать их не стоит (стоит, конеч-
но), но они не должны заслонять главное. Речь должна идти в первую
очередь не о спасении тела, а о спасении души. Человек в земной суете
думает о спасении «физической» истории Человечества, а спасение
этой истории уже состоялось. История земного Человечества уже
свершилась, так как ясно определен ее итог, и не принципиально
важно, через сколько астрономических лет земная история Человечес-
тва завершится. Эта мысль хорошо выражена в словах митрополита
Сурожского Антония (Блума): «И мы знаем то, чего никто не знает:
что конец не только впереди, но что конец уже пришел Воплощением
Христовым, одержанной Им победой. Конец, т. е. завершение всей
истории, совершен в лице Человека Иисуса Христа и в лице усопшей
и воскресшей Матери Божией; конец мы уже знаем на опыте. В этом,
может быть, одно из оснований, почему смерть христианину не страш-
на; потому что крещением, любовью, приобщенностью ко Христу,
знанием — не рассудочным, а опытным знанием — того, что конец уже
пришел, мы за пределом не только той смерти, о которой я говорил,
упоминания о сошествии Христа во ад, но мы за пределом и другой
какой-то мертвости, незавершенности. Конец нам не страшен, потому
что он позади нас» [Митрополит, 1991, с. 67]. Следует добавить, что и
научно-философская точка зрения, к примеру, выдающегося мыслите-
ля И. Канта позволяет нам поразмышлять об условности нахождения
в плену времени и истории. Действительно, Мир (Универсум, Космос,
Вселенная, Природа, Белый Свет) такой, какой он есть «на самом
деле», недоступен человеческому познанию полностью. Идеи Канта о
том, что время — только форма чувственности, априорная способность
человеческого познания воспринимать Мир и систематизировать свои
опытные знания, небезосновательны, хотя и могут критиковаться.
Отсюда вполне научным будет предположение, что «плен» человека
в физическом времени — это плен только в рамках представлений
современного уровня науки.

Человеческие надежды и вера в благоприятный исход и приоб-
щенность индивидуальной души Абсолюту имеют научные и религи-
озные основания. В этом источник человеческого оптимизма.

Интердисциплинарный характер экологической
проблемы и возможные пути ее решения

Рассмотрим возможные пути решения экологической проблемы
на уровне специально-научной методологии, а не только, как это
сделано выше, на основе методологии общенаучного и философского
уровней.

Экологическая проблема связана со всеми областями естество-
знания и техники, поскольку практически любая из них имеет дело с
преобразующей деятельностью человека в направлении и нарушения,
и восстановления природных равновесных процессов. Такая ситуация
определяет активное и разнообразное по форме взаимодействие в
сфере экологической проблемы всех известных научных дисциплин:
естественных, технических и общественных. Развитие цивилизации
во всех ее формах все в большей степени взаимосвязывается с состо-
янием биосферы.

Состояние экосистем (ранее объекта и предмета одних только естес-
твенных наук) стало заметным фактором прогрессивных и регрессив-
ных тенденций социально-экономических процессов и, следовательно,
вошло в предметную зону наук о человеке и обществе. Экологическая
проблема ввиду ее междисциплинарности и сложности, высокой
стоимости научных и инженерных природоохранительных решений,
а также «естественного космополитизма» стала сильным стимулом
межрегионального и международного сотрудничества, а общественные
движения с экологическими программами стали реальной составляю-
щей при формировании органов государственной власти. Все это сви-
детельствует об актуальности исследования экологической проблемы
на любом уровне. В качестве предмета методологических исследований
можно выделить взаимодействия типа «общество — природа» как в
общей постановке, так и в частных аспектах взаимодействия наук.

Общая цель исследований в области экологии — это охрана ок-
ружающей среды и гармонизация отношений человека с природой.
Такая цель предполагает выделение множества частных предметных
областей. В экологической интердисциплинарной проблематике пред-
лагаются различные понятия: «экологический путь научного знания»
и «экологическое научное мышление», «социоестественный закон»,
«экологическая техника», «экологизация знания», «экологическая
биофизическая химия», «экологическая биотехнология», «социаль-
но-экологические процессы», «экологическое знание и сознание» и
многие другие.

В локальных проблемах экологии отношения живых организмов с
окружающей средой, особенно при переходе к рассмотрению проблемы
от популяций к организму, а далее к клетке, гену, химические аспекты
проблемы выступают явным образом. Своеобразный комплекс проблем
возникает в связи с промышленными процессами функционирования
химической и биохимической технологий (или биотехнологии).

Мы не будем останавливаться на анализе проблем загрязнения
природы воздействием химической и биохимической технологий,
это специально-научная проблема. Здесь же зададимся простым по
постановке, но далеко не тривиальным вопросом: почему в резуль-
тате функционирования химической технологии и биотехнологии
происходят вредные воздействия на окружающую среду вообще и
живые организмы в частности? Почему исходные продукты данных
технологий (сырье), как правило, нетоксичны, в то время как проме-
жуточные и конечные продукты, включая отходы, оказывают вредное
воздействие на живую природу?

При термодинамическом рассмотрении ни одна из технологий не
нарушает общий, интегративный материально-энергетический баланс
на Земле в силу законов сохранения массы и энергии. Экологически
вредные воздействия возникают при локальных нарушениях энтро-
пийно-энергетических процессов в экосистемах, что характерно для
технической деятельности. Всякое производство, всякая технология
связаны с потреблением энергии, которая получается, как правило,
из горючих ископаемых (т. е. используется энергия Солнца, когда-то
аккумулированная в естественных продуктах) или из радиоактивных
РУД«

Законы термодинамики показывают, что полезное использование
энергии не может быть стопроцентным, часть тепловой энергии неиз-
бежно будет рассеяна в окружающей среде.

«Каждый раз, когда мы сжигаем топливо, часть тепловой энергии
может быть использована в виде свободной энергии (может быть
использована для полезной работы в виде энергии Гиббса, т. е. сво-
бодной энергии при постоянном давлении. — В. К.), а остальная часть
энергии расходуется на изменение энтропии, означающее возрастание
неупорядоченности в системе. Таким образом, потребление топлива
сопряжено с образованием продуктов, загрязняющих окружающую
среду, а также частичным рассеянием энергии в форме тепла» [Слейбо,
1979, с. 506].

Выделение и рассеяние тепловой энергии имеют место и при работе
биореакторов в биотехнологических производствах, так как в процессе
ферментации происходит получение энергии микроорганизмами при
окислении (сжигании) веществ с высоким энергетическим содержани-
ем (сахаров, парафинов нефти и др.). Поскольку очистные сооружения
также являются, по существу, технологическими участками основного
производства и нуждаются в определенной энергии, то уже на этом
этапе получается замкнутый круг для экологической проблемы в одной
только ее части — рассеянии тепловой энергии в окружающей среде.

Далее, так называемое полезное использование энергии, потреб-
ляемой для получения целевого продукта, в химической индустрии
приводит к получению химически активных продуктов или в био-
технологии — биологически активных продуктов, которые активно и
неконтролируемо взаимодействуют с окружающей живой природой.
Такие активные продукты взаимодействуют с живыми организмами
как с упорядоченными системами и увеличивают скорость возрастания
в них энтропии сверх естественных темпов, т. е. приводят к ускорению
их дезорганизации.

Систематизируем теперь пути применения интердисциплинарных
знаний в технической деятельности, имеющие место при решении
проблем экологии.

Рассмотрим пути решения экологической проблемы в первую
очередь относительно проблем химической технологии и биотехно-
логии, но в принципе все сказанное ниже справедливо относительно
любой производственно-технической деятельности человека.

Первый путь — это использование, как уже отмечалось, неэнер-
гоемких технологий и — в качестве сырья и источника энергии — во-
зобновляемых ресурсов. Во взаимодействиях химии и биотехнологии
эта задача решается при утилизации возобновляемых растительных
ресурсов — продуктов фотосинтеза — путем ферментативного или
химического разложения их до сахаров.

Второй путь связан с взаимодействием химии и биотехнологии
в сфере основных технологических процессов. Здесь показательна
современная тенденция проведения химических превращений с
использованием ферментных систем в виде либо изолированных
ферментов, либо ферментов, связанных с активностью живых клеток
(микробиологическая трансформация). Такой подход позволяет и рез-
ко снизить удельное энергопотребление в технологическом процессе,
и уменьшить удельное количество побочных продуктов в результате.
С другой стороны, в биотехнологии химические методы позволяют
проводить иммобилизацию ферментных систем и стабилизировать
ферментативную активность тех или иных продуктов при денатуриру-
ющих воздействиях, что эквивалентно соответствующему увеличению
производительности биотехнологического предприятия — произво-
дителя данных активных ферментных препаратов. Это эквивалентно
уменьшению совокупного вредного воздействия данного производства
в расчете на удельную величину активности продукта. Таким образом,
второй путь решения экологической проблемы связан с совершенс-
твованием «экологичности» основного технологического процесса
при получении полезного целевого продукта и повышением качества
этого продукта во взаимодействиях химических и биотехнологических
знаний. Третий путь наиболее известен, он связан с нейтрализацией
(инактивацией) вредных выбросов промышленных производств, т. е.
с работой очистных систем. В этой части экологической проблемы
происходит взаимодействие названных областей научно-технического
знания при создании систем химической и биологической очистки,
работа которых включает многие физико-химические и микробиоло-
гические взаимосвязанные процессы.

Четвертый путь решения экологической проблемы, где роль
химии и биотехнологии в их взаимодействиях также велика, — хими-
ческое и микробиологическое разрушение ксенобиотиков (чужерод-
ных живым организмам соединений) непосредственно в окружающей
среде. Речь идет об искусственном введении в ту или иную экосистему
химически или биохимически активных агентов (веществ, культур
микроорганизмов) для восстановления естественных балансных
процессов путем перевода ранее попавших в эту систему вредных
веществ в неактивные продукты. Это относится, в частности, к таким
загрязняющим веществам, как углеводороды и их хлорпроизводные,
ароматические соединения, пестициды, поверхностно-активные ве-
щества и др.

Примечание

В ту пору, когда я работал в качестве химика-исследователя, нами была
разработана добавка для полимерных материалов на основе комплексов метал-
лов, которая вначале выполняет полезную функцию сохранения полимерного
изделия от термоокислительной деструкции, а затем инициирует ее. Это важно
для быстрейшего распада полимерных изделий в природной среде, когда они
в ней присутствуют в качестве инородных тел [Курашов, 1978].

Пятый путь решения экологической проблемы во взаимодействи-
ях химии и биотехнологии — получение фармацевтических продуктов,
повышающих устойчивость живых организмов к воздействию вредных
агентов в окружающей среде естественного и техногенного проис-
хождения (солнечного УФ-облучения, естественной и избыточной
радиации, химических веществ токсического действия, биопродуктов,
вызывающих патологические изменения и т. п.).

Следует назвать важный шестой путь современной экологии — мо-
ниторинг окружающей среды, основой которого являются эксперимен-
тальные аналитические методы контроля. В первую очередь это методы
аналитической химии и смежных областей, включая применение
химических и биохимических сенсоров, в том числе ферментного и
иммуноферментного анализа (о классификации систем экологического
мониторинга см., например: [Евгеньев, 2007]).

Здесь я ограничился первым уровнем методологической рефлек-
сии проблем, примыкающим, по существу, к специально-научному
уровню: выделил и систематизировал основные предметные области
приложения естественно-научных и технических знаний, получаемых
при взаимодействии химии (подразумевая и химическую технологию)
и биотехнологии (подразумевая все ее базисные естественные науки)
в сфере экологической проблемы.

Философско-методологический анализ экологической проблемы
показывает, что ее следует рассматривать как необходимый этап
эволюции Вселенной в целом. В связи с этим правомерна научная
постановка эсхатологической проблемы — старой проблемы с новы-
ми интердисциплинарными средствами ее решения.
ЧАСТЬ 2

ЕСТЕСТВЕННЫЙ МИР И ЗНАНИЕ О НЕМ:

ПОЗНАНИЕ ПРИРОДЫ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ
КОЛЛИЗИЯХ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ

Введение: химия в центре наук

Вначале мы рассмотрели природу научного знания и методы
получения нового знания, затем — результат познания мира в виде
наиболее фундаментальных знаний о пространстве, времени и ходе
всемирной естественной истории. В этой части будут проанализи-
рованы процессы генезиса знаний о структуре и функциях неживых
и живых естественных систем преимущественно на атомно-молеку-
лярном уровне их рассмотрения. Процессы становления знаний о
микромире в истории науки происходили в результате интенсивного
взаимодействия различных естественных наук, технологии и техники,
общеметодологических и философских знаний. Отсюда и название
данной части.

Естествознание — сложная многоуровневая система, развитие и
формирование которой происходит отнюдь не только по упрощенной
эмпирико-рационалистской схеме: теоретический анализ и обобщение
экспериментальных сведений или подтверждение концептуально-тео-
ретических идей экспериментом. Рост и развитие естествознания, или
знаний о природе, в не меньшей, а, пожалуй, в большей мере связаны с
разнообразными процессами взаимодействия знаний, происходящими
в интеллектуально-информационной атмосфере деятельности науч-
ного сообщества. В этой атмосфере формируются «идеалы научного
познания», «внутринаучные идеологии», парадигмы и стереотипы
научной деятельности, зарождаются новые идеи, происходят селек-
ция научных знаний (как стимуляция, так и подавление), их переос-
мысление, трансформация, модификация и многое другое. Словом,
происходит интенсивный процесс гносеодинамики.
Все эти процессы осложняются не только интердисциплинарнос-
тью естествознания и связанными с этим интердисциплинарными
проблемами, но и многими субъективными факторами: тенденциоз-
ностью тех или иных представителей научного сообщества в подходах
к принципиальным проблемам конкретного знания и методологии,
нетривиальным функционированием научных идеалов, целей и норм
исследований, разными взглядами представителей различных естест-
венно-научных направлений на мир и принципы его познания. Все это
позволяет говорить об общем взгляде на проблему интеллектуальных
коллизий знаний при познании мира человеком.

Более того, всякое методологическое исследование науки волей-
неволей рассматривает именно интеллектуальную сферу науки, сферу
«жизни» готовых научных знаний, что более связано не с гносеологией,
а с гносеодинамикой (т. е. не с теорией познания, а с динамикой науч-
ных знаний). Действительно, всякое методологическое исследование
науки неизбежно основывается на эмпирическом материале, представ-
ленном в форме готовых научных знаний. Интимные механизмы вза-
имодействия исследователя-естествоиспытателя с природой, генезис
научного знания ab initio не содержатся в опубликованных научных
результатах и остаются для методолога «вещью в себе». В то же время
процесс зарождения новых идей неадекватно или искаженно осозна-
ется и их творцами, т. е. «свидетельские показания» авторов новых
идей не могут быть приняты как абсолютно достоверные, самое боль-
шее — они могут быть приняты как честные и искренние. Впрочем, и
это далеко не всегда так, вспомним хотя бы спор о приоритете открытия
дифференциального и интегрального исчислений между Лейбницем
и Ньютоном. В свете сказанного выше можно говорить о неизбежной
тенденции методологов науки к «методологическому позитивизму»
или — при попытках избежать этого — к «методологической метафи-
зике». Вместе с этим можно выделить проблемы гносеодинамики и
интеллектуальных коллизий научных знаний как реальный предмет
любого методологического исследования, любой формы рефлексии
науки вообще.

В данном разделе рассматриваются все основные естественные
науки в их взаимосвязях с химией, т. е. этот раздел «химикоцент-
ричен».

Связано это не с тем, что автор ставит химию над другими науками,
а с тем, что химия действительно находится в центре наук в смысле
разнообразия пограничных областей знания. Кроме того, такой акцент
позволяет выровнять сложившийся дисбаланс общенаучных иссле-
дований, традиционно смещенный в область физики, а с недавнего
времени и в область биологии. При этом практически все основные
пограничные области естествознания входят в предмет анализа на-
стоящей работы.

Важно учитывать, что интенсификация взаимодействия наук не
приводит к их слиянию, а приводит к становлению многих погранич-
ных дисциплин. Химия богата пограничными областями, поскольку
она располагается в пространстве науки как бы между математикой
с физикой — с одной стороны и биологией с геологией — с другой.

Исследования большинства философов и методологов, занима-
ющихся проблемами теоретико-методологических реконструкций
роста научного знания, обедняются ввиду их традиционной ориен-
тации на эмпирический материал физики, причем преимущественно
на материал ее теоретической части. Обращение к другим естествен-
ным наукам специалистов названной ориентации происходит реже и
«наскоком». Как следствие, при конструировании моделей развития
науки из предметного поля методологических исследований выпада-
ют многие реалии интердисциплинарных процессов. Это, например,
историко-логические процессы взаимодействия научных знаний в их
всеобщности; трансдисциплинарная, а не только монодисциплинар-
ная историческая динамика знаний («гносеодинамика» в терминоло-
гии настоящей работы); идейная внутринаучная интеллектуальная
атмосфера, задающая активность ученых в интердисциплинарных
областях («внутринаучные идеологии» в терминологии настоящей
работы). Эти выделенные проблемы составили концепцию настоя-
щей работы.

Наконец, следует отметить, что эмпирической основой данной ра-
боты являются преимущественно не родственные методологические
исследования (что обычно выливается в малопродуктивную полемику
философов науки за пределами живой естественно-научной мысли), а
конкретные материалы, взятые из специальных естественно-научных
изданий, а также результаты исследовательской работы автора в раз-
личных областях естествознания и техники.

Все это позволило усилить позитивную часть исследования и избе-
жать излишней полемичности: достаточно обоснованные и корректные
результаты сами по себе подтверждают, опровергают или дополняют
те или иные идеи и концепции, выполняя эту функцию вне контекста
работы без прямого участия автора.
Глава 1

Интердисциплинарные «познавательные
идеалы» и «внутринаучные идеологии» в
процессах формирования естественно-научных
знаний

Исторический подход к проблеме взаимодействия естественных
наук показывает, что ее рассмотрение целесообразно начать с вопросов
исследования роли субъективных факторов научной деятельности:
«внутринаучных идеологий» (этот термин вводится мной) и «идеалов
научного познания».

В данной главе анализируются пути зарождения и регуляци-
онные функции таких субъективных факторов динамики научных
знаний, как познавательные идеалы и внутринаучные идеологии:
«физический идеал» в химии, «математический идеал» в химии,
«химический идеал» в биологии, «минералогический идеал» в химии,
«биологический идеал» в химии и соответствующие этим названиям
внутринаучные идеологии.

Функционирование внутринаучных идеологий в процессах ре-
гуляции познавательной деятельности имеет нетривиальный харак-
тер. В частности, в исторический период XVII-XIX вв., в период от
И. Ньютона до Д. И. Менделеева, «механическая идеология» в химии
определила становление в ней пограничных областей нового знания
и вместе с этим устойчивых механистических тенденций.

Классическая ньютонова механика, не имея общего предмета с
химией и воздействуя на нее в связи с этим только по «идейному ка-
налу», тем не менее ориентировала ряд направлений в химии, которые
привели к важным открытиям: атомно-молекулярному учению, ряду
положений химической кинетики, в том числе закону действующих
масс. Поскольку в научной литературе нет общепринятого определе-
ния понятия «идеал научного познания», для данной работы введу
следующее рабочее определение.

Идеал научного познания на том или ином историческом эта-
пе — это некоторая высшая цель научной творческой деятель-
ности в данной отрасли знаний, достижение которой является
на определенном этапе чрезвычайно трудным, но в то же время
представляет огромный духовный (познавательный) или практи-
ческий интерес.
В философско-методологической литературе идеалы и нормы ис-
следовательской деятельности разделяются на три основные группы:
идеалы объяснения и описания; идеалы доказательности и обоснован-
ности знаний; идеалы строения (организации) знаний (см.: [Степин,
1985, с. 74]). Названные группы идеалов целесообразно дополнить
идеалом создания искусственных объектов с заданными свойствами,
что находит обоснование во многих разделах исследования.

Следует также отметить, что в контексте работы под интеграцией
научного знания предлагается понимать процесс и результат простого
аддитивного соединения разнородных научных знаний при разносто-
роннем исследовании какого-либо целостного объекта. Под синтезом
я понимаю процесс и результат органичного слияния разнородных
научных знаний в единой теоретической конструкции в случае пере-
сечения предметных областей соответствующих наук. Для анализа
процессов взаимодействия наук я ввожу такие рабочие понятия, как
«физический идеал в химии», «биологический идеал в химии», «хими-
ческий идеал в биологии», «химический идеал в геологии» и т. п. Под
такими интегрирующими понятиями следует понимать весь комплекс
идеалов из числа перечисленных выше четырех групп.

Подчеркну, что если бы я использовал, например, вместо понятия
«биологический идеал в химии» понятие «идеал биологии в химии», то
мы имели бы более узкое по содержанию понятие, связанное с идеалами
научности. В этом случае из поля исследования выпал бы, например,
идеал химического синтеза веществ, выделенных из живых организ-
мов, который обусловил развитие органической химии, но возник в
результате собственного развития химии без прямого воздействия
биологической науки.

Я ввожу и использую понятие «научная идеология» (или «внутри-
научная идеология»), которое обозначает в контексте данной работы
только идеологию (т. е. систему взглядов, идей, убеждений и т. п.),
зарождающуюся и распространяющуюся внутри института науки. К
примеру, термин «физическая идеология» в химии обозначает систему
взглядов, идей и их пропаганду о значимости физического знания для
знания химического, имеющих место внутри сообщества ученых. То
же можно сказать о «математической идеологии» в химии, «физико-
химической идеологии» в биологии и т. д. Для единства терминологии
в данной работе я пользуюсь термином «идеология» в обозначенном
выше понимании, хотя в ряде случаев можно было бы использовать
близкий по значению термин «методологическая установка».
«Физико-математическая идеология» и «познавательные
идеалы» в химии

Ньютонова (если называть ее именем основателя), или классичес-
кая (если характеризовать ее научную законченность и непреходящее
значение для науки и техники в целом), механика, или же, наконец,
механика макроскопических тел (если подчеркивать предметное от-
личие ее от квантовой механики — механики микроскопических тел),
оказала большое воздействие на развитие химии. Надо сразу сказать,
что для характеристики отношений этих двух наук использование
понятия «взаимодействие» не вполне подходит, так как исторически
имело место однонаправленное действие механики на химию.

Особенностью воздействия механики на химию являлось то,
что оно осуществлялось не в связи с «посреднической ролью» об-
щих объектов или предмета исследования, а через субъективные
факторы: «механическую идеологию» в химии и связанный с ней
научно-познавательный идеал механики.

Отмечу, что при анализе взглядов ученых на вопросы взаимоотно-
шений химии и механики возникают большие, порой не разрешимые
до конца проблемы распознавания, что кроется за персональным
высказыванием типа: «Химия должна стремиться преобразовать свое
знание по образцу или в соответствии с механикой», — имеется ли в
виду приведение законов химии к законам механики или же имеется
в виду построение химического знания в соответствии с идеалом
научности, представляемым механикой, но необязательно на основе
законов механики. Проблема анализа и оценки персональных позиций
осложняется еще и тем, что некоторые авторы подобных высказыва-
ний (выполняя роль распространителей соответствующей «научной
идеологии») сами не отдают себе полного отчета в указанной разнице
и имеют в виду нечто среднее.

Глубина и трагизм противоречий в развитии химии и ее погра-
ничных областей в связи с «механической идеологией», долгое вре-
мя доминировавшей в химии, особенно ярко проявились в работах
Д. И. Менделеева, на долю которого в конце XIX в. выпал период, когда
химия закономерно подошла к окончательному вырождению идеала
классической механики и теоретических представлений, исходящих
из идей Ньютона.

Идейное влияние классической механики на развитие химии не-
обходимо проанализировать в существенных исторических деталях.
Как уже отмечалось, в связях между механикой и химией (в период
XVII-XIX вв. от Ньютона до Менделеева) установилось односторон-
нее воздействие: механика выступала донором, химия — акцептором
идей, сложившихся в естествознании в связи с влиянием «механичес-
кой идеологии».

Картина дискретной материи, даваемая небесной механикой,
послужила моделью и основанием для развития соответствующих
концепций о строении микромира. Уверенность в абсолютной
всеобщности основных понятий и законов ньютоновой механики
(механики макроскопических тел) порождала представления, что
при переходе в область микропроцессов (гипотетических в то время
атомов, корпускул) все эти законы должны сохранить свою силу.
Ньютон высказывал подобные предположения, но в то же время (см.
ниже) совершенно строгой аналогии между макро- и микромиром не
устанавливал. В свою очередь М. В. Ломоносов высказывался, что
«надо специально сказать о механике мельчайших частичек и что к
ним не везде можно приложить законы чувствительных (макроскопи-
ческих. — В. К.) тел» [Меншуткин, 1936, с. 195], хотя Ломоносов же в
«Элементах математической химии» (см. ниже) строит рассуждения
в духе механицизма в химии.

Основная причина активного внедрения идей классической механи-
ки в область химического знания (равно как и в области физического
и биологического знаний) достаточно ясна. В 1687 г. вышли в свет
«Математические начала натуральной философии» И. Ньютона, где
в науку была введена новая концепция, в отличие от картезианской
объяснявшая взаимодействие тел действием сил различной природы с
обоснованием возможности их математического описания. По словам
Ньютона, «новейшие авторы, отбросив субстанции и скрытые свойства,
стараются подчинить явления природы законам математики» [Ньютон,
1936, с. 1 ]. Важно, что сам Ньютон, видя большое продуктивное начало
в созданной им механике, не абсолютизирует ее значения для других
областей естествознания, чего нельзя сказать о многих его последова-
телях, в том числе и в химии. Ньютон скорее представляет как образец
развитые им принципы, чем собственно законы механики.

«Я вывел, — писал Ньютон, — с помощью математических сооб-
ражений движение планет из действующих на них сил. Желательно
было бы и другие явления природы объяснить из механических начал
с помощью такого же способа рассуждения. Многие соображения по-
буждают меня догадываться, что явления эти зависят от некоторых
сил, которыми частицы тел, вследствие причин нам еще неизвестных,
гонятся одна к другим и соединяются в правильные фигуры и сталки-
ваются взаимно» [Ньютон, 1954, с. IX]. Здесь слова Ньютона «зависят
от некоторых сил» и «вследствие причин нам еще неизвестных» пока-
зывают, что он не считал законы механики абсолютно универсальными,
хотя и предполагал возможность их применения в других областях
естественно-научного знания («натуральной философии»).

Гипотетические предположения Ньютона о природе сил химическо-
го взаимодействия (частиц тел, соединяющихся в правильные фигуры)
в той их части, где предполагается аналогия с открытыми им механи-
ческими законами, оказались неверными, однако для своего времени
они были естественными и оправданными. В частности, в химии они
утверждали «научную идеологию» и идеал механики, определившие
в XVIII-XIX вв. развитие тенденций перехода химии от экспери-
ментального искусства к теоретическим построениям с применением
математического аппарата. Гипотеза Ньютона служила для многих
химиков XVIII и XIX вв. удовлетворительной основой объяснения
явления химического сродства как силы, подобной тяготению, но в
то же время она не давала (да и не могла дать) никаких конкретных
указаний для постановки химических экспериментов. Поэтому хи-
мики-экспериментаторы исследовали явление химического сродства
чисто химическими методами, изучая реакции вытеснения одного
соединения другим и составляя соответствующие систематические
таблицы (первая таблица — Э. Ф. Жофруа, 1718). Характерно, что
сложившаяся ситуация является, пожалуй, первым ярким примером
расхождения объяснительных и предсказательных возможностей
физики (в лице механики) в химии.

Продолжающиеся успехи классической механики в естество-
знании и технике в XVIII-XIX вв. служили основанием для укреп-
ления «механической идеологии» в химии (отмечу, что понятие
«механицизм в химии» я употребляю в общепринятом значении и в
тексте не беру его в кавычки). Такая идеология являлась фактором
интенсификации исследовательской деятельности в направлении
объяснения всего многообразия химических процессов на основе
нескольких фундаментальных принципов, подобных механическим.
Можно сказать, что физика (в лице механики) была идеалом химии
XVIII в.

Прежде чем перейти к взаимосвязанным вопросам становления
«математической» и «физической идеологии» в химии, проведем
краткий анализ историко-логического процесса реализации регу-
ляционных функций «механической идеологии» в химии. Ньютон
ввел в химическое знание представление о химическом сродстве
как проявлении особой силы притяжения на малых расстояниях.
Он предполагал, что «частицы притягивают одна другую некоторой
силой, которая очень велика при непосредственном соприкоснове-
нии и производит на малых расстояниях химические действия, но не
простирается со значительным действием на большие расстояния от
частиц» [Ньютон, 1954, с. 255].

Согласно механистическому миропониманию, постигнуть причи-
ны процесса изменения вещества означало понять эти причины как
следствие механического движения материальных тел, следствие их
пространственного перемещения. Поскольку же химические измене-
ния представлялись как следствие движения вещества, то они должны
были объясняться на основе законов механики как универсальной
науки о движении материальных тел. Тенденция к осуществлению в
химии идеала механики Ньютона нашла наиболее полное выражение
в XVIII в. в работах А. Лавуазье, П. Лапласа и К. Бертолле. Эти ученые
поставили задачу создать фундаментально-научные основы химии,
которые позволили бы сжать в единую теорию нараставшую лавину
эмпирического материала химии. За основу была принята ньютонова
механика как идеальный образец системы научных теорий.

«Быть может, — писал А. Лавуазье в 1783 г., — однажды точность
имеющихся данных будет доведена до такой степени, что геометр
сможет рассчитывать в своем кабинете явления, сопровождающие
любое химическое соединение, тем же, так сказать, способом, каким
он рассчитывает движение небесных тел. Взгляды, имеющиеся на
этот счет у г. Лапласа, и эксперименты, которые мы запланировали
на основе его идей, чтобы выразить силы сродства различных тел,
уже позволяют не рассматривать эту надежду как некую химеру» (см.:
[Дорфман, 1962, с. 200-201]).

Находившийся в сфере того же идеологического влияния Лаплас
не без излишнего оптимизма писал: «То, что он (Ньютон. — В. К.)
говорит о химических сродствах, весьма значительно для его времени
и подтвердилось в большей части трудами новейших химиков» [Лап-
лас, 1861, с. 176]. Утверждающееся в химической науке направление
выражается и в высказывании Лавуазье о том, что «наиболее способна
стать со временем точной наукой та часть химии, которая трактует о
химическом сродстве» (см.: [Погодин, 1943, с. 355]). Первые шаги по
реализации намечаемой программы в конкретных химических иссле-
дованиях основывались в первую очередь на механических представ-
лениях о массе и весовом экспериментальном методе.

Эти шаги на начальных этапах оказались весьма успешными и
способствовали утверждению в химии «механической идеологии».
Так, понятие о массе и обусловленные этим количественные весо-
вые измерения в химии, которые особенно активно вводил в химию
А. Лавуазье, революционизировали развитие теоретической химии и
всего естествознания. Это уже ярко проявилось в XVIII в. с открытием
Лавуазье закона сохранения вещества. На этом же пути химия пришла
к научной атомистике. «Поставив массу (вес) веществ во главе всех
своих обобщений, — отмечал Д. И. Менделеев, — химия пошла за Гали-
леем и Ньютоном» [Менделеев, 1958, с. 475]. В 1803 г. Дж. Дальтон на
материале обширных химических экспериментальных исследований
весовых соотношений при вещественных превращениях создал основы
научной (а не натурфилософской, как это было, по существу, до него)
атомистики и ввел понятие «атомный вес». В этот период еще не были
осознаны границы и вообще ошибочность переноса концепций клас-
сической механики в химию, что, однако, хорошо видно при ретрос-
пективном взгляде, особенно с позиций современного естествознания.
Как мы сейчас знаем, масса вещества сама по себе, равно как и атомная
масса сама по себе, не является непосредственным фактором хими-
ческого движения, химических качественных превращений вещества.
Вплотную к этой проблеме подошел Д. И. Менделеев, исходивший при
поисках закономерностей взаимосвязи химических свойств элементов
с их атомной массой из концепций механики и пришедший к противо-
речию с ними в созданной им же периодической таблице.

Таким образом, хотя введение в химию представлений о массе
и весового метода привело к созданию такого важнейшего раздела
естествознания, как учение об атоме (в начальной фазе — атомисти-
ческое учение Дальтона), это не было, как мы сейчас знаем, основным
направлением взаимодействия химии и физики вопреки стойким
убеждениям химиков от Лавуазье до Менделеева. Вес химического
вещества, в данном случае атомный или молекулярный вес, не опре-
деляет сам по себе его химические свойства. Так, например, изотопы,
заметно различаясь по массе, практически эквивалентны по своим
химическим свойствам. Именно поэтому до создания базы научных
знаний о субатомной структуре вещества, теории химического строе-
ния и квантовой механики приведение даже малой части химического
знания (в области атомно-молекулярного учения) к знаниям физики,
особенно на основе классической механики, было безнадежным делом.
В то же время этот путь химического знания к познанию «внутренней»
стороны химизма на основе механики привел к становлению многих
важнейших областей химии и естествознания в целом.

Последнее подтверждается также становлением знаний о хими-
ческом процессе. Так, в начале XIX в. К. Бертолле, основываясь на
концепциях механики Ньютона, открыл фундаментальное для химии
положение о зависимости скорости протекания химических реакций
от масс реагентов, что связывалось с проявлением сил сродства, анало-
гичных силам притяжения в механике. Также и Вильгельми, предло-
живший первое математическое выражение для скорости химических
реакций, в которое входило значение массы реагентов, видел в своей
работе подтверждение идей ньютоновой механики в химии. Наконец,
выведенный во второй половине XIX в. К. Гульдбергом и П. Вааге закон
действующих масс — основной закон химической кинетики — также
подтверждал, по мнению ученых, действенность законов классической
механики в химии.

Таким образом, мы видим интереснейший путь становления
нового научного знания в химии под воздействием механики, когда
«механическая идеология» в химии обусловливала неверные тео-
ретические посылки о природе химического сродства как процесса
механического, что, однако, привело к принципиально важным от-
крытиям в химии. Так, роль «действующей массы» определялась,
как полагали тогда ученые, основываясь на концепциях механики,
спецификой химического взаимодействия, подобного тяготению,
известному для макроскопических тел в ньютоновой механике. Как
нам сейчас известно, закон действующих масс имеет иное объяс-
нение: пропорциональность скорости химической реакции массе
реагентов связана со статистикой столкновений молекул — чем
больше «действующая масса», или, иными словами, концентрация,
тем больше вероятность встреч частиц соответствующих реагентов
и больше скорость соответствующей реакции.

Введение понятия «атомная масса» не претерпело со времен Даль-
тона принципиальных изменений. При этом долгое время атомная
масса измерялась только в относительных единицах, поскольку не
было известно число Авогадро. Число Авогадро и соответственно
абсолютный атомный вес были определены только после открытия
электрона (конец XIX в.) и измерения Р. Милликеном заряда элект-
рона (начало XX в.).
Вместе с «механической идеологией» в химии формировалась
и «математическая идеология», причем ее влияние на развитие
химического знания всегда было опосредовано через влияние фи-
зического, включая механику, знания.

Математика как идеал построения научного знания стала утверж-
даться с глубокой древности. Хорошо известно, что пифагорейцы
(V-IV вв. до Р. X.) провозгласили количественные отношения как
основу сущности вещей, а число — основой Мира. Идеи пифагорейцев
получили развитие в философии Платона, определившего математику
как эталон науки. Наконец, идеальный образ математики в связи с
ее внешней удаленностью от грубой эмпирии нашел утверждение со
времени создания дедуктивно-аксиоматической теории Евклида.

При этом важно заметить, что, несмотря на такое «идеологическое
давление», химики (алхимики) с древних времен до XVI в., а далее
химики (иатрохимики) в XVI-XVII вв. не видели особой пользы в
использовании образцового метода познания и описания Мира. Рас-
пространение «математической идеологии» и математических методов
в химии было связано с посреднической ролью физики (на начальных
этапах — механики). Этому способствовало распространение «матема-
тической идеологии» в естествознании в целом. Пропаганда значения
математических знаний для наук о природе и утверждение идеала
математики в науке XV-XVIII вв. связаны с именами Леонардо да
Винчи, Г. Галилея, Р. Декарта, Б. Паскаля, И. Ньютона, И. Канта и
многих других мыслителей.

«Истинная наука всегда от первых и доступных познанию на-
чал, — писал Леонардо, — постепенно передвигается к делу при помо-
щи истинных заключений, как это явствует из математических наук,
называемых арифметикой и геометрией, т. е. числа и меры» [Леонардо,
1970, с. 86].

Общеизвестны слова Галилея о том, что книга природы «написана
на языке математики, ее буквами служат треугольники, окружности
и другие геометрические фигуры, без помощи которых человеку
невозможно понять ее речь; без них напрасное блуждание в темном
лабиринте» (см.: [Льоцци, 1970, с. 80]).

Для философа-рационалиста Р. Декарта было вполне естествен-
ным принять математику за идеал научного знания (см., напр.: [98]).
Тенденция утверждения «математической идеологии» в науке нашла
продолжение в трудах Б. Паскаля, который, в частности, заметил: «Все,
что превышает геометрию, превышает нас» [Стрельцова, 1979, с. 114].
Наконец, И. Ньютон утвердил значимость математики для наук
о природе (натуральной философии) в созданной им механике, что
отражено в его словах, уже приводимых выше: «Я вывел с помощью
математических соображений движение планет из действующих на
них сил. Желательно было бы и другие явления природы объяснить
из механических начал с помощью такого же способа рассуждения»
[Ньютон, 1954, с. 44].

Идеал математики для науки в целом пропагандировал и И. Кант.
«В любом частном учении о природе можно найти науки в собственном
смысле столько, сколько имеется в ней математики» [Кант, 1966, с. 58].

Развертывание приложений математики в физике (механике)
и, более того, развитие математики в области физического знания
(например, создание основ дифференциального и интегрального
исчислений Ньютоном в связи с проблемами описания движения)
послужили решающим фактором для внедрения «математической
идеологии» в химию.

В XVIII в. передовые ученые-химики устремились к математике,
стремясь привести ее вслед за механикой к образцам точности и ма-
тематической строгости последней. Здесь показательны устремления
Лавуазье в союзе с Лапласом (о чем уже сказано выше) к тому, что в
будущем «геометр сможет рассчитывать в своем кабинете явления,
сопровождающие любое химическое соединение».

В этот период М. В. Ломоносов пишет работу «Элементы матема-
тической химии» (1741), в которой были представлены программа и
методологические основания математизации химии. Принципиально
важно именно то, что в этой работе нет ни конкретной химии, ни
конкретной математики и сам труд по современной классификации
является исключительно методологическим. Обоснование возможнос-
тей и путей математизации химии Ломоносов строит по следующей
логической схеме.

«Химия — наука об изменениях, происходящих в смешанном
теле, поскольку оно смешанное», — делает первую посылку ученый
[Ломоносов, 1950, с. 67]. Далее им выстраивается следующая цепочка
рассуждений: «Все изменения тел происходят посредством движения.
Следовательно, изменения смешанного тела происходят также пос-
редством движения» [там же, с. 73]. В итоге ученый приходит к выводу:
«Наука о движении тел есть механика; итак, изменения смешанных
тел происходят механически. А поэтому изменения эти могут быть
объяснены законами механики» [там же, с. 73].
Механицизм Ломоносова в последней фразе выражен вполне от-
четливо.

Итак, по Ломоносову, получается в итоге следующая логическая
цепь, определяющая пути математизации химии: химия есть наука
о смешанных телах — изменения смешанного тела происходят пос-
редством движения — наука о движении есть механика — механика
основана на математике — химия должна находить основания в
математическом аппарате механики.

Заключительная позиция Ломоносова выражается словами: «В
самом деле, если математики из сопоставления немногих линий
выводят очень многие истины, то и для химиков я не вижу никакой
иной причины, вследствие которой они могли бы вывести больше за-
кономерностей из такого обилия имеющихся опытов, кроме незнания
математики» [Ломоносов, 1950, с. 75].

Позиция Ломоносова механистическая, в этом — ее некоторый
отрицательный заряд, но ее положительное значение намного больше,
поскольку на раннем и ответственном этапе становления химии она
утверждала значимость для химии аппарата математики.

Если выделить только математический аппарат химии XVIII в.,
который действительно вошел в практический инструментарий химии,
то это будет аппарат арифметики и некоторое подобие алгебраических
уравнений в виде химических уравнений. Количественные физические
инструменты в химических исследованиях дали возможность включить
в описание химических процессов количественные арифметические со-
отношения. Отмечая элементарный уровень математизации химии до
конца XVIII в., важно иметь в виду, что использование простых физи-
ческих инструментов и элементарных численных расчетов определило
открытие важнейших для всего естествознания законов: постоянства
состава Ж. Прустом, простых кратных отношений Дж. Дальтоном,
соединительных объемов Ж. Л. Гей-Люссаком, составивших научную
основу атомно-молекулярного учения XIX в.

Атомно-молекулярное учение, получившее интенсивное развитие
в XIX в. во взаимодействиях химии и физики, качественно обогати-
лось в XX в. новыми пограничными физико-химическими областями,
предполагающими применение различных разделов математики.

Что же касается XIX в., то математизация химии в разделах ис-
следования микроскопических процессов (атомно-молекулярного
учения) не состоялась, механистические ньютонианские концепции
оказались несостоятельными, ошибочными (в частности, развитые
в «Элементах математической химии» Ломоносова), а время кван-
товой механики и квантовой химии еще не пришло.

Положительная роль атомно-молекулярной теории XIX в. в про-
цессе математизации химического знания заключалась в том, что в ней
были определены понятия «атом», «элемент», «молекула» и, естествен-
но, была получена возможность перейти от рецептурных химических
описаний к языку химических и математических символов. Последнее,
в свою очередь, предполагало возможность арифметических и алгеб-
раических операций. В результате к началу XIX в. под влиянием вдох-
новляющих успехов механики и математики и вследствие энергичного
развития химической науки, основывавшейся во многих важных частях
на концепциях механики, стал утверждаться «математический идеал».
Идеальный образ математики стал одним из заметных факторов иссле-
довательской деятельности в химии, что хорошо выражается в словах
Ш.Жерара, который в 1847 г. в предисловии к учебнику химии писал:
«Я старался, насколько возможно, сочетать в изложении явлений
точность с ясностью, приняв за образец математиков, которые всегда
предварительно определяют смысл каждого термина. Настанет время,
когда учебники химии будут писаться так, как пишется геометрия или
алгебра» [Фаерштейн, 1968, с. 42].

Касательно середины XIX в. мы еще не можем говорить о сколько-
нибудь заметной математизации химии; в это время Жерар ориенти-
руется только на образцы логической стройности математического
знания, не используя операционально-математический аппарат.

Обсуждая тенденции математизации химии в XIX в., надо сказать,
что, как и в XVIII в., в химии наблюдается влияние «математической
идеологии» и «идеалов математики», которое не во всех случаях вы-
ражается в конкретном использовании математического аппарата.

Можно сказать, что с развитием химической атомистики язык хи-
мии стал более определенным как в понятийной, так и в символической
части, что создало определенные условия для более эффективного ис-
пользования в химии формальной логики. Последнее, в свою очередь,
послужило в будущем фактором математизации ряда содержательных
разделов химического знания. Становление этой тенденции особенно
проявилось в развитии теорий строения химических соединений. Так,
например, Ш. Жерар назвал свои исследования по теории типов «хи-
мической алгеброй» [Фаерштейн, 1968, с. 141] (хотя и не использовал в
своей теории математический аппарат), подчеркивая тем самым значе-
ние логических подходов при анализе обширного экспериментального
материала химии. Если говорить о непосредственном использовании
математического аппарата в химии XIX в., необходимо подчеркнуть,
что в то время количественные математические методы применялись
главным образом в сфере феноменологических химических дисциплин,
таких как химическая кинетика и химическая термодинамика. Только
в этой сфере, позволяющей получать количественные данные интег-
ральных характеристик систем (изменения массы реагентов, тепловые
эффекты и т. п.), оказалась возможной математическая формализация
некоторых разделов химического знания, точнее, знания в погранич-
ных областях химии и физики.

В XIX в. становление и развитие временных представлений в химии
определили принципиально новый уровень ее математизации. Дейс-
твительно, если исследования весовых и объемных характеристик хими-
ческих превращений привели к использованию в химии элементарного
аппарата арифметики и алгебры, а также (с развитием атомистики)
способствовали увеличению в деятельности химиков доли логических
рассуждений по отношению к опытному творчеству, искусству, то
исследования химических превращений как происходящих во времени
обусловили использование в математическом аппарате химии первой
независимой переменной — времени. В химической кинетике была
вскрыта предметная область химии, определившая использование в
ней математического аппарата обыкновенных дифференциальных
уравнений — аппарата, имеющего принципиальные отличия от ранее
использовавшихся арифметики и алгебры (причем последней — в
самом элементарном варианте).

Для характеристики историко-логического процесса математизации
химии в такой области, как химическая кинетика, важно отметить, что
все математические выражения в феноменологической по своей сути
химической кинетике не были выведены дедуктивно из каких-либо
начальных посылок, а представляли собой математическое оформление
тех или иных моделей, построенных на основе экспериментальных
зависимостей.

В связи с этой особенностью химической кинетики XIX-XX веков
расширение и усложнение математического инструментария проис-
ходили в непосредственной связи с обогащением научного знания о
сложном характере кинетики и механизма химических реакций (здесь
термин «механизм» имеет смысл последовательности преобразования
исходных веществ в конечные через последовательность Цревращений
промежуточных частиц).
Особенности взаимосвязей математики и термодинамики (в том
числе химической термодинамики) интересным образом проявляются
в форме записи математических выражений, устанавливающих взаимо-
связи термодинамических функций. Как известно, значения основных
термодинамических функций определяются несколькими независи-
мыми переменными. Энергия Гельмгольца может рассматриваться как
функция температуры и объема, внутренняя энергия — как функция
энтропии и объема, энтропия — как функция внутренней энергии и
объема. Такие функциональные взаимосвязи дают основание для записи
термодинамических уравнений, в том числе используемых для описания
химических систем, в виде уравнений в частных производных.

Действительно, основные термодинамические функции в большей
части не определены по своему абсолютному значению, в термодина-
мических же расчетах пользуются величинами изменений значений
термодинамических функций, что отражается в записи термодинами-
ческих уравнений в виде уравнений в частных производных. В данном
примере существенно учесть то, что со второй половины XIX в. и в
значительной степени в наше время такая форма записи математи-
ческой зависимости термодинамических функций используется для
выражения формы такой зависимости без решения математических
задач для уравнений в частных производных.

Дело в том, что термодинамика построена как феноменологичес-
кая наука, законы которой представляют собой обобщение большого
эмпирического естественно-научного материала по исследованию
макроскопических систем. В этом смысле термодинамика — типичная
индуктивная область знания.

К тому же в термодинамике XIX в. и в большинстве разделов тер-
модинамики XX в. изучались равновесные процессы и соответственно
описывались системы, находящиеся в равновесном состоянии или
близкие к нему. По названным выше обстоятельствам дифференци-
альная форма уравнений для термодинамических функций не выве-
дена дедуктивным путем и не предполагает аналитических решений
уравнений в частных производных. Здесь мы имеем случай выражения
в математической форме эмпирических взаимосвязей термодинами-
ческих переменных.

С методологической точки зрения рассмотренный случай интересен
тем, что он демонстрирует вариант использования математической
формализации для описания тенденций процесса без каких-либо до-
полнительных математических процедур.
Интересно отметить следующее. Так, если в химии XVIII в. ис-
пользовались математические знания, соответствовавшие уровню
развития этой науки в Древнем мире, т. е. «асинхронность» развития
была порядка тысячелетий, то к середине XIX в. эта «асинхронность»
составляла порядка полутора столетий; в XX в. этот разрыв сокра-
тился до нескольких десятилетий, а сейчас в ряде случаев разрыв
во времени вообще отсутствует. Последнее особенно характерно
для развивающихся разделов вычислительной математики, которые
находят прямое применение для решения задач химии.

Особое распространение методы вычислительной математики в
химической термодинамике получили во второй половине XX в., когда
создание достаточно быстродействующих ЭВМ, компьютерной техники
позволило проводить анализ и расчет равновесий для сложных многоком-
понентных систем, недоступных ранее анализу в силу большого объема
вычислительных процедур. При всей математизации химии в области
равновесной термодинамики справедливы слова А. Баблоянц: «Красота
равновесной термодинамики заключается в том, что с помощью всего
лишь нескольких законов и несложных математических вычислений
можно вывести множество общих и полезных соотношений между раз-
личными параметрами состояния системы» [Баблоянц, 1990, с. 80].

Особый этап в процессе математизации химии в области иссле-
дования макроскопических химических систем произошел с возник-
новением так называемой новой химии [там же, с. 160-235] или ее
частного варианта, называемого «динамикой химических реакций»
[там же, с. 159]. Основным предметом новой химии являются откры-
тые самоорганизующиеся молекулярные системы — диссипативные
структуры [там же, с. 170-171].

Эта принципиально новая область естествознания основывается
на концепциях неравновесной термодинамики, разработанных в
30-40-х гг. XX в. Л. Онсагером, И. Р. Пригожиным на материале, что
показательно, преимущественно химических и биохимических систем,
эмпирических знаний, вытекающих из открытия осциллирующей
реакции Белоусова — Жаботинского.

Рассматривая вопрос становления «математической идеологии»
и математического идеала в химии, следует сказать и о развитии
«контридеологии», играющей сдерживающую роль в процессе ма-
тематизации химии.

Важно отметить, что в связи с тем, что математика значительно
раньше других наук (физики, химии, биологии и т. д.) выделилась
в самостоятельную область знания, ее абсолютизация как образца
познавательного метода (утверждение «математического идеала») и
ее непринятие как излишне формализованного метода (дискредита-
ция «математического идеала») проявились в весьма ранние сроки.
Так, Паскаль, принимая в целом рационализм Декарта и видя для
познавательной деятельности большие преимущества аксиоматико-
дедуктивного метода, тем не менее, высказывался о том, что познание
истины идет не только разумом, но и волей и сердцем [Стрельцова,
1979, с. 124]. Великий поэт и естествоиспытатель Гете заявлял, что он
не принимает чисто математическую картину Мира (см.: [Вернадский,
1981, с. 250-251]).

Примеры охарактеризованных выше взглядов показательны как
позиции, дискредитирующие идеальный образ математики для науки
в целом, истоки утверждения которого восходят к пифагорейцам.
Данная позиция в отношении к проблемам физической химии хорошо
иллюстрируется для ситуации XIX в. словами Вант-Гоффа, в которых
он указывал на опасность подмены понимания сущности химических
явлений формализмом сложных математических расчетов (что и в
современной литературе довольно заметное явление). В частности, по
поводу формулы для осмотического давления П. Дюгема Вант-Гофф
заметил, что она содержит 41 символ и что ее излишняя сложность
мешает пониманию сущности дела [Добротин, 1977, с. 98].

В целом можно сказать, что значение «математической идеоло-
гии» в химии не стало столь важным, как «физической идеологии»,
по двум основным причинам: внедрение математических знаний в
химию всегда осуществлялось и осуществляется сейчас в подавля-
ющем большинстве случаев через лимитирующий фактор — внед-
рение соответствующего физического знания с его математическим
аппаратом.

При этом уже на ранних стадиях химики (включая физхимиков)
стали осознавать ограниченность познавательных возможностей
математических методов в химии. Такая позиция была связана не
только с консервативностью и парадигмальностью традиционного
«химического мышления», но и с достаточно обоснованным пони-
манием ограниченности возможностей формализованных методов
для развития содержательного знания химии и естественных наук в
целом (ограниченные возможности квантовой химии и компьютер-
ного дизайна в химическом синтезе обсуждаются в соответствующих
разделах этой книги).
Совершенно очевидно, что признаки развития математики сущес-
твенно отличаются от таковых для естественных наук, совпадая лишь
в некоторых частях. Можно сказать, что в XX в. стали достаточно ясно
видны пределы формализации и математизации содержательных зна-
ний химии. Относительно нашего времени можно говорить о значимос-
ти математики для химии, констатировать резкое расширение фронта
математизации химии, становление в связи с этим «математической
идеологии» в химии, но одновременно мы можем констатировать
практически полное вырождение «математического идеала».

Выше было рассмотрено становление «механической» и «мате-
матической» идеологий в химии, а также соответствующих идеалов
научного познания. В заключение поговорим о становлении «физи-
ческой идеологии» в химии.

Поскольку механика относится к области физических наук, вопро-
сы «механической идеологии» и «идеала механики» в химии, рассмот-
ренные выше, можно отнести к вопросам утверждения «физического
идеала», «физической идеологии» в области химического знания.
Однако, естественно, понятия «физической идеологии» и «физичес-
кого идеала» будут шире, и, соответственно, нужно проанализировать
проблему в более широкой постановке. Для этого обозначим наиболее
заметные этапы, определяющие зарождение «физической идеологии»
в химии (утверждение «физической идеологии» в химии со второй
половины XIX в. и по настоящее время связано со множеством фено-
менов взаимодействий химии и физики, которые достаточно известны;
многие из них анализируются в последующих частях).

Понятие «физическая химия» возникло в конце XVII в. и заметное
распространение получило в XVIII в. В первой половине XVIII в.
вышли в свет руководства под названием «Физическая химия». Это
были типичные химические руководства (руководства Тейхенмейера,
1729, Каптейзера, 1736, Валериуса, 1759 и др.), содержащие обычные
для XVIII в. химико-аналитические описания, в которых химия пони-
малась как искусство разделять вещества на составные части (анализ)
и составлять тела из этих начал (синтез) (см.: [Соловьев, 1980]).

Указанные труды не имели заметного физико-химического со-
держания, что естественно, так как такового в химии того времени
еще не было. В связи с этим можно сказать, что названия этих
руководств выражали не их конкретное содержание, а зарождав-
шуюся тенденцию развития «физической идеологии» в химии и
новый «физический идеал», противоположный идеалам алхимии
и иатрохимии и связанный со стремлением химиков того времени
приблизить химическое искусство к науке, наподобие той, каковой
являлась уже физика, в первую очередь механика.

Немаловажно отметить, что в этот же период Ломоносов написал
«Элементы математической химии», в которых также не было ника-
кого математического содержания. Все это позволяет говорить, что в
конкретных науках «научная идеология» часто играет инициирующую
и регулирующую роли в развитии процессов взаимодействия научных
знаний, а не только пишет серыми красками по серому (пропагандируя
уже реализованные тенденции).

Таким образом, «физическая химия» в XVII-XVIII вв. была не
столько конкретной исследовательской областью, сколько новой
«научной идеологией» внутри института химии, носительницей
«физического идеала».

При этом следует, конечно, заметить, что понятие «физика» в то
время более соответствовало понятию «натуральная философия»,
если выражаться научным языком того времени, или соответствовало
понятию «естествознание», если выражаться современным языком.

Настойчивое движение естествоиспытателей второй половины
XVIII в., ориентировавшихся на этот идеал, привело к ожидаемым
результатам — возник центр взаимодействия химии и физики в области
научной атомистики, что определило зарождение многих междисцип-
линарных областей знания.

Мы проанализировали становление «научных идеологий» и иде-
алов научного познания, привносимых в химию из системы физико-
математического знания. Сам по себе процесс такого становления,
являясь первым этапом взаимодействия наук в субъективной сфере
(на «идеологическом фронте»), только предполагает развитие взаимо-
действий соответствующих знаний в конкретных научных областях.
В то же время рассматриваемые феномены научной деятельности
являются заметными факторами, приводящими к определенной ори-
ентации и концентрации действий субъектов научной деятельности,
что в конечном итоге определяет ее эффективность и результативность
в соответствующем направлении.

Химические знания и идеи в минералогии

Напомним один из вариантов современного определения понятия
«минерал»: «Минералом называют любой гомогенный материал,
встречающийся в природе как продукт неорганических процессов;
т. е. минерал не является продуктом деятельности живых организмов»
[Полинг, 1978, с. 15].

Взаимодействия научных знаний, которые по современной клас-
сификации можно отнести к химическим и геологическим, начали
происходить намного раньше выделения этих разделов знания в
качестве самостоятельных дисциплин.

В прикладной технологической области взаимосвязь химии и ми-
нералогии начала проявляться в деятельности древних металлургов
(см.: [Сборник, 1980]). В сфере синкретической науки минеральный
мир, окружая человека в зримых формах, послужил основанием для
натурфилософских концепций о строении Земли и всего окружаю-
щего мира. Хорошо известно, что, например, Аристотель, опираясь
на представления о четырех стихиях (земля, воздух, огонь и вода),
составляющих окружающий мир и дающих основание огненным и
водным образованиям, объяснял происхождение из водных стихий
металлов, а из огненных — камней. Он же разделил ископаемые на
земли, камни и руды. Можно отметить, что в подходе Аристотеля
заложены методологические основания как описательной минера-
логии, так и историко-химической ее составляющей (в попытках
объяснения состава и происхождения минеральных тел). В Средне-
вековье в государствах Средней Азии поддерживалось и развивалось
учение Аристотеля. В трактатах Бируни, Ибн Сины (Авиценны)
минералы классифицировались на камни, горючие ископаемые, соли
и металлы.

Развитие горного дела в связи с потребностями металлургии и дру-
гих практических отраслей, использующих минеральное сырье Земли,
вело к обогащению эмпирических знаний о различных минеральных
образованиях. Как видно, на начальном этапе эти знания накапли-
вались вне института науки. На этом основании делается вывод, что
«минералогия возникла как естественно-историческое знание в
XVI столетии из практических проблем горного дела и металлургии»
[Фабиан, 1967, с. 140].

В этом случае можно отметить существенное отличие начальных
этапов становления геологического (минералогического) знания от
этапов становления физико-математического, химического и био-
логического знаний, которые, помимо практических ценностных
ориентаций, развивались также и под влиянием факторов духовно-
познавательного свойства. Оформление геологии как обособленной
области научно-технического знания связывается с XVIII в., «когда
под влиянием крупной капиталистической промышленности стали
быстро расти потребности общества в ископаемом минеральном сырье
и в связи с этим возрос интерес к изучению недр» [Косыгин, 1971].

Высказывается и прямо противоположная точка зрения. Генезис
геологии и минералогии происходил внутри института науки, и это
подтверждается тем обстоятельством, что в трудах естествоиспыта-
телей XVIII в., наиболее близких по роду научной деятельности к
проблемам геологии и минералогии (М. В. Ломоносов, И. И. Лепехин,
П. С. Паллас — Россия; Ж. Л. Бюффон, Р. Делиль, Р. Ж. Гаюи — Фран-
ция; Г. Б. де Соссюр — Швейцария; А. Г. Вернер — Германия; У. Смит,
Дж. Геттон — Англия), почти нет сведений о полезных ископаемых,
за исключением некоторых работ М. В. Ломоносова и А. Г. Вернера
(см.: [Яншин, 1979]). В связи с этим делается вывод, что «геология и
минералогия рождались под влиянием философских идей французс-
ких энциклопедистов, первых успехов физики, химии и астрономии,
достигнутых в первой половине XVIII в., широко распространившегося
в образованных кругах Европы стремления понять истинный смысл
природных явлений и процессов, хотя вначале вне связи с развитием
горного дела» [там же, с. 104-105].

В результате синтеза этих крайних точек зрения можно отметить
интересный феномен генезиса естественно-научной области знания
(геологии и минералогии), когда ее возникновение происходило, с
одной стороны, в «приземленной» сфере деятельности (металлургии
и горном деле), с другой — в «возвышенной» сфере культурной жизни,
научно-познавательной и духовной атмосфере XVII-XVIII вв.

Как уже специально подчеркивалось, эмпирический базис для
взаимодействия химии и геологии складывался естественным путем,
в рамках различных практических технологий переработки мине-
ральных продуктов и всей неорганической химии, материальную
препаративную базу которой составляли минеральные источники.
Поэтому до рубежа XVIII-XIX вв., когда вскрылись пограничные
объект-предметные области химии и минералогии на молекулярно-
минеральном уровне, выделяется период «протовзаимодействия»
химии и геологии, который в этой работе назван «химическим ис-
током кристаллографии и минералогии».

Заметным обогащением химического инструментария для исследо-
вания минералов было открытие в XIV-XV вв. минеральных кислот —
соляной, азотной, серной, которые являлись важными реактивами при
аналитических химических исследованиях минералов.
В целом два фактора — кризис описательного морфологического
подхода в минералогии и база знаний о химическом составе минера-
лов — обусловили формирование в XVIII в. специальных программ
целенаправленных исследований химического состава минералов, что
привело к явной (дисциплинарной) форме взаимодействия химии и
минералогии. Минерал как продукт физико-химических процессов,
происходящих при эволюции планетарной системы, был включен
со второй половины XVIII в. в программу междисциплинарных
исследований в пограничных областях химии. В результате такого
целенаправленного исследования минералов методами химии за
достаточно короткий исторический срок (вторую половину XVIII в.)
было получено много дополнительных знаний о химической природе
минералов.

На рубеже XVIII-XIX вв. выходит в свет многотомный труд
М. Г. Клапрота «К химическому познанию минералов» (1795-1810),
представляющий в целом итог химического аналитического подхода в
минералогии и одновременно рубеж, после которого стал реализовы-
ваться на новом уровне процесс взаимодействия химии с минералогией
уже в тесной взаимосвязи с кристаллографией.

Отмечу, что химические исследования минералов имели и для
химии первостепенное значение — для расширения сырьевой базы
препаративной химии (в ее научной части) и химической технологии
(в ее промышленно-прикладной области) и особенно для развития
фундаментальных знаний об элементарных составляющих матери-
альных тел — химических элементах, открытие которых во многих
случаях происходило в результате химических исследований ми-
нералов.

Углубление и расширение знаний об элементарных составляющих
материальных тел, разнообразии природных форм, в которых они
встречаются, обогащали научную картину мира, входили в базу фун-
даментальных научных знаний, составляющих основу для развития и
конкретизации учения о материальном единстве мира.

Описанный выше процесс взаимообогащения научных знаний
в области химии и минералогии в результате химического анализа
минералов еще не есть результат взаимодействия наук, а результат
одностороннего действия химии на минералогию. И в описанной
ситуации до конца XVIII в., и позднее мы еще не обнаруживаем яв-
ного пересечения предметных областей химии и минералогии. В этот
период не минералогия как наука, а материальные объекты (минера-
лы), исследуемые химическими методами, являлись объективными
вещественными факторами взаимосвязи данных наук.

Аналогичен и процесс взаимодействия химии с биологией, в кото-
ром на начальных этапах (и приблизительно в этот же исторический
период XVIII-XIX вв.) не биология как наука, а химические исследо-
вания биологических (живых) объектов давали материал для разви-
тия органической химии, и лишь позднее произошло формирование
таких пограничных областей, как биохимия, биоорганическая химия,
молекулярная биология.

«Минералогический идеал» в химии

Для становления и утверждения «минералогического идеала» в
химии, выражающегося в целенаправленной деятельности химиков
по разработке методов синтеза аналогов природных минеральных
тел, необходимо было, по крайней мере, установить химический
состав природных тел и хотя бы сформировать гипотетические
представления о возможности эволюционных процессов в неживой
природе, т. е. представления о естественной истории и эволюции
Земли и Вселенной.

Об этом подробнее сказано во второй части книги, здесь же до-
полнительно отметим, что становление и утверждение идеи развития
природы в истории науки проистекали и в связи с деятельностью
ученых по реализации «минералогического идеала». Действительно,
первичные исследования по искусственному синтезу (получению)
минералов обосновывали возможность их образования в естественно-
исторических условиях, служили моделями малых этапов эволюции
вещественных образований на Земле и других планетах; последнее, в
свою очередь, стимулировало и направляло деятельность по искусст-
венному получению минералов. Поскольку в геохимию идея развития
и принцип историзма вошли достаточно определенно с начала XX в.
(см. следующий раздел), то соответственно и качественный скачок в
развитии исследовательской деятельности по реализации «минерало-
гического идеала» произошел в XX в.

Первые продукты, приготовляемые как аналоги минеральным при-
родным, были получены еще в первой половине XVIII в. В это время
многие химики занимались изучением состава и свойств минеральных
водных источников. В 1708 г. немецкий ученый Ф. Гофман дал первую
химическую классификацию минеральных вод, а в 1735 г. приготовил
первые искусственные минеральные воды. Работы в этом направлении
привели в дальнейшем к возникновению бальнеологии и гидрохимии.
Такие работы, однако, еще не были связаны с химическим синтезом
новых веществ и соответственно не могут быть отнесены прямо к де-
ятельности по реализации «минералогического идеала» как высшей
и труднодостижимой цели.

Для того чтобы «минералогический идеал» вошел в химию, нужен
был период аналитических химических исследований минералов, по-
этому закономерно, что более или менее заметные в сфере химической
науки работы по синтезу минералов стали появляться с начала XIX в. К
таким работам можно отнести труды И. Н. Фукса (1817), Ф. С. Ведана
(1818), П. БертьеиЭ. Митчерлиха( 1827—1834), Ф. Вёлера, Ж. Эбель-
мана, А. С. Беккереля, Г. Розе, Гей-Люссака и др. (см., напр.: [История,
1973, с. 89; Майер, 1989, с. 436]).

Кроме того, что отмечено выше, для утверждения направления по
искусственному синтезу минералов внутри института науки необхо-
димы были и ориентации, задаваемые более или менее адекватными
знаниями о путях естественных процессов минералообразования,
совершающихся в неживой природе. Сведения о генезисе минералов
в связи с их химическим составом и физическими условиями (темпе-
ратурой, давлением) появляются в работах ученых середины XIX в.,
среди них работы Д. И. Соколова, Г. Ф. Фольгера, В. Гайдингера
(см.: [Соколов, 1825; Хайдингер, 1845; Фольгер, 1854]). Именно с
этого времени отмечается разработка методов синтеза минералов на
основании учета возможных условий их образования. Такой подход
присутствует в работах Ж. Ж. Эбельмана, Ж. М. Дюрше, А. Добре,
А. Сенарона [Майер, 1989, с. 436]. Этапной работой, обобщающей
разнообразные аналитические и синтетические подходы в области
взаимосвязей химии и минералогии, можно назвать монографию
Р. Браунса «Химическая минералогия» (1914 г.), которая, по словам
Ф. Левинсона-Лессинга, приведенным в предисловии к этой книге,
«...не только представляет наиболее полное и научное сочинение по
химической минералогии, интересное для минералогов, но и заслу-
живает внимания со стороны химика, петрографа и специалиста по
рудным месторождениям» [Браунс, 1904].

Замечание об «интересе для химика» можно отнести, скорее всего,
к тому, что в данной книге приведена специальная глава «Воспроиз-
ведение минералов» [там же, с. 229-276], в которой ряд рассуждений
автора мы можем отнести к специально-методологическим. Так, он
отмечает, что воспроизведение минералов, за исключением воспро-
изведения драгоценных минералов, имеет главным образом научные
цели. Одна из таких целей — установление основных составляющих
природных минералов путем синтеза их аналогов, т. е. можно сказать,
что это решение научных задач идентификации методом «химического
моделирования». В этой связи Браунс замечает: «Нередко дело идет
лишь о том, чтобы получить совершенно чистые кристаллические со-
единения (дело идет лишь о научной, а не практической задаче. — В. К.),
определить точно их состав и этим установить, какие составные части в
соответствующем минерале являются посторонними и несущественны-
ми» [Браунс, 1904, с. 229]. Нетрудно заметить здесь перенос методоло-
гического подхода аналитической химии, когда задачи идентификации,
установления состава и структуры неизвестного соединения решаются
в следующей последовательности: гипотетическая структура — синтез
— идентификация.

Другой важнейшей научной задачей работ по искусственному син-
тезу минералов Браунс считает моделирование естественных путей
генезиса (синтеза) минералов в природе. В связи с этим он пишет: «Ког-
да, наконец, делается попытка объяснить происхождение минералов
в природе, то следует стремиться воспроизвести, по возможности, те
процессы, которые, по нашему предположению, привели к образова-
нию этих минералов. Можно сказать, что в данном случае говорится
о технологической верификации естественно-научных знаний. Так, в
качестве реактивов можно применять только те соединения, которые
действительно встречались на Земле, и между ними в частном случае
можно выбирать те, которые по нахождению минерала и по природе
сопровождающих его минералов принимали участие в образовании
соответствующего минерала» [Браунс, 1904, с. 213]. Приведенные
рассуждения Браунса можно рассматривать как пример специально-
научной методологии, разрабатываемой в рамках специальной научной
литературы.

Отметим, что в целом в XIX в. работы по искусственному синтезу
минералов сложились уже в заметное направление естественно-науч-
ной и технологической деятельности (см., напр.: [Браунс, 1904; Чир-
винский, 1903]). В XX в. уже накопился достаточный объем научной
информации о геохимических процессах образования минералов,
указывающей на пути получения редких и драгоценных минералов
на основании моделирования тектонических структур. Первые экс-
периментальные работы по синтезу алмазов из углеводородов были
описаны в 1911 г. [Дерягин, 1977, с. 3]. Однако первый успешный син-
тез алмазов в искусственных условиях был проведен в 1954 г. почти
одновременно в США и Швеции при давлении 50 000 бар и темпера-
туре 2000 °C [Поллер, 1982], т. е. в условиях, близких к естественным
условиям алмазообразования в земной коре [Яншин, 1984, с. 66].
Результатом подобных работ, моделирующих естественные геохими-
ческие процессы минералообразования, стали синтезы в искусствен-
ных условиях изумрудов, опалов и других минералов [там же, с. 66].
В силу сложившегося подхода исследовательские работы по синтезу
редких минералов оказываются в прямой взаимосвязи с уровнем и
достоверностью научных знаний о путях синтеза соответствующих
минералов в природе. На этот счет существует много предположений
и рабочих гипотез (см., например, об алмазах работы [Васильев, 1968,
с. 373]), в том числе рассматриваются условия образования алмазов в
космических телах — метеоритах [Вдовыкин, 1970].

Указанный путь моделирования природных условий синтеза
оказался эффективным, так как позволил создать технологию
получения минералов без детальных знаний механизмов минера-
лообразования.

По этому пути на основе нитрида бора при сверхвысоких давлениях
и высоких температурах (100 000 бар и 20 000 °C) удалось получить бор-
содержащее вещество, превосходящее по твердости алмаз, — боразон
[Поллер, 1982, с. 159], т. е., воспроизводя естественные условия синтеза
минералов («естественную технологию»), химия обрела возможности
получать новые вещества с особыми свойствами. В результате такой
работы по синтезу редких и драгоценных минералов сейчас в искус-
ственных условиях (часто уже отклоняющихся от воспроизведения
естественных) получают алмазы, сапфиры, рубины, гранаты, кварц и
другие природные минералы (см., напр.: [Безруков, 1976; Николаев,
1981; Поллер, 1982; Синтез, 1987; Элуэлл, 1981]). При этом намети-
лась тенденция поиска путей синтеза драгоценных минералов не по
пути копирования исторически имевших место природных условий,
которые, как правило, относятся к проблемам химии экстремальных
состояний, а в условиях, которые уже планируются на основе общих
физико-химических знаний. В частности, в настоящее время найдены
пути синтеза алмазов при давлении 6000 бар и температуре 300 °C
[Наука, 1989, с. 27].

Исследования по искусственному синтезу минералов, движимые
«минералогическим идеалом», оказались пограничной предметной
областью химии, минералогии и других наук. Они явились результатом
развития многих разделов химии и геологии, изучающих процессы
генезиса минералов в естественных условиях.

Результатом такого направления междисциплинарных исследова-
ний стало обогащение как минералогии (моделирование и критическая
проверка знаний об условиях минералообразования в естественно-
исторических условиях эволюции Земли), так и химии (особенно
химии экстремальных состояний). В итоге в XX в. сформировалась
новая синтетическая дисциплина «кристаллохимия» (см., например:
[Смолеговский, 1979]), причем в настоящее время в двух вариантах
«неорганической кристаллохимии» и «органической кристаллохимии»
[Зоркий, 19966].

В отношении моделирования естественных процессов между
взаимодействием химии и биологии, с одной стороны, и химии и
геологии — с другой, можно отметить «инверсную аналогию» в ис-
торических тенденциях развития исследовательских направлений
химического синтеза природных тел.

В органической химии вначале получали вещества, аналогичные
продуктам биосинтеза живой природы в достаточно жестких усло-
виях, не соответствующих ферментивным энергетически выгодным
процессам в живых организмах, и лишь позднее стали приближаться
к оптимальным условиям, реализуемым в живой клетке.

В неорганической химии, наоборот, вначале синтез минералов
осуществлялся в экстремальных условиях, близких к естественным, и
лишь позднее стали разрабатываться пути синтеза минералов в более
мягких, чем природные аналоги, условиях. Однако первый и второй
случаи связаны общей тенденцией развития науки и техники в направ-
лении экономически и технически оптимальных результатов.

«Физико-химический идеал» в биологии и
«биологический идеал» в химии

Активные регуляционные функции познавательных идеалов в
развитии процесса взаимодействия химических и биологических
знаний — весьма характерная черта процесса взаимодействия химии
и биологии.

В период алхимии, простирающийся от греко-египетского до за-
падноевропейского ее вариантов, т. е. вплоть до XVI в., важнейшими
целевыми установками деятельности алхимиков были, как известно,
задачи нахождения рецепта приготовления золота («философского
камня»), эликсира долголетия и универсального растворителя. Эти
три задачи в комплексе, очевидно, и можно назвать познавательными
идеалами алхимического этапа, т. е. высшими целями, определяв-
шими направленность практически всей экспериментальной де-
ятельности и теоретизирования химиков (алхимиков) значительного
исторического периода.

Действенность названных идеалов алхимического периода как
факторов развития научного знания определялась, как думается,
тремя основными причинами: достижение таких идеалов (целей)
было престижным и сулило большие материальные выгоды; идеалы
эти были явно глобального свойства (что поддерживало духовный
познавательный интерес естествоиспытателей того времени, психо-
логически не готовых для деятельности по решению частных и узких
задач коллективной науки — задач большинства современных ученых);
идеалы эти были (как мы сейчас знаем) недостижимыми.

Названные особенности идеалов алхимии, скорее всего, и определи-
ли интенсивность, разнообразие и большую историческую продолжи-
тельность алхимического экспериментирования и творчества (несмот-
ря на трудоемкость и опасность такой работы как с технической, так и
с религиозно-идеологической стороны). Анализируя ситуацию этого
большого периода, мы должны признать, несмотря на все оговорки,
что все же, если поиски «философского камня» и универсального рас-
творителя были направлены на решение задач химического свойства,
то получение эликсира долголетия — задача получения, говоря совре-
менным языком, биологически активного вещества. Отсюда эликсир
долголетия — исторически первый «биологический идеал» в химии,
определяющий направление деятельности химиков через иатрохимию
(лекарственную химию) к биологии в целом.

Начиная с XVI в. идеалы алхимии стали вырождаться, а вместе с
ними — и алхимическая традиция освоения природы. Вырождение иде-
алов алхимии не было, конечно, связано с их достижением (и снятием
по этой причине); наоборот, в среде передовых ученых утвердилось
убеждение о принципиальной неосуществимости и, следовательно,
ложности идеалов алхимии. Такой переориентации, как хорошо извес-
тно, способствовали значительные сдвиги в социально-экономической
обстановке: расширение торговой деятельности, становление техники
и технических знаний, ренессанс в искусстве, а также положительное
знание, накопленное при испытаниях природных объектов в самой
алхимии (развитие технической химии и металлургии, создание экс-
периментальных инструментов и методов) [Джуа, 1966, с. 51-53].
В результате этого в области наук о природе были дискреди-
тированы такие идеалы алхимии, как «философский камень» и
универсальный растворитель. Третий же идеал алхимии — эликсир
долголетия — не был дискредитирован полностью. Действительно,
определенные успехи (хотя и не все достоверные с современных
позиций) в изменении состояния здоровья людей при применении
химических препаратов, безусловно, имели место.

Так, помимо препаратов растительного происхождения (получаемых
перегонкой или экстракцией), часть из которых была известна с глубокой
древности, начиная с работ Василия Валентина, алхимика XV-XVI вв.,
стали применяться неорганические препараты — продукты препаратив-
ной химии, например сурьмяные и ртутные (см., напр.: [Сборник, 1980,
с. 204; Майер, 1989, с. 42]). Идея создания эликсира долголетия к XVII
в. уже, однако, нуждалась в трансформации как не соответствующая сло-
жившемуся к этому времени уровню науки и культуры в целом.

Такой «трансформированный идеал», который можно назвать
«биологическим идеалом» в химии, сформулировал Теофраст
Парацельс, утверждая, что «настоящая химия заключается не в
изготовлении золота, а в приготовлении лекарств».

Эти слова Парацельса (см.: [Джуа, 1966, с. 61]) характеризуют
начало нового периода развития химии в рамках преимущественно
иатрохимии. Если учитывать, что многие цели иатрохимиков были
вполне практическими и реальными (не всегда идеалами как высшими
целями), то об иатрохимии можно говорить как о периоде развития
химии под регуляционным влиянием «биологической идеологии» (в
широком понимании биологии, включающей и смежные медицинские
науки: физиологию, фармакологию и т. п.).

Поскольку в истории развития естествознания период иатрохимии
занимает XVI-XVII вв., можно отметить, что с древнейших времен
до XVII в. химическое знание сначала частично, а затем полностью
направлялось «биологическими идеалами» или регулировалось
«биологической идеологией».

Таким образом, на начальных этапах становления взаимодействия
химии и биологии этот процесс был обусловлен не столько раскрыва-
ющимися объективными объект-предметными связями, сколько фак-
торами социального (социальный заказ) и духовного (познавательный,
творческий интерес) свойства.

Небезынтересно отметить, что в период алхимии и иатрохимии
химики ориентировались в своих изысканиях на идеалы и цели, путь
к которым был весьма неопределенным, поэтому ученые двигались к
намеченным целям, словно путники в тумане: зная пункт назначения,
но не видя дороги. В результате алхимики и иатрохимики получили
разнообразные результаты, эмпирический материал, составивший
основу для становления новой химии в XVII-XVIII вв.

Кроме того, характерный для ранних этапов развития химии «био-
логический идеал» явился, вероятно, одним из истоков стойкой в буду-
щем традиции ориентации химических исследований на биологические
объекты и химического знания на биологическое знание.

Следующий после иатрохимии этап развития химии («новая хи-
мия») относится к XVII-XVIII вв. Начинающийся со становления
химии газов, теории флогистона, корпускулярных представлений, а
затем продолжившийся в учении об элементах, кислородной теории
и т. п. этот этап характеризуется утратой «биологического идеала» в
химии как центрального и заметного. Для него характерен поворот к
идеалам, задаваемым физикой и особенно механикой, их строгостью
и точностью (что подробно обсуждалось выше).

Р. Бойль так описал новый поворот в ориентации химических иссле-
дований (утверждая тем самым новую идеологию в институте химии):
«Химики до сих пор руководствовались чересчур узкими принципами,
не требовавшими широкого умственного кругозора; они усматривали
свою задачу в приготовлении лекарств, извлечении и превращении
металлов. Я смотрю на химию с совершенно иной точки зрения, я
смотрю на нее не как врач, не как алхимик, а как должен смотреть на
нее философ (т. е. как ученый. — В. К.). Я начертил здесь план хими-
ческой философии, который надеюсь выполнить и усовершенствовать
своими опытами и наблюдениями» [Джуа, 1966, с. 87-88].

Бойль стал называть химию не «алхимией», а «химией». Свой
трудонназвал «Химик — скептик» («TheScepticalChymists», 1661).
Думаю, что есть определенное смысловое созвучие в скептическом,
т. е. пристальном и критическом, рассмотрении химии Бойлем и
таком же рассмотрении философии и науки в целом в «Критике
чистого разума» Канта.

Таким образом, в химии утверждались новая «физико-математичес-
кая идеология» и соответствующие ей познавательные идеалы. Харак-
терно, что эти идеалы не имели, как ранее, практической значимости,
они ориентировали химиков на приращение духовно-познавательных
ценностей химической науки — строгого и теоретически стройного
химического знания, в первую очередь в союзе с физикой и матема-
тикой. Эти цели были реализованы в основном в XVIII в. в работах
А. Лавуазье и многих других естествоиспытателей.

Становление основ научной экспериментальной и теоретической
химии в XVIII в. и начале XIX в. — учения об элементах и атомно-
молекулярном строении вещества, весового метода и методов газовой
химии, учения о тепловых эффектах химических реакций и т. п. — со-
здало экспериментально-теоретический фундамент для качественно
нового этапа взаимодействия химии и биологии в XIX в.

В первой половине XIX в. в химии стали выделяться в качестве
особых дисциплин разнообразные пограничные области. Среди них:
электрохимия, учение о катализе (это понятие ввел Я. Берцелиус в
1835 г.; позднее В. Оствальд разделил катализаторы на гомогенные,
гетерогенные и ферментативные), минералогическая химия, термо-
химия, а также такие крупные направления, как неорганическая и
органическая химия. Можно отметить, что в этот период химическое
сообщество быстро дифференцировалось по отдельным направлениям,
задаваемым различными предметными областями, методами, целями.
В каждой новой химической дисциплине появились собственные цели
и идеалы. В контексте этой части наибольший интерес представляет,
конечно, органическая химия, поскольку именно в системе знания
органической химии сохранился «биологический идеал» и стала фор-
мироваться система знаний для последующего утверждения в биологии
«химического идеала» и «химической идеологии».

Предпосылки для формирования органической химии в качестве
отдельной научной дисциплины стали, очевидно, зарождаться с давних
времен в связи с тем, что ученые начали разделять вещества на землистые
(минеральные) и животные или растительные (органические). Когда
было проведено подобное простейшее разделение, установить, конеч-
но, невозможно; по некоторым данным — с X в. [Каримов, 1957, с. 60].
Однако органическая химия как одна из наиболее сложных по своему
объекту химических дисциплин не могла возникнуть до того, как в химии
был создан арсенал экспериментальных и теоретических знаний, пре-
паративных и аналитических методов, достаточных для исследования
и синтеза органических соединений, т. е. до начала XIX в.

К тому же господствовавшая тогда «виталистическая идеология»
тормозила исследовательскую деятельность в направлении познания
объектов живой природы физико-химическими методами. Эффек-
тивная деятельность вне такой идеологии могла быть осуществлена
не на теоретико-идеологическом фронте научных спекуляций, а в
результате получения достоверных научных данных, основанных на
эксперименте. Это вполне можно утверждать, учитывая превосходство
«идеологического давления» натурфилософских виталистических
представлений над альтернативными учениями.

С конца XVIII в. экспериментальный и теоретический базис хи-
мии обеспечивал уже достаточно разнообразную постановку работ по
исследованию веществ животного и растительного происхождения,
особенно известных химикам органических спиртов, кислот, эфирных
масел, мочевины и др.

В 1807 г. Я. Берцелиус предложил вещества, типичные для живой
природы (оливковое масло, сахар и т. п.), называть органическими, а
вещества неживой природы (вода, соли и т. п.) — неорганическими.
Сам Я. Берцелиус придерживался виталистических позиций, напри-
мер, даже в 1833 г. он все еще утверждал, что органические вещества
нельзя получать синтетически и только «жизненная сила» способна
осуществить такой синтез (см., напр.: [Джуа, 1966, с. 230]).

В то же время первичный сдвиг в направлении ослабления виталис-
тических позиций (определяющий возможность утверждения «биоло-
гического идеала» в химии) произошел. Хорошо известно, что в 1828 г.
Ф. Вёлер, нагревая цианат аммония, обнаружил кристаллы мочевины,
т. е. органическое вещество, впервые полученное в искусственных ус-
ловиях методами препаративной химии. Эта работа уже сама по себе
устанавливала новый «биологический идеал» в химии — идеал синтеза
в искусственных условиях веществ, аналогичных продуктам живой
природы. Заметим, что данный идеал еще не связан с биологией как
наукой прямым образом и «биологическим» он называется по природе
объекта — цели химического синтеза и исследований структуры.

В результате такого движения отмечается прогрессивное раз-
витие органической химии, особенно в ее основной синтетической
части. В 1845 г. Г. Кольбе синтезировал уксусную кислоту, причем
он получил ее таким методом, чтобы можно было проследить все
этапы синтеза, начиная с исходных элементов: углерода, водорода,
кислорода. В 50-е гг. XIX в. М. Бертло синтезировал уже множество
типичных органических соединений: метанол, метан, ацетилен и др.
При характеристике данного периода историки отмечают: «Химики
не видели особой пользы от получения соединений, отсутствующих в
живой природе или не связанных с ними генетически. Либих считал
такое направление бесполезным, другие химики — ложным» [Быков,
1978, с. 289].
Можно констатировать, что к середине XIX в. в сознании хими-
ков укрепилось убеждение о возможности познания и лаборатор-
ного синтеза сложных по структуре веществ, идентичных вещест-
вам, входящим в состав живых организмов. Вместе с этим можно
говорить об окончательном утверждении в химии своеобразного
«биологического идеала», который уже не был общехимическим
идеалом и функционировал как фактор, регулирующий научную
деятельность в рамках частной дисциплины — органической хи-
мии. Такой идеал явился инвариантом, позволяющим выделить
органическую химию как особую область в системе естественных
наук.

В 1853 г. Ш. Жерар, выделяя органическую химию в системе естес-
твознания именно по основной цели, писал, что «задачей органической
химии является исследование методов синтеза органических веществ
вне живого организма» [Фаерштейн, 1968, с. 143]. Рассматривая здесь
вопрос с точки зрения общих тенденций взаимодействия химии и
биологии, отметим, что описанные выше процессы стали одними
из решающих для становления взаимодействия этих наук на новых
этапах в будущем. Действительно, те задачи, которые решались в
органической химии на начальных ее этапах, т. е. до середины XIX в.:
анализ элементного состава и строения органических соединений (со-
единений живой природы), искусственный синтез их аналогов (синтез
вне биосинтетического аппарата живых организмов), и составляют
предмет и методы современной пограничной науки «биоорганичес-
кая химия». Если бы приблизительно с середины XIX в. предметная
область химии (которая стала определяться как химия соединений
углерода — Гмелин, 1888; Кекуле, 1861) и ее целевые установки не
расширились, то введение в XX в. нового названия «биоорганическая
химия» не потребовалось бы.

Как хорошо известно, методолого-теоретический инструментарий
органической химии сформировался в процессе «классического пе-
риода» становления теорий химического строения, завершившегося
теорией, созданной А. М. Бутлеровым в 60-е гг. XIX в.

Органическая химия, таким образом, прошла следующие этапы
развития: выделение некоторых веществ живой природы и опреде-
ление их элементного состава — до конца XVIII в. (вне регуляци-
онных функций «биологического идеала»); синтез веществ, только
аналогичных веществам живой природы, и изучение их состава и
структуры — до середины XIX в. (с регуляционными функциями
«биологического идеала»); исследования и синтез любых соедине-
ний углерода с расширенным пониманием органического соедине-
ния не только такого, который имеет «двойника» в составе живых
организмов, — с середины XIX в.

При характеристике описанного этапа в связи с проблемами вза-
имодействия наук существенно подчеркнуть, что начальные этапы
становления органической химии были обусловлены объективной
объектной взаимосвязью химии и биологии с осознанием химиками
живой природы объектов их исследования. В то же время это только
предполагало взаимодействие химии и биологии как научных дис-
циплин в будущем, поскольку молекулярные образования живой
природы со специфической структурой и функциями вошли в пред-
метную область биологии (точнее, ее пограничных областей) позднее.
Наметившаяся в данной области знания новая предметная погранич-
ная область обусловила реальные процессы синтеза и интеграции
химических и биологических дисциплин на молекулярно-клеточном
уровне лишь в XX в.

К этому времени биология «сверху» подошла к проблеме исследо-
вания субклеточных компонентов (движение биологического знания
к субклеточному уровню: клетка — Гук, 1665; ядро — Броун, 1831;
клеточная теория — Шледен, Шванн, Моль, середина XIX в.; клеточ-
ные органоиды — Э. ван Бенден, К. Бенда, Ф. Менее, К. Гольджи и
др., конец XIX в.), а органическая химия совместно с другими хи-
мическими дисциплинами «снизу» подошла к уровню, достаточному
для исследований биомолекул и их функций. Последнее произошло
уже в XX в. в связи с детальными исследованиями синтетических и
биополимеров.

Таким образом, органическая химия — химия углерода, являясь по
своей объективной природе химией живых организмов, вне прямого и
непосредственного взаимодействия с биологией сформировала экспе-
риментальную и теоретическую базу для многих пограничных разделов
естествознания, относимых к биофизико-химической пограничной
области. Многие разделы органической химии, ведомой «биологичес-
ким идеалом», разрабатываемые вне связи с какими-либо «заказами»
со стороны биологической науки в XIX-XX вв., определили активное
взаимодействие наук, которое выразилось в формировании биохимии,
молекулярной биологии, биоорганической химии и их прикладных
разделов в сфере биотехнологии.
В данном разделе мы также рассмотрим проблему с точки зрения
функций «химического идеала» в биологии и соответствующей ему
«химической идеологии» в биологии.

Пользуясь приведенными выше материалами, нужно отметить, что
до XX в. химические методы в биологии могли находить применение
в исследовании объектов, которые в соответствующее время входили
в ее предметную область.

Наименьшими объектами биологии до XX в. были только отде-
льные органы и организмы в целом (растительные или животные),
но еще не молекулярные процессы биосинтеза, наследственного
кодирования, регуляции, мембранного транспорта и т. п. Вследствие
этого обстоятельства мы вплоть до конца XIX в. находим формы «хи-
мической идеологии» в биологии и соответствующие исследования
только в области физиологии и аграрных наук. Вопрос о взаимосвязи
и взаимодействии химии и биологии в области изучения химических
явлений в связи с функциями целостных живых организмов (или
органов) специфичен.

Рассмотренные в предыдущих разделах вопросы взаимодействия
химии и биологии в сфере органической химии характеризуют ста-
новление непосредственного синтеза химического и биологического
знаний на молекулярном уровне. Физиологическая химия представля-
ет собой уже интегративную область взаимосвязи химии и биологии,
поскольку функции целостных организмов и материальные образова-
ния, с ними взаимосвязанные, далеко не исчерпываются в своих сущ-
ностных характеристиках химическими процессами, реализующимися
в них. В XVII-XVIII вв. объективные и субъективные трудности для
химических исследований живых организмов и развития «химической
идеологии» в биологии (в направлении химических исследований
объектов животного и растительного мира) обусловливались как от-
носительно низким уровнем развития научной химии, химического
метода, так и господством в науке того времени механистического
метода Р. Декарта, в рамках которого организация живых организмов
уподоблялась механическим устройствам.

Для утверждения «химической идеологии» в биологии и ут-
верждения в ней «химического идеала» необходим был тот уровень
развития химического знания, при котором экспериментальные и
теоретические методы позволяли бы хоть сколь-нибудь углубленно
исследовать химические процессы в живых объектах. Такой уровень
в химии был достигнут во второй половине XVIII в.
Взаимодействия химического и биологического знаний в это время
происходили, как правило, в тех случаях, когда предметная область
какого-либо химического направления исследований включала взаи-
мосвязанные с ней объекты биологической природы.

Так, в 70-80-е гг. XVIII в. А. Лавуазье, занимаясь исследованием
химической природы процессов горения, включил в предмет иссле-
дования химизм превращений воздуха в легких животных. Лавуазье
установил, что связывание «жизненного воздуха» при дыхании ана-
логично его связыванию химическими веществами при окислении. В
это же время в 1771 г. Дж. Пристли исследовал процессы связывания
воздуха в процессах дыхания и гниения. Логическим следствием сово-
купности этих важных для физиологии данных явилась формулировка
Дж. Пристли положения: растения выделяют газ, способствующий
горению и необходимый для животных.

В свою очередь, в 1753 г. М. В. Ломоносов высказал предположение,
что растения получают питание из воздуха через листья, поскольку
массивные растения вырастают на бедном питательными веществами
песке. В это время Лавуазье определил основные элементы — состав-
ляющие продуктов животного и растительного происхождения: это
углерод, азот, водород, кислород, сера, фосфор.

Названные данные и ряд других научных данных по химическому
составу и химическим процессам, происходящим в живых организ-
мах животного и растительного мира, объективно способствовали
становлению «химической идеологии» в биологии, точнее, в ее раз-
деле — физиологии. Такие данные можно считать этапом зарождения
как «физиологической химии», так и органической химии, а затем и
биохимии. Утверждению «химической идеологии» в биологии спо-
собствовало активное участие естествоиспытателей в исследовании
биологических объектов методами химии. В XIX в. это проявляется
во многих исследованиях воздушного и почвенного питания растений,
а также химических физиологических исследованиях человека и жи-
вотных (об этом подробнее говорится в следующем разделе).

«Химическая идеология» в биологии, в частности в физиологии
и агрономических науках, проявляется в высказываниях многих уче-
ных XIX в. Так, например, в 20-30-е гг. XIX в. русские ученые Дьядь-
ковский, Смельский, Иовский решительно настаивали на том, что
физиология и медицина должны основываться на глубоком изучении
химических процессов, протекающих в живом теле. Русский ученый
А. И. Ходнев в первом отечественном учебнике по физиологической
химии — «Курсе физиологической химии» (1847) — высказывал ана-
логичное убеждение: «Органическая химия рассматривает тела в чисто
химическом отношении, не обращая внимания на роль, которую они
играют в живом организме. Но те же самые тела, будучи рассматривае-
мы в последнем отношении, составляют уже предмет физиологической
химии» [Ходнев, 1847, с. 8]. Таким образом, не приводя дополнительно
многих высказываний аналогичного содержания, можно констатиро-
вать формирование в системе биологического знания «химической
идеологии».

Особо охарактеризуем современную ситуацию в отношении эффек-
тивности функций «химической идеологии» в биологии и «биологи-
ческой идеологии» в химии с соответствующими им идеалами. В наше
время «химический идеал» в биологии в абсолютной форме, т. е. как
высшая цель, практически выродился. Совершенно другая тенденция
наблюдается для «биологической идеологии» в химии.

«Биологический идеал», определивший начальные этапы станов-
ления органической химии, сейчас функционирует в рамках относи-
тельно новой дисциплины «биоорганическая химия», так как именно
в этой области исследовательской деятельности ставятся задачи
исследования структуры, свойств и поиска путей синтеза органи-
ческих соединений — аналогов природных соединений. Раскрытие
закономерностей молекулярных процессов, происходящих в живой
клетке (структуры ферментов, нуклеиновых кислот, липидов, надмо-
лекулярных образований, систем биосинтеза с механизмами регуляции
и т. п.), объективно обусловило становление в современной химии
нового «биологического идеала».

В данном случае целевую установку исследовательской де-
ятельности химиков задает не какая-либо молекулярно-химическая
структура, выделенная из живых организмов, а ферментативная
система биосинтеза с регуляторными механизмами, т. е. объектом
для подражания является не сложное вещественное образование, а
сложный по организации процесс, осуществляющийся в энергети-
чески выгодных условиях и с внутренней регуляцией.

В отношении к органической химии установление такого идеала
ясно выражено в словах А. Е. Арбузова:

«Органическая химия заключается в настоящее время не только в
том, чтобы синтезировать различные вещества, например белковые,
алкалоиды и т. п., но и научиться проводить эти синтезы при помощи
различных катализаторов, изгнав из лабораторной техники такие,
в сущности, грубые приемы, как нагревание в запаянных трубках,
действие крепкими щелочами и кислотами и т. д. Лаборатория живой
клетки — вот идеал органической химии» [Арбузов, 1975, с. 82].

В настоящее время данный идеал реализуется в лабораторных
условиях и промышленных технологиях. В промышленной биотех-
нологии, как правило, эксплуатируется «фабрика живой клетки»
целиком, т. е. получение полезных биопродуктов осуществляется
путем культивирования целых клеток микроорганизмов или ткане-
вых культур. Преимущество этого подхода в том, что для реализации
технологического процесса необязательно знать все детали биохимии
клетки. Сейчас промышленное применение находят также отдельные
ферменты или их комплексы (чаще всего иммобилизованные на
носителях).

Названные выше процессы используются в настоящее время в
различных областях промышленности: фармацевтической, пищевой,
текстильной, в очистных сооружениях, органическом синтезе (в ком-
бинированных процессах химической трансформации и биотрансфор-
мации веществ и получения полезных органических продуктов) и др., а
также в научной лабораторной практике. Реализуемые в современной
науке и технологии подходы открывают путь к осуществлению высшей
цели — созданию внеклеточной искусственной системы синтеза слож-
ных соединений с механизмами регуляции, подобными клеточным с их
информационными и регуляционными компонентами. Предпосылки
(см., напр.: [Иванов, 1982]) и успехи в этом направлении (см., напр.:
[Спирин, 1989]) уже имеются. Развитие названного направления поз-
волит в перспективе осуществлять синтезы сложных соединений без
цикличности и многоэтапности традиционной химической технологии
с минимумом энергетических затрат и отходов, последнее чрезвычайно
важно с экологической точки зрения.

В заключение раздела констатируем, что на протяжении длительной
истории «биологические идеалы» в химии и «химический идеал» в
биологии и соответствующие им внутринаучные идеологии оказывали
существенное влияние и на предпосылки взаимодействия химии и
биологии, и на актуализацию этого процесса.

Особенностью утверждения «биологического идеала» в химии было
то, что данный идеал и соответствующая ему идеология находили осно-
вания в результатах научной практики («лабораторной технологии»),
поскольку доминирующей в научной среде была «виталистическая
идеология».
Особенность утверждения «химического идеала» и «химической
идеологии» в биологии такая же, как и «механической идеологии»
в химии, — здесь успехи одной области знания служили субъектив-
ным фактором (как успехи) активного перенесения одной системы
знания в другую.

Это приводило как к положительным в познавательном смысле
результатам — выявлению химизма жизненных процессов, так и к
отрицательным — в форме абсолютизации физико-химических знаний
в познании жизни (механицизму в биологии).

Глава 2

Взаимодействие наук в становлении знаний
о мироустройстве на атомно-молекулярном
уровне

Атомно-молекулярное учение и учение о субатомной структуре ве-
щества, учение о минеральных телах, твердом теле и кристаллах, учение
о высокомолекулярных соединениях и специфических биополимерах
с информационно-регуляционными свойствами — все эти знания,
раскрывающие общие объект-предметные области взаимосвязи и вза-
имодействия наук, были получены в результате синтеза и интеграции
физических, химических, минералогических и биологических знаний,
где с переменным успехом лидировала каждая из наук. Полученные
результаты позволяют говорить об «автобалансировке» научных зна-
ний, их взаимодополнительности.

Становление знаний об атомно-молекулярной
организации неживой природы

Атомная и молекулярная организация вещества представляет ту
систему объектов, при исследовании которой происходило и проис-
ходит наиболее активное взаимодействие химии и физики.

Объективно это обусловлено тем, что всякой химической струк-
туре (атомно-молекулярным образованиям) присущи физические
свойства: эти образования весомы, имеют объем, определенный
запас энергии, электрический заряд или дипольный момент,
взаимодействуют с электромагнитными излучениями различной
частоты (у-квантами, рентгеновскими лучами, ИК-, видимым и
УФ-излучениями, СВЧ и радиоволнами). Кроме того, в процес-
сах химических превращений могут иметь место люминесценция,
эмиссия радиоволнового или СВЧ-излучения в магнитных полях
(химическая поляризация ядер и электронов), а кинетика и меха-
низм химических реакций могут принципиальным образом зависеть
от взаимодействия множества физических факторов: температуры,
облучения быстрыми частицами и светом, воздействием магнитных
полей и т. д.

Исследование названных явлений в пограничных областях химии
и физики стало возможным в связи с познанием микроструктуры ве-
щества: атомных и молекулярных систем, их электронной структуры и
химического строения. Историко-логический процесс познания мик-
роструктуры вещества характерен тем, что зарождение знаний в этой
области, начиная с первичных идей, происходило в результате тесного
взаимодействия химии и физики. Каждый новый этап обогащения
знаний в этой области приводил к раскрытию новых предметных об-
ластей и новым исследовательским методам, которые обусловливали
еще более интенсивное взаимодействие данных наук.

Для полноты историко-логического исследования вначале необ-
ходимо дать краткий анализ истоков научной атомистики. При этом
нужно ясно различать развитие учения о составляющих вещества
(стихиях, элементах) и учения о структуре вещества (атомах, корпус-
кулах и т. п.).

Четыре стихии древних: земля, вода, огонь, воздух — и пятая
— квинтэссенция (введенная Аристотелем) — явились истоком тра-
диции познания элементарных составляющих тел. Заметим, что пятая
стихия Аристотеля — эфир — оставалась в системе научного знания
наиболее долго, вплоть до начала XX в. (до создания специальной
теории относительности и опытов Майкельсона — Морли).

Историческим и логическим продолжением учения о состав-
ляющих вещества (элементов) было учение Т. Парацельса о трех
началах:сере,ртути, соли.

«В дополнение к алхимическим элементам сере и ртути Парацельс
ввел третий элемент — “соль” и провозгласил, что все металлы, орга-
нические и неорганические вещества состоят из этих трех элементов»
[Сабадвари, 1984, с. 30].

Далее развитие этой линии продолжалось в учении Р. Бойля, кото-
рый положил начало установлению связи элемента с такой физической
характеристикой, как вес, определяя элемент как вещество, которое
при химическом превращении всегда увеличивает свой вес. Хотя по-
нятно, что положение об увеличении веса элемента ошибочно, важна
принципиальная сторона установления связи «элемент — вес».

Стоит заметить, что в качестве составляющих вещества (элементов)
рассматривались и теплород, и флогистон. Для своего времени это
было вполне обоснованным (ошибочные взгляды не для того време-
ни — XVII-XVIII вв., а ошибочные — для ретроспективных оценок с
точки зрения науки XIX-XX вв.). Учение о флогистоне уважаемо уже
потому, что оно представляет одну из первых теорий в химии.

Вполне завершенное учение об элементах как элементарных со-
ставляющих вещества было создано А. Лавуазье, и принципиальный
смысл оно сохраняет до настоящего времени.

Как замечает И. С. Дмитриев: «Понятие “свойство элемента” у
Лавуазье переходит в эксплананс химической теории... но структура
этого эксплананса уже иная, нетрадиционная, поскольку иным стало
понятие химического элемента — дифференцированный, субстратно-
воплощенный элемент предстал теперь химическим индивидом causa
$ш»[Дмитриев, 1994, с. 52].

Параллельно развивалась традиция познания микроструктуры
вещества. Для нас здесь важна линия атомистического учения. Пред-
ставления об атомистическом, дискретном строении тел, как хорошо
известно, сформировались в древности. Важно учитывать, что ато-
мистические представления древних были гипотезой не с большими
основаниями, чем альтернативные учения — гипотезы о цельности и
непрерывности тел. И то и другое учение можно назвать умозритель-
ным, спекулятивным, натурфилософским. Атомистические гипотезы
долгое время не находили научного развития и экспериментально-тео-
ретических оснований. Сдвиг наметился в XVII в., когда атомистичес-
кие идеи получили некоторое развитие в картезианской философии и
картезианской физике. Эти идеи стали внедряться в химию. Р. Бойль,
Н. Лемери и другие ученые, работавшие в химической области, пыта-
лись с помощью механических моделей атомов объяснить химические
явления (см.: [Становление, 1983, с. 25-71]).

В этот период атомистическое учение дополняется идеями Ньюто-
на, который в своих трудах возрождает атомы Эпикура — Лукреция,
усматривая во взаимодействии атомов исходные причины большинс-
тва явлений. Выше уже отмечалось, что Ньютон высказывался о воз-
можном взаимодействии атомов наподобие сил, аналогичных силам
тяготения в его механике. В 1704 г. в известной «Оптике», точнее, в
специальном приложении к ней («Вопросы») Ньютон высказал пред-
положение о том, что тела состоят из частичек и «частички тел разде-
лены промежутками». Все это определенным образом сказывалось на
общем развитии атомистических представлений.

Однако в данном месте историко-логического анализа весьма
важно подчеркнуть, что атомистические представления, развивав-
шиеся в науке XVII-XVIII вв., были такими же умозрительными, как
и представления древнегреческих атомистов. Научная эксперимен-
тально обоснованная атомистика зародилась именно в химии.

На первом этапе она также в большей степени была умозрительной.
Это относится к работам Р. Бойля и М. В. Ломоносова. «Многие хи-
мические эксперименты, — утверждал Р. Бойль, — могут быть удачно
объяснены с помощью понятий о корпускулах, точно так же многие из
понятий о корпускулах могут быть удобно пояснены или подтверждены
химическими экспериментами» (см.: [Ланжевен, 1977, с. 33]). В свою
очередь, М. В. Ломоносов не раз рассуждал о важности исследования
«начал» (или «первоначальных частиц» — атомов). В 1740-1750-х гг.
он замечал, что «столько же значит для химии познание начал, сколько
для тел — самые начала» (см., напр.: [Ломоносов, 1951а]). Из рассуж-
дений обоих ученых ясно, что они ориентировались на опыт практи-
ческих исследований в химии, однако найти достаточные основания
для атомистического учения еще были не в состоянии.

Решающий этап в развитии атомистических представлений и
переход их от умозрительного характера к форме экспериментально-
теоретического учения связаны с применением в химии физического
метода взвешивания и весов как средства реализации этого метода.
Долгое время (до XVIII в. преимущественно, но частично и сейчас) в
химических исследованиях свойства веществ характеризовались по
их цвету, запаху, вкусу, твердости и текучести, реакции при воздейс-
твии некоторых физических и химических агентов — тепла, кислот
и т. п. Все эти характеристики не были выражены в количественном
виде. Количественная оценка интенсивности «химического сигнала»
стала возможной в результате применения физических методов взве-
шивания, измерения объемов («пневматическая химия») и тепловых
эффектов (по расходу льда в ледяном калориметре). Для развития
атомно-молекулярного учения принципиальную роль сыграли первые
два физических метода.

Здесь важно то, что Ньютон утвердил в естествознании положение
о связи массы вещества с его весом. «Количество материи, — писал
он, — есть мера таковой, устанавливаемая пропорционально плотности
и объему ее... Определяется масса по весу тела, ибо она пропорциональ-
на весу» [Ньютон, 1954, с. 22]. Это положение явилось определяющим
для использования в химии инструмента — весов для количественного
определения массы химических соединений. Особое значение весовому
методу придавал А. Лавуазье, который в третьей части своего знаме-
нитого «Начального курса химии» (1789) подробно описал технику
работы с физическими инструментами в химии: весами, термометром,
калориметром.

Широкое использование весов в химических исследованиях вто-
рой половины XVIII в. создало новые предпосылки для зарождения
научной атомистики. Так, сочетание исследований превращений
вещества химическими методами с измерениями массы исходных
веществ и продуктов (в сочетании химических методов и физичес-
кого инструментального метода) позволило А. Лавуазье сформули-
ровать закон сохранения массы в химических реакциях — первый
естественно-научный закон сохранения массы. Открытие Лавуазье
позволило производить запись уравнений химических реакций (1789),
представляющих собой, по существу, алгебраические выражения с
химической символикой (знаками). В этот же период, основываясь на
том же подходе, Ж. Л. Пруст установил, что соотношения элементов
в химическом соединении постоянны. Эта закономерность получила
название «закон постоянства состава Пруста».

Закон Пруста закрепил, как мы теперь знаем, неокончательную
победу Пруста в споре с Бертолле, который считал, что состав хими-
ческих соединений является переменным. Наряду с «дальтонидами»
имеются и «бертоллиды», т. е. соединения непостоянного состава, хотя
как объекты химии они встречаются значительно реже.

Для атомистической теории указанные открытия, сделанные в
результате взаимодействия химического и физического знаний, стали
одним из необходимых научных оснований.

Принципиальное развитие и синтез знаний о качественных
составляющих вещества — элементах, выработанных в химии, и
представлений о микроскопических структурных составляющих
вещества — атомах, сформировавшихся в результате длительного
развития философии, физики, химии, были осуществлены в рево-
люционных работах Дж. Дальтона в начале XIX в.

Как замечает И. С. Дмитриев: «Теперь, после химической револю-
ции (разработки кислородной теории и учения о химических элементах
в XVIII в. — В. К.), атомистика могла развиваться уже исключительно в
лоне элементаризма нового типа, ибо, если корпускулы Бойля и Нью-
тона служили для механического объяснения немеханических свойств
веществ, то атомы Дальтона явились продолжением элементаризма на
микроуровень...» [Дмитриев, 1994, с. 53].

Открытию Дальтона способствовало то, что он стал записывать веса
веществ, участвующих в химических реакциях, в виде отношений к весу
распространенного элемента. До Дальтона данные о количественных
соотношениях элементов было принято давать в весовых процентах, в
которых кратность весовых соотношений прямо не просматривалась.
«Когда Г. Деви сообщил, что три оксида азота содержат соответственно
29,50, 44,05 и 63,30 вес. % азота, никто не обратил внимания, что азот
входит в соединения в соотношении 1:2:4», — отмечается в [Дикер-
сон, 19826, с. 279]. Подход Дальтона позволил ему сформулировать в
1802 г. закон кратных отношений и атомистическую теорию.

С появлением работ Дальтона представления о химических эле-
ментах и символика, их выражающая, приобрели принципиальное
смысловое отличие — химический символ обозначал теперь не толь-
ко элемент (как элементарную, но неопределенную в структурном
отношении составляющую вещества), но и атом с определенным
весом (массой).

Таким образом, атомистические представления, будучи ранее умозри-
тельными, перешли в сферу экспериментально-теоретического учения.
В этом процессе физика и химия находились в постоянном взаимодейс-
твии. Через физическую механику и идеи Ньютона в химии сформирова-
лась «физическая идеология» и были привнесены учения о весе и массе, а
вместе с этим и весовой метод. В химии были развиты учения об элементах
как элементарных неделимых составляющих вещества. Использование
физического (весового) метода в химии могло привести к атомистичес-
кому учению Дальтона только при его применении для исследования
химических реакций с известными для химии веществами и элементами,
т. е. при применении в разработанной предметной области химии.

Следующий этап развития атомно-молекулярного учений, начав-
шийся в XIX в., связан с конкретизацией знаний об атоме и молекуле,
а также с развитием знаний о химическом строении вещества (атомной
структуре молекулярных образований). Надо сказать, что сам Дальтон
весьма своеобразно толковал взаимосвязь физических и химических
свойств в атомных образованиях; по его мнению, собственно атом
определяет химические свойства вещества, а его теплородная оболоч-
ка — физические.
Дальнейший прогресс атомно-молекулярного учения был связан
с измерением объемов газообразных веществ, участвующих в хими-
ческих реакциях, и их взвешиванием. Поскольку объем — величина
физическая, то можно говорить о взаимодействии химии и физики
через инструментальные методы измерения объемов. При этом следует
оговориться, что в историческом аспекте в этой области взаимодейс-
твие химии и физики более сложное, так как методы исследования
газов, в том числе методы измерения их объемов, создавались в сфере
химических исследований, в части, известной в истории химии под
названием «пневматическая химия».

Мы проанализируем только применение объемного газового
анализа в химии, который оказался наиболее важным для развития
атомно-молекулярного учения. Вант-Гофф заметил, что как изучение
веса привело к идее об атомах, так и изучение другого физического
свойства — объема — привело к представлению о молекулах.

Исторически развитие метода объемного анализа и химические
исследования происходили в тесном взаимодействии. Так, интерпре-
тация данных объемных измерений в процессе проведения химических
реакций имела смысл только при проведении экспериментов при пос-
тоянном давлении; во многих случаях эта проблема «автоматически»
решалась, поскольку большинство из них проводилось при более
или менее постоянном атмосферном давлении. Корректное экспе-
риментирование могло быть основано только на результатах работ
Р. Бойля и Э. Мариотта, проведенных еще в XVII в. и выразившихся
в известном законе зависимости объема газов от давления (законе
Бойля — Мариотта).

Успехи химии газов во второй половине XVIII в. и изобретение
эвдиометра в 1777 г., которым измеряли объемы взаимодействующих
газов, создали основу для распространения в химии метода объем-
ного количественного анализа веществ, вступающих в реакцию в
газообразном и парообразном состояниях. Так, К. Шееле, Г. Монж,
А. Лавуазье, К. Бертолле в 70-90-е гг. XVIII в. установили объемные
соотношения для различных химических реакций в газообразном
и парообразном состояниях, которые несли в себе информацию о
том, что соотношения объемов газообразных веществ, вступающих
в химические реакции, подчиняются простым кратным соотноше-
ниям (см., напр.: [Вант-Гофф, 1900, с. 1]). Заметим, что аналогично
и до открытия Дж. Дальтона была накоплена большая информация
о весовых соотношениях агентов химических реакций. Накопление
такой количественной информации, как видно, происходит до того
предела, когда, во-первых, ее становится достаточно для обобщающих
решений; во-вторых, когда появляется субъект научной деятельности,
способный увидеть в массе материала некоторую систему, выявляю-
щую новое знание о природе.

Вскрытие новой закономерности обозначилось в работах А. Гум-
больдта и Ж. Гей-Люссака, которые в 1805 г., используя в экспери-
ментах эвдиометр А. Вольта, определили, что для образования воды
требуется ровно 2 объема водорода и 1 объем кислорода. Обсуждая
эти эксперименты, Ж. Био писал: «Стремление этих чисел к простому
кратному пределу поразило Гей-Люссака. Он немедленно предполо-
жил, что точное отношение 1 : 2 является правильным и что простота
этого отношения, весьма возможно, есть явление общего характера,
дающее для объемов соотношение, аналогичное соотношению для
весов, открытому Дальтоном» (см.: [Соловьев, 1983, с. 143]). Синтез
знаний в объединяющую атомно-молекулярную теорию с разделен-
ными понятиями «атом» и «молекула» происходил в противоречиях,
но достаточно интенсивно.

Данные об открытии закона объемных отношений Гей-Люссак
изложил в 1809 г. в обобщающей статье «О соединении газообразных
веществ». Если закон Дальтона относился к соотношениям масс ве-
ществ в химических реакциях, то закон Гей-Люссака — к соотношениям
объемов газообразных веществ в таких реакциях. В обоих случаях со-
отношения были простые кратные. Открытие Гей-Люссака послужило
основанием для подтверждения атомистической теории Дальтона и
разделения понятий «атом» и «молекула», но, естественно, это могло
произойти только с принятием гипотезы Авогадро.

Отношение Дальтона к результатам Гей-Люссака не было достаточ-
но определенным: «Представление Гей-Люссака об объемах, — писал
он, — аналогично моему представлению об атомах, и если можно будет
доказать, что все упругие флюиды имеют в одинаковых объемах равное
число атомов или числа, относящиеся как 1,2,3 и т. д., то обе гипотезы
стали бы одной с той разницей, что моя гипотеза универсальна, а Гей-
Люссака применима только к упругим флюидам» (см.: [Фаерштейн,
1961, с. 144]). Великий Дальтон ошибался в главном. «Истина, — писал
он, — я полагаю, состоит в том, что газы в любом случае не соединяются
в равных или точных объемах; когда же они, как кажется, ведут себя
именно так, это происходит вследствие неточности измерений» (см.:
[Дальтон, 1940, с. 145]).
Перед нами показательный случай, когда в узком историческом
интервале развития научного знания Дальтон, создав новую научную
теорию-гипотезу, не смог адекватно оценить близкую по смыслу те-
орию.

К создавшейся противоречивой ситуации более гибко отнесся
Я. Берцелиус. «Обе теории, — отмечал он в 1814 г., — составляют одно
и то же; все различие заключается только в агрегационной форме эле-
ментов и словах “атомы” и “объемы”. Теория объемов, будучи доступна
проверке, даст большую уверенность нашим рассуждениям, и когда
будет лучше изучено соотношение твердого тела с его газообразным
состоянием, то, вероятно, оба способа рассмотрения окончательно
сольются в один» (см.: [Канниццаро, 1873, с. 64—65]).

В1811 г. А. Авогадро высказал гипотезу (которая не была извес-
тна ни такому авторитетному ученому, как Берцелиус, ни научному
сообществу того времени), полностью подтвердившуюся в будущем.
Гипотеза Авогадро заключалась в предположении, что вещества
состоят из «интегральных молекул» (в конце XVIII — начале XIX в.
французские химики предел делимости вещества называли молеку-
лой, а английские — атомом).

Число таких «интегральных молекул», или молекул в современном
смысле этого понятия, по Авогадро, у любых газов всегда одинаково в
равных объемах и всегда пропорционально объемам (см., напр., [Фаер-
штейн, 1961, с. 35]). Авогадро высказал важнейшую для развития химии
и физики гипотезу, противоположную позиции Дальтона, который в
кратных соотношениях скорее видел неточность измерений, нежели
новую закономерную связь. Авогадро ясно понимал, что его гипоте-
за находится в русле развития атомистики Дальтона и представляет
собой «в сущности, систему Дальтона, снабженную новым способом
уточнения, который основан на найденной нами связи с общим фактом,
установленным Гей-Люссаком» (см.: [Быков, 1970, с. 35]). Гипотеза Аво-
гадро была своевременной, но, к сожалению, она значительно позднее
включилась в логику развития системы научного знания. В научный
оборот гипотеза Авогадро была введена С. Канниццаро в связи с необ-
ходимостью четкого разделения в химии понятий «атом», «молекула»,
«эквивалент» в докладе на Международном конгрессе химиков в Кар-
лсруэ в 1860 году. Обстоятельный историко-методологический анализ
данного этапа в истории химии представлен в работе И. С. Дмитриева
[Дмитриев, 2004а], где показано, что определение атомных весов в хи-
мии — процесс эволюционный и он был связан с этапами становления
теорий химического строения в период с 1810-х по 1850-е годы. Таким
образом завершается период взаимодействий химического и физическо-
го знаний, характеризующийся исключительной значимостью весового
и объемного методов при исследовании химических явлений. При этом
нужно подчеркнуть, что в данный период атомно-молекулярное учение
развивалось внутри института химии. В предметную область физики
атомно-молекулярные представления стали включаться с развитием
молекулярно-кинетической теории, причем в обедненном варианте,
поскольку для молекулярно-кинетической теории были «безразлич-
ны» разделение понятий «атом» и «молекула» и вопросы химического
строения (атомной структуры молекул).

Достаточно развитые знания об атомно-молекулярной микро-
скопической структуре вещества оказались сконцентрированными
в системе химического знания и составляли в XVIII в. и особенно
в XIX в. предметную область химии. В конце XVIII в. и первой
половине XIX в. для физики было достаточно представлений о
микрочастицах (атомах, молекулах) как бесструктурных упругих
частицах или центрах сил.

Потребовались десятки лет, чтобы представления об атоме, моле-
куле и атомной организации молекул (химическом строении) могли
войти в предметную область конкретных физических дисциплин. Вна-
чале, как уже отмечалось, атомистика в бесструктурной форме вошла
в концептуальный аппарат кинетической теории газов.

Гипотеза Авогадро и ее судьба демонстрируют, что характер науки
в целом не зависит от времени возникновения тех или иных идей.
Она вошла в систему научного знания только через 50 лет после
ее возникновения — в 1811-1860 гг. За это время научное знание в
области атомно-молекулярного учения не стояло на месте. В сфере
химического знания уже был разработан ряд теорий химического стро-
ения, сменивших одна другую и дополнявших друг друга, — теорий, в
концептуальный аппарат которых входили представления не только
о молекулах, состоящих из атомов, но и о внутренней молекулярной
структуре. Атомно-молекулярное учение в химии непрерывно разви-
валось, несмотря на «упущение из виду» гипотезы Авогадро. В то же
время важная «физическая составляющая» гипотезы, устанавливаю-
щая, что в равных объемах при прочих равных условиях содержится
одинаковое число частиц, «ждала» своего времени (физика до станов-
ления молекулярно-кинетической теории, термодинамики и других
разделов, т. е. до середины XIX в., не особенно нуждалась в положении
Авогадро). Эти примеры свидетельствуют о необходимом характере
развития естествознания и присущей ему в известной степени плано-
мерности, когда отдельные случаи «выпадения идей» еще не приводят
к нарушению поступательного развития знания.

Итак, если учение о внутренней организации молекул в химии
развивалось непрерывно, то в физике оно актуализировалось только
в 50-е гг. XIX в. Так, в 1856 г. А. Крениг, а в 1857 г. Р. Клаузиус раз-
рабатывают кинетическую теорию газов и тем самым подтверждают
вывод Авогадро о том, что в одинаковых объемах различных газов
при прочих равных условиях содержится одинаковое число частиц
(слово «подтверждают» означает совпадение их выводов с гипотезой
Авогадро, а не целенаправленную разработку теории для упрочения
гипотезы Авогадро). В свою очередь, опираясь на кинетическую теорию
и учение о теплоемкости, Клаузиус, а за ним и Максвелл пришли к
выводу о двухатомности молекул простых газов. По словам Клаузиуса,
его положение о том, что «молекулы различных газов имеют равную
живую силу поступательного движения», позволяет выяснить меха-
ническую причину существования закона Авогадро (см.: [Дорфман,
1979, с. 64]).

Можно говорить о том, что атомно-молекулярное учение, разви-
вавшееся во взаимодействиях химии и физики в предметной области
химии, во второй половине XIX в. стало переходить в предметную
область физики.

По словам С. Канниццаро (1850), «теория Авогадро и Ампера воз-
родилась в новой форме в результате приложения термодинамики к
конституции воздухоподобных флюидов и привела Клаузиуса к тем же
самым выводам о делимости молекул непростых элементов, к выводам,
уже сделанным Авогадро, Ампером, Годэном и Жераром» (см.: [Кан-
ниццаро, 1873]). В указанный период получили начало исследования
молекулярно-физического направления. Были выделены поступатель-
ное, вращательное и колебательное движения молекул; на основании
кинетических представлений получили объяснения такие физические
явления, как диффузия, теплопроводность, теплоемкость.

Результаты исследований физики молекулярных процессов были
почти сразу использованы при теоретических построениях в химии.
Так, в 1867 г. Л. Пфаундлер, опираясь на кинетическую теорию газов,
показал, что от физического (энергетического) состояния вещества
зависит его химическая реакционная способность, т. е. способность
к качественным вещественным превращениям. В 1869 г. появилась
работа А. Горстмана, в которой впервые при трактовке химического
превращения использовалось уравнение Клаузиуса — Клапейрона.
В 1880-е гг. Кундт и Варбург теоретически обосновали зависимость
отношения молярных теплоемкостей при одинаковом давлении и оди-
наковом объеме от числа атомов в молекуле, что позволило В. Рэлею и
В. Рамзаю в совместной работе на основе экспериментальных данных
установить одноатомность инертных газов.

Наконец, молекулярно-кинетические представления в сочетании
со статистическим подходом дали основание для объяснения основ-
ного закона химической кинетики — закона действующих масс. Та-
ким образом, если на первом этапе развития атомно-молекулярного
учения в химии взаимодействие с физикой осуществлялось через
экспериментальный инструментальный метод взвешивания, то на
втором этапе стали использоваться теоретические методы физики
(или физические теории, играющие роль метода в исследовательской
деятельности химика).

При рассмотрении становления атомно-молекулярного учения мы
опустили важнейшую его часть, относящуюся к становлению теорий
химического строения (по существу, учений об атомной структуре
молекулярных образований). Важно, что это направление развивалось
целиком в сфере химического знания, хотя и с привлечением ряда
физических инструментов (последние применялись в большей части
случаев не для определения каких-либо физических характеристик,
отражающих существенные стороны химического процесса, а для
измерения интенсивности аналитического сигнала — весового или
объемного расхода химических реагентов и т. п.). Мы не углубляемся
в рассмотрение этого периода, поскольку он достаточно хорошо описан
во многих работах как с историко-научной, фактологической, так и с
методологической стороны, особенно в работах Г. В. Быкова.

Подчеркну еще раз то, что химия пришла к развитой теории хими-
ческого строения (и атомно-молекулярного учения в целом), опираясь
преимущественно на химические методы. Яркий пример — явление
изомерии, которое могло быть открыто только в химических исследо-
ваниях, явилось одним из важнейших оснований для развития теории
о пространственно-упорядоченной системе атомов в молекуле (эле-
ментарной целостности, определяющей химические свойства вещес-
тва). Интенсивное развитие атомно-молекулярного учения в химии,
начиная с его зарождения как научного учения (во взаимодействиях
с физикой на фоне «механической идеологии» и в результате приме-
нения инструментальных методов), обусловило его использование
в ряде разделов физики второй половины XIX в. и дополнило его
«физическим содержанием».

В целом можно сказать, что в 60-е гг. XIX в. завершился опреде-
ленный этап в развитии атомно-молекулярного учения, состоящий
из трех основных направлений:

1)	исследований, в которых атомистическая теория Дальтона нахо-
дила дополнительное подтверждение и конкретизацию (выполнение
закона кратных соотношений для вновь исследуемых химических
реакций, применение атомистических концепций в молекулярно-ки-
нетической теории);

2)	исследований внутримолекулярной атомной структуры, т. е.
работ по теории химического строения и валентности (это сложное и
насыщенное противоречивыми тенденциями направление связано с
именами Берцелиуса, Жерара, Франкленда, Кекуле и других химиков,
в том числе с именем Бутлерова, чья теория химического строения
(1861) сохраняет значение и в современной науке);

3)	исследований, в которых конкретизировались и разделялись
понятия об атоме и молекуле (от гипотезы Авогадро до ее второго рож-
дения в трудах Канниццаро и развития в молекулярно-кинетической
теории Клаузиуса и др.).

Таким образом, в 60-е гг. XIX в. атомно-молекулярное учение
наполнилось содержанием, и можно говорить о его этапной завер-
шенности. К этому периоду были установлены структурные состав-
ляющие материи (конкретнее, вещества) — атомы и молекулы, пред-
ставляющие собой объекты, познание которых стало осуществляться
в интегративных процессах физики и химии.

Для нас важно в последующем изложении проследить истори-
ко-логический процесс познания сложной электронной структуры
атома, определившей новую объект-предметную область интеграции
и синтеза физики и химии. Понятно, что представления о сложной
структуре атома могли зародиться при формировании знаний об эле-
ментарном носителе электрического заряда и в процессе получения
экспериментально-теоретических данных, указывающих на наличие
у атома каждого элемента специфической внутренней структуры. И то
и другое получило развитие в связи с взаимодействием химического и
физического знаний (а не только физического, как это распространено
в обыденном сознании научной общественности).
Во второй половине XIX в. стали накапливаться эксперименталь-
ные данные и появляться гипотезы и теоретические исследования,
указывающие на сложную структуру атомов (элементарных носите-
лей свойств химических элементов), а вместе с этим на субатомную
структуру молекул (элементарных носителей свойств химических
веществ).

Так, в результате исследований взаимосвязи химических и
электрических процессов М. Фарадей, опираясь на концепцию ато-
мистической теории, в том числе на закон кратных соотношений,
сформулировал основные законы электролиза и ввел в науку понятие
«ион».

Кратность масс взаимодействующих химических реагентов и крат-
ность количеств электричества, приходящихся на осуществление со-
ответствующей электрохимической реакции, подвели Фарадея к идее
существования в природе элементарного электрического заряда (см.,
напр.: [История, 1981, с. 138]). Величины такого заряда Фарадей вы-
числить не мог — не было известно число Авогадро (оно было найдено
в результате опытов Малликена по определению заряда электрона).

При этом экспериментальные электрохимические данные Фарадея
и его предположения создали определенную базу для зарождения и
становления электронных представлений в естествознании. Поэто-
му, хотя работы по исследованию явлений в разрядных трубках и
открытие в 1897 г. электрона не вытекают непосредственно из работ
Фарадея, на наш взгляд, они определенным образом исторически и
логически ими предопределены — аналогично тому, как атомистика
Дальтона была предопределена учениями об элементах Лавуазье и
законом постоянства состава Пруста.

Таким образом, к концу XIX в. был открыт электрон, но элек-
тронная структура атома еще не была известна. Принципиально
важно, что собственно проблема сложной структуры атома получила
экспериментально-теоретические основания после открытия перио-
дической системы химических элементов, разработанной в наиболее
полной форме Д. И. Менделеевым.

Сказанное выше подтверждается мыслями Д. И. Менделеева, вы-
сказанными в «Основах химии»: «Легко предположить... что атомы
простых тел суть сложные вещества, образованные сложением неко-
торых еще меньших частей (ультиматов), что называемое нами неде-
лимым (атом) — неделимо только обычными химическими силами... и
выставленная мной периодическая зависимость между свойствами и
весом, по-видимому, подтверждает такое предчувствие» [Менделеев,
1949, с. 805].

Примечание

Систематизация свойств химических элементов, в том числе и по связи
свойств с массой (весом), представлена довольно длительной историей.
Попыток систематизации химических элементов по каким-либо свойствам
было много, в том числе и в форме таблиц. Так в 1829 г. И. В. Деберейнер
предложил «закон триад». В 1843 г. Л. Гмелин систематизировал свойства
химических элементов триадами, тетрадами и пентадами. В 1850 г. М. фон
Петтенкоффер высказал идею, что элементы определяются сочетаниями не-
ких субэлементарных частиц. В 1864 г. Дж. Ньюлендс сформулировал «закон
октав». В этом же 1864 г. Л. Мейер составил таблицу химических элементов,
состоящую из 6 столбцов и включил в нее 42 из 53 известных элементов. В
1865 г. У. Одлинг пытался выявить связь валентности атома с его весом.
Первый вариант периодического закона был опубликован Менделеевым в
1869 г. Таблица Менделеева оказалась наиболее фундаментальной, так как
наиболее верно отражала природу микромира, и поэтому именно она пред-
ставляет собой прототип всех современных таблиц. Исторический и логико-
методологический анализ открытия периодического закона Менделеевым,
в том числе проблемы влияния массы элементов на химизм, обстоятельно
рассмотрен в работах М. Б. Кедрова, Д. Н. Трифонова, А. А. Макарени, а
последняя крупная работа на эту тему опубликована И. С. Дмитриевым
[Дмитриев, 2004].

Рассматривая вопрос в методологическом аспекте, следует ска-
зать, что периодический закон Менделеева так же предопределил
постановку вопроса о субатомной структуре вещества, как в свое
время закон кратных отношений предопределил формулировку
первой научно обоснованной атомистической гипотезы Дальтона.

Действительно, периодическая зависимость свойств химических
элементов от их массы вошла в противоречие с господствовавшими
представлениями об однонаправленной зависимости химических
свойств от массы. Как подробно освещалось в предыдущей части,
многие ученые полагали, что концепции ньютоновой механики впол-
не распространимы и на область химических превращений вещества,
считая механику Ньютона идеальным образом науки, к которому
следует привести и химию. В аспекте проблем логики развития науки
интересно, что такой подход находил подтверждения в ряде феноме-
нологических знаний химии. Так, закон действующих масс Гульдберга
и Вааге, открытый в 1864—1867 гг., казалось бы, прямо подтверждал
справедливость «механических» представлений в химии, так как вы-
ражал пропорциональную зависимость скорости химической реакции
от масс реагентов.

В целом открытие в химии периодического закона стало выражаться
в комплексе противоречий, обусловивших дальнейшее развитие науч-
ного знания. В сфере конкретной науки периодический закон явился
одним из оснований для развития учения о субатомной структуре ве-
щества. В сфере методологии он вновь обострил проблему механизма
в химии.

Интенсивное взаимодействие химического и физического знаний,
особенно в области обсуждаемых проблем раскрытия субатомной
структуры вещества, связано со становлением нового исследователь-
ского инструментального метода — метода спектрального анализа.
Спектроскоп — устройство, позволяющее разделять составляющие
видимого света, — был изобретен физиком Кирхгоффом в 50-е гг.
XIX века. Затем в совместных работах с химиком Бунзеном (1859-1860
гг.) было показано, что линейчатые спектры светящихся в пламени
бунзеновской горелки паров солей щелочных и щелочно-земельных
металлов индивидуальны для каждого элемента. Чувствительность ме-
тода оказалась очень высокой, с его помощью можно было обнаружить
до 10'7 мг натрия, до 10’6 мг лития. Создание метода спектрального ана-
лиза обусловило открытие ряда неизвестных химических элементов:
рубидия и цезия Бунзеном (1860), таллия Круксом (1862), индия Рей-
хом и Рихтером (1863), галлия Лекок де Буабодраном (1875). В 1895
г. Рамзай получил и идентифицировал гелий (ярко-желтая линия в
излучении Солнца была обнаружена в 1868 г. Жансеном и Локьером;
поскольку такая линия отсутствовала в спектрах известных элементов,
Локьер объяснил ее происхождение (1871) наличием неизвестного
ранее элемента, названного гелием).

Возможность идентификации различных веществ при использова-
нии метода спектрального анализа, высокая его чувствительность и,
следовательно, малые затраты анализируемого вещества определили
широкое распространение метода в различных областях естество-
знания: астрофизике, минералогии, археологии и многих других.
Для химии была получена возможность по линиям спектров эмиссии
(абсорбционная спектроскопия стала развиваться позднее) проводить
идентификацию химических элементов, а по интенсивности линий
определять их количество, т. е. проводить качественный и количест-
венный анализы. Физико-химический метод спектрального анализа
дал химии возможность использовать для обнаружения и исследования
химических элементов не только классические химические методы
(последовательное проведение химических превращений и выявление
в их системе инварианта — элемента), но и инструментальные.

В аспекте методологических проблем взаимодействия химии и фи-
зики для нас принципиально важно сказать, что метод спектрального
анализа возник только в результате взаимодействия химического и
физического знаний. Важно учитывать, что создание оптического
спектроскопа Кирхгоффом (по существу, устройства, реализующего
оптический физический метод спектрального разложения света, откры-
тый Ньютоном) еще не есть создание метода спектрального анализа
вещества (а не только света как такового). Только вследствие приме-
нения спектроскопа для анализа спектров эмиссии изученных ранее
в области химического знания элементов было обнаружено, что такая
физическая характеристика химического элемента, как линейчатый
спектр эмиссии, индивидуальна для каждого элемента. Именно эти
результаты составили основу для зарождения нового исследователь-
ского метода — спектрального анализа. Физический же оптический
прибор, используемый для реализации данного метода, является
лишь его материальной составной частью (или технической частью).
Другими словами, только в результате взаимодействия химического
и физического знаний была показана возможность применения спек-
трального метода для изучения вещества.

Помимо новой возможности идентификации химических эле-
ментов, обнаружение факта собственно испускания веществом света,
дающего дискретную спектральную картину, в совокупности с перио-
дическим законом создали к концу XIX в. определенную базу знаний,
«теоретическую напряженность» на подходах естествознания к позна-
нию внутренней организации атома. Создание спектрального анализа
привело к тому, что физика и химия обогатились новым пограничным
исследовательским методом, применение которого для исследования
свойств вещества расширило предметную область физики и химии
в области учения о строении и свойствах атома. Вследствие этого
определилась достаточно четко пограничная предметная область хи-
мии и физики (при ее рассмотрении в аспекте структурных уровней
организации материи). При этом стала более определяемой и сердце-
винная часть предмета химии — целостное изучение молекулярных
образований (химических веществ) и их качественных превращений
(химических процессов).

Дальнейшее изучение микроструктуры вещества в XX в. также
происходило при тесном взаимодействии физического и химичес-
кого знаний. Роль химии в этом процессе, как правило, научной
общественностью недооценивается. Вместо процесса взаимодейс-
твия наук, приводящего к новому знанию, часто представляется — в
преувеличенном плане — роль физики.

Однако самое элементарное углубление в историко-логический
процесс становления знаний в области атомно-молекулярного учения
(в широком смысле этого понятия, включая и учение о структуре ато-
ма, электронной структуре молекул и т. п.) опровергает стереотип об
исключительной роли физики и ставит проблему методологического
анализа взаимодействия наук.

Так, не вдаваясь в анализ достаточно известных моделей развития
учений о строении атома (о предпосылках, о которых мы говорили
выше): моделей атомного строения Дж. Дж. Томсона, Э. Резерфорда
и др., перейдем к рассмотрению проблемы взаимодействия физики и
химии в ходе развития атомной модели Н. Бора.

Историческую и логическую взаимосвязь между физическим и
химическим знаниями в этой области хорошо осознал сам Н. Бор.
В серии публикаций 1921 г., специально посвященных рассмотрению
квантовой модели атома, созданной им в 1913 г., Н. Бор ясно указывает
на большое влияние периодического закона химических элементов
и спектральных исследований вещества на создание этой модели.
«Общей чертой всех теорий строения атома, — писал Н. Бор, — было
стремление найти такие конфигурации и движения электронов, кото-
рые могли бы объяснить изменение химических свойств элементов с
атомным номером, столь ясно выраженное известным периодическим
законом. Анализ этого закона прямо ведет к выводу, что электроны в
атоме расположены отдельными группами, число электронов в каждой
из которых равно одному из периодов возрастания атомного номера»
[Бор, 1970, с. 286]. В последующих рассуждениях Бор продолжает
соотносить положения развиваемой им теории строения атома со
следствиями, вытекающими из периодической системы химических
элементов [там же, с. 303].

В свою очередь, Резерфорд в 1923 г. на заседании Британской
ассоциации содействия наукам в Ливерпуле в качестве критерия до-
стоверности модели Бора называет созданную в химии периодическую
таблицу элементов и данные спектрального анализа (как показано
выше, также созданного во взаимодействиях физики и химии).

«Быть может, — говорил Резерфорд, — слишком поспешно выра-
жать окончательное мнение относительно правильности этой тео-
рии, определяющей внешнее строение атома, но несомненно, что ее
создание является большим успехом. Она не только дает объяснение
оптического и Х-спектров, но и детально объясняет многие наиболее
характерные черты периодического закона Менделеева» [Резерфорд,
1971, с. 33].

Дальнейшее углубление знаний об электронной структуре атома
было также связано с процессами синтеза химических и физических
знаний, особенно в области спектральных исследований и перио-
дического закона. В 20-е гг. нашего столетия, когда были осознаны
принципиальные трудности установления электронного строения
атомов чисто теоретическим, дедуктивным путем, эту задачу стали
успешно решать индуктивно, основываясь на периодичности свойств
химических элементов и спектральных данных известных химических
веществ. Подчеркнем, что для этой работы необходимо было иметь
вещества известного состава, устанавливаемого химическими иссле-
довательскими методами. В результате такой работы к 1927 г. было
установлено распределение электронов по квантовым уровням для
атомов 92 различных элементов [Льоцци, 1970, с. 394].

Таким образом, бытующее по сей день в научной среде мнение
о том, что «квантовая модель атома дала химии ключ для объясне-
ния периодического закона химических элементов», односторонне
представляет историко-логический процесс становления научного
знания в области учения о строении атома. При этом не учитываются
активное взаимодействие химии и физики в пограничной предметной
области, а также длительный путь взаимообусловленного развития
физических и химических знаний в области исследований микро-
структуры вещества.

Химические знания — атомно-молекулярное учение в совокупности
с учениями об элементах и теориями химического строения, периоди-
ческий закон химических элементов, количественные соотношения
электрохимических превращений, спектральные характеристики
соединений известного химического состава, развивавшиеся преиму-
щественно в сфере химии с ее пограничными областями, послужили
эмпирической основой и идейно инициировали учение о субатомной
структуре вещества.
Повторю еще раз. С точки зрения общенаучной методологии в
части проблем генезиса важнейших научных знаний можно сказать,
что периодический закон химических элементов сыграл в методоло-
гическом плане роль, аналогичную роли закона кратных отношений
Дальтона. Закон кратных отношений обусловил развитие научной
атомистики, атомно-молекулярного учения; периодический закон
явился одним из важнейших условий развития субатомного учения.

Структура ядра — сфера уже преимущественно физического
знания. Однако можно отметить, что и природа ядра познавалась в
результате определенной интеграции физического и химического
знаний. В частности, этапные работы Резерфорда по исследованию
атома и атомного ядра появились непосредственно за исследованиями
радиоактивных элементов, проводившимися супругами Кюри, работы
которых находились в русле традиций развития химического знания,
в том числе и экспериментальные методы выделения и исследования
свойств радиоактивных элементов были химическими.

Я рассматривал преимущественно раскрытие предметной облас-
ти взаимодействия химии и физики. Можно отметить и косвенное
влияние химического знания на материальное оснащение экспери-
ментальных методов. К примеру, расширение возможностей метода
спектрального анализа было связано с применением фотоматериалов,
позволяющих фиксировать спектры невидимых У Ф- и ИК-лучей, т. е.
технических средств, создаваемых в результате развития фотохимиче-
ских исследований и химических технологических процессов. В свою
очередь, спектральный анализ (как анализ эмиссионных оптических
спектров веществ) в своем развитии определил тенденцию для ста-
новления других методов электромагнитной эмиссионной и абсорб-
ционной спектроскопии (УФ-, ИК-, ЯМР— и ЭПР-спектроскопии).
Развитие и совершенствование этих важнейших исследовательских
методов связаны с химией в результате не только рассмотренной
выше предыстории развития знаний о микроструктуре вещества, но
и исследований химических веществ известного состава и структуры
с целью установления взаимосвязей с соответствующими спектраль-
ными характеристиками.

Отдельный вопрос — становление учения о высокомолеку-
лярных соединениях, или полимерах. Человек всегда использо-
вал природные материалы, многие из которых были полимерами
растительного и животного происхождения, но до XX века ученые
не обладали достаточными основаниями для утверждений, что по-
димерные молекулы в мире есть. В этой сфере физические методы
и подходы оказали даже тормозящее действие. Так, на основании
исследования полимерных соединений (как мы это знаем сейчас),
например, методами рентгеноструктурного анализа и определения
молекулярных масс ученые полагали, что они имеют дело с ассоци-
атами мономеров. Так, в 20-х годах XX века получила известность
мицеллярная теория Майера и Марка. В противоположность этой
теории в тех же 20-х годах Штаудингер установил, что формаль-
дегид образует линейную цепную структуру — полимер. Только
начиная с этого времени можно говорить о зарождении новой на-
учной дисциплины «химия высокомолекулярных соединений». В
свою очередь, без этих знаний невозможно было бы в последующем
выделить учение о биополимерах, т. е. объектах взаимодействия
химии, биологии и физики.

Продолжая рассматривать расширение пограничной предметной
области химии и физики, необходимо перейти к рассмотрению важ-
нейшего связующего теоретического фактора — квантовой химии.

Учение о химической связи и квантовая химия

Учение о химической связи и неразрывно связанное с ним учение
о химической структуре (структурная химия) легко разделяются на
два периода: до квантовой химии и после нее, или до начала XX века
и с первой половины XX века.

Краткая история

К я/ю/иоучению о химической связи можно отнести в той или иной
мере и атомистику древних, и мистику алхимиков.

В химии до XIX века учения о химической связи были натурфи-
лософскими, или умозрительными. Для механицистов атомы и/или
вещества вступали во взаимодействие и образовывали устойчивые
соединения благодаря сил наподобие силам тяготения, описанных
в механике Ньютона. Для ученых с иным складом мышления связь
веществ и/или элементов определялась силами некоего неизвестного
по природе «химического сродства».

В XIX в. появились учения, которые так или иначе можно отнести
к познанию природы химической связи. Это дуализм Берцелиуса (по
сути учение об ионной связи), теория химического строения в орга-
нической химии (где обсуждались связи не на атомном уровне, а на
уровне типов, радикалов и т. п.).
В середине XIX в. (1852 г.) Э. Франкленд ввел понятие валентности,
которая представляет всегда целое число, согласно которому каждый
элемент образует соединения с определенным числом других элемен-
тов. Учение о валентности на примере углерода получило развитие в
трудах Ф. А. Кекуле и А. В. Кольбе — они показали, что углерод имеет
валентность четыре и образует четыре связи с другими атомами. На-
конец, валентная черта, введенная А. С. Купером в 1858 г., и теория
химического строения, разработанная в завершенной классической
форме Бутлеровым в 1861 г., окончательно обозначили «проблемное
нечто», которое должно обусловливать межатомную связь в молекуле
и устойчивость молекулы в целом.

Центральное понятие, которое является центром взаимосвязи
классических теорий химического строения и квантовой механи-
ки, — это химическая связь.

По этому вопросу опубликовано достаточно много работ и ме-
тодологического характера, и специально-научного плана. История
становления квантовой химии обстоятельно рассмотрена, например, в
книге Мери Най «От химической философии к теоретической химии:
динамика вещества и динамика дисциплин. 1800-1950» [Най, 1993];
этим же вопросам посвящены разделы работ [Дмитриев, 1976; 1980;
1986; Дмитриев, Семенов, 1980; Зефирова, 2007].

С чего начиналось становление квантовой химии и как изменяется
ее положение в системе физико-химических дисциплин?

Как правило, становление квантовой химии рассматривается с ее
предыстории, связываемой с первыми работами, в которых познание
химических веществ и процессов стало опираться на электронные
представления.

Электронные теории химической связи стали разрабатываться с
начала XX в.

1916-1923 годы. В. Коссель, Дж. Льюис, И. Лэнгмюр предложили
электростатические модели химической связи на основании модели
атома Дж. Томсона (модель типа «кекс с изюмом», это была модель,
на основании которой пытались хоть как-то объяснить устойчивость
атома, ведь время квантовой механики еще не пришло).

«В трудах упомянутых ученых были высказаны предположения
о том, что химическая связь возникает при переходе валентных
(внешних) электронов от одного атома к другому с формированием
устойчивой электронной конфигурации ближайшего инертного газа
(ионная связь, В. Коссель) или при образовании общих элетронных
пар (ковалентная связь, Дж. Льюис). Новизна подхода И. Лэнгмюра
заключалась в допущении объединения большого числа электронов;
молекула при таком подходе рассматривалась как многоядерный атом»
[Зефирова, 2007, с. 80].

Представления о ковалентной связи, вначале отнесенные только
к водороду В. Гайтлера и Ф. Лондона (1927) стали одной из важ-
нейших предпосылок становления новой пограничной дисциплины
«квантовая химия».

1920-е годы. Вместе со становлением квантовой механики, начи-
ная с модели атома Резерфорда — Бора и далее к волновой функции
Э. Шредингера, зародилась квантовая химия. В. Гайтлер и Ф. Лондон
ввели понятие об «электронном обмене» (в результате которого по-
нижается энергия в системе) и представление о том, что химическая
межатомная связь в молекуле определяется увеличением электронной
плотности между атомами.

1920-1930-е годы. Разрабатывается модель валентных связей
(Л. Полинг и др.), согласно которой атомы в молекуле вместе с элек-
тронами сохраняют определенную «автономию».

Здесь стоит сказать, что Л. Полинг разработал концепцию гиб-
ридных атомных орбиталей. Он предложил рассматривать не только
атомные орбитали, но и их линейные комбинации, причем гибридные
атомные орбитали ориентированы под определенным углом по на-
правлению соответствующей связи. Если присмотреться, то нетрудно
увидеть, что концепция гибридизации представляет собой синтез
идей, исходящих от квантовой механики и классической теории
химического строения.

В этот период также разрабатывается модель молекулярных ор-
биталей (Р. Малликен, Ф. Хунд, Дж. Ленард-Джонс и др.), согласно
которой электроны в молекуле обобществлены и находятся в поле всех
составляющих молекулу ядер.

Полезно привести замечание О. Зефировой: «Интересно, что неко-
торые историки химии видят в двух рассматриваемых квантово-меха-
нических приближениях иллюстрацию преемственности уходящего
корнями в прошлое двойственного понимания молекулы — как цель-
ного или структурированного образования. Соответственно в разные
периоды времени прослеживаются логические цепочки развития этих
двух взглядов на строение молекул: восприятия ее как структуриро-
ванного множества атомов (Кекуле, Бутлеров — Дж. Льюис — метод
валентных связей) и унитарного, воспринимающего молекулу как
цельное образование (Жерар — И. Лэнгмюр — метод молекулярных
орбиталей)» [Зефирова, 2007, с. 80].

Развитием метода валентных связей были представления о гиб-
ридизации орбиталей и резонансе молекулярных структур (самый
наглядный пример модели резонанса — молекула бензола).

Развитием метода молекулярных орбиталей явились метод самосо-
гласованного поля (1928 г., Д. Хартри) и модель линейной комбинации
атомных орбиталей — ЛКАО (1929 г., Дж. Ленард-Джонс). Метод
Л КАО культивируется в современной квантовой химии.

Взаимодействия частиц, составляющих химическое вещество, или
природа химической связи, — предмет современных учебных программ
(см., например, главу «Силы в молекулах и химическая связь» [Грибов,
Муштакова, 1999, с. 107-138]).

Приведу в добавление цитату с кратким описанием предмета и ис-
тории проблемы химической связи:

«В начале XIX века в химии сформировались представления,
согласно которым во всякой совокупности близко расположенных
(контактирующих) атомов есть химически связанные атомы. Иными
словами, имеются пары атомов, между которыми существуют химичес-
кие связи. Наряду с этим, естественно, есть и пары атомов, химически
не связанных. Позже эти представления привели к понятию молекулы,
которая мыслится как совокупность последовательно соединенных
атомов, как ансамбль химических связей.

Развитие такого взгляда на химические соединения выдвинуло ряд
кардинальных проблем.

Какие атомы считать связанными, а какие — нет и что из этого
следует?

Какова природа сил, точнее, потенциалов, обусловливающих хи-
мические связи?

Что происходит с химическими связями в ходе разнообразных
процессов (химических и физических)?

Эти вопросы обсуждаются вот уже почти два столетия, но ни один
из них и поныне нельзя считать полностью решенным.

Впервые достаточно полная концепция, отвечающая на первый
вопрос, появилась в 50-60-х годах прошлого столетия в виде «клас-
сической теории химического строения» органических молекул; ее
создателями были Ф. А. Кекуле (1857), А. С. Купер (1858), А. М. Бут-
леров (1861). Для неорганических, в частности, координационных
соединений аналогичный подход был развит в работах А. Вернера
(1893)» [Зоркий, 1996, с. 13].
Методологический анализ современного состояния

Какова природа химической связи и каковы особенности химии с
физико-химической точки зрения сегодня?

Выделяются следующие типы химической связи: электростати-
ческие (ион-ионные, или ионнные связи; ион-дипольные; диполь-
дипольные) и ковалентные (образующиеся за счет обобществления
пары электронов). Последний тип связей в наибольшей степени
анализируется в области «квантовая химия».

В связи с названным предметом обсуждения А. Л. Бучаченко
пишет:

«Волшебство химии и ее очарование состоят в том, что из куло-
новского потенциала рождается богатство химических связей (ион-
ных, ковалентных, донорно-акцепторных, дативных, водородных,
ван-дер-ваальсовых), химических частиц (атомы, карбены, ионы,
молекулы, эксиплексы, ридберги, эксимеры, ван-дер-ваальсовы
молекулы, комплексы, радикалы и др.), состояний (основных,
возбужденных, зарядовых, спиновых, орбитальных, различных по
симметрии и т. д.), механизмов химических превращений и управ-
ляющих факторов (энергия, спин, фаза, орбитальная симметрия).
В этом многообразии и богатстве химия всегда нова» [Бучаченко,
1999, с. 114-115].

Что такое квантовая химия? Это результат синтеза физического
и химического знаний, поэтому само по себе создание квантовой
механики явилось только предпосылкой (в форме теоретического
раздела физики), обусловившей зарождение впоследствии кванто-
вой химии.

Основываясь на данных конкретно-научного знания в области
химии и физики, результатах философско-методологических иссле-
дований, можно вполне обоснованно утверждать, что квантовая химия
зародилась в качестве самостоятельной пограничной области знания.
Она сформировалась не как раздел прикладной квантовой механики
(вопреки мнению многих), а как научная дисциплина, органично
соединяющая квантово-механическую теорию (физическое знание)
с теорией химического строения в ее классическом нематематизиро-
ванном варианте (химическое знание), этапная разработка которой
была сделана Бутлеровым и продолжается сейчас.

Хотя создатели квантовой механики, например В. Гейзенберг, по-
лагали, что квантовая механика исчерпывает теоретический аппарат
химии. «Ближайшая соседка физики — химия. Фактически обе эти
науки слились благодаря квантовой теории в нечто совершенно еди-
ное», — полагал Гейзенберг [Гейзенберг, 1989, с. 57]. Рассмотрение про-
блемы редукции химии к физике (в крайней постановке — проблемы
сведения химии к физике) показывает невозможность такого слияния
(см.: [Курашов, 1984; 19956] и соответствующий раздел этой книги).

Как известно, в области физического знания теоретическая воз-
можность полного физического описания квантово-механических
систем (в том числе электронно-ядерных систем атомов и молекул)
обозначилась с созданием матричной квантовой механики В. Гейзен-
бергом (1925) и волновой квантовой механики Э. Шрёдингером (1927).
Различные по математическому формализму оба подхода оказались в
принципе эквивалентными по физическому содержанию. Однако само
по себе создание квантовой механики с законченным математическим
аппаратом ее теоретической части, подчеркиваю этот важный момент
вновь, еще не означало ни автоматического решения всех теоретичес-
ких проблем химии в области химического строения, ни зарождения
квантовой химии как специфической области знания. В этом состоит
принципиальная сторона рассматриваемого вопроса.

Если бы для расчета и описания химических веществ и их превра-
щений было достаточно непосредственного использования аппарата
квантовой механики, то автономная область знания «квантовая химия»
не образовалась бы. Для методологического анализа вопроса принци-
пиальным является то, что обособление квантовой химии обусловлено
не преходящими расчетными трудностями и созданием в связи с этим
специфических приближенных и полуэмпирических методов (хотя и
такой фактор может обусловить формирование новой дисциплины),
а природой химических объектов. Поясним это положение.

В силу невозможности точного решения уравнения Шрёдингера
(уравнения в частных производных для волновой функции) для
многоэлектронных систем, каковыми являются химические объекты,
начиная с конца 20-х гг. получили развитие приближенные методы,
основанные на включении в концептуальный аппарат «чистой» кван-
товой механики некоторых качественных представлений, понятий,
вытекающих из системы знаний химии.

Эта тенденция получила выражение в методе валентных связей
и методе молекулярных орбиталей. Согласно первому методу, хи-
мическая связь образуется парой валентных электронов; согласно
второму, электроны в молекуле движутся по орбиталям молекулы
как целостности.
Последний из названных методов в настоящее время занимает, как
уже сказано, доминирующее положение. Он является общим методом:
в частности, на основе представления о локализации молекулярных
орбиталей в методе локализованных молекулярных орбиталей осу-
ществляется переход к теоретическим основам метода валентных
связей.

Теория валентных связей эволюционировала до теории молекулярных
орбиталей как в силу расхождения теории с экспериментом, так и в
связи с различными представлениями химиков о структуре микромира,
выражаемыми понятиями «локализация-дискретность» и «делокали-
зация-континуальность».

«В соответствии с теорией валентных связей... между металлом
и лигандом в комплексах возникает ковалентная связь, однако пару
электронов при этом поставляет только лиганд. В результате возник-
ли понятия: внутриорбитальный и внешнеорбитальный комплексы.
Теория валентных связей смогла объяснить особенности структуры
и магнитные свойства многих комплексов, но оказалась бессильной
при рассмотрении электронных спектров. На помощь пришла теория
кристаллического поля, предложенная американскими физиками
X. А. Бете и Д. Ван Флеком еще в 1930 году (прошло около тридцати
лет, прежде чем химики обратили на нее внимание). В основе этой
теории лежало прямо противоположное утверждение: связь между
металлом и лигандом полностью ионная. Соответственно, появилась
иная терминология: энергия расщепления кристаллическим полем, вы-
соко- и низкоспиновые комплексы. Теория могла полуколичественно
объяснить магнитные свойства комплексных соединений, их устой-
чивость и реакционную способность, а также спектральные свойства
(окраску комплексных ионов)» [Левицкий, 2000, с. 108].

Теория молекулярных орбиталей (МО) позволяет рассматривать
химическую связь как частично ионную и частично ковалентную.

«Лексика этой теории наиболее распространена в настоящее время:
степень перекрывания орбиталей, диаграмма уровней энергии МО и
др. Термины прежних теорий в языке химиков остались и существуют
с новыми представлениями» [Левицкий, 2000, с. 108].

В этой части методологический анализ подводит нас к принципи-
альной проблеме: являются ли названные выше качественные концеп-
ции, вводимые в концептуальный аппарат квантовой механики при
решении задач химии, формальным средством упрощения сложной
математической задачи или же их введение необходимо обусловли-
вается содержательной стороной описываемого химического объекта.
Ставя данную проблему, я придерживаюсь последней точки зрения.
Считаю, что содержательные понятия квантовой химии («атомная
орбиталь», «молекулярная орбиталь» и др.) отражают качественные
отличия химических веществ и систем от механической совокупности
электронов и ядер, что, например, имеет место в плазме.

Содержательные понятия квантовой химии, определяющие ее
практическую эффективность, могли возникнуть только в резуль-
тате закономерного синтеза химического и физического знаний в
сферах развития атомно-молекулярного учения, теорий химичес-
кого строения, электронных представлений, учений о субатомной
структуре и квантовой механики в ее эмпирической и теоретической
разновидностях.

Вводя представление о том, что каждый электрон в молекуле
может описываться отдельной волновой функцией (основа метода
молекулярных орбиталей), и, соответственно, допуская возможность
конструирования полной волновой функции из одноэлектронных мо-
лекулярных орбиталей, мы не только получаем модель для упрощения
квантово-механических расчетов, но и формируем понятийный ап-
парат, отражающий специфическую природу описываемого объекта.
Такой понятийный аппарат, не тождественный аппарату «чистой»
квантовой механики, обусловливает эффективность квантовой химии
при решении ряда (но далеко не всех) задач химии.

В связи со сказанным полезно привести следующее замечание:
«Сила и привлекательность полуэмпирических расчетов заключа-
ется не в получении количественной информации как таковой, а в
возможности интерпретации результатов в терминах физико-хими-
ческих концепций. Только такая интерпретация приводит к действи-
тельному пониманию, так как без нее на основании расчета можно
лишь констатировать те или иные количественные характеристики
явлений, которые надежнее определять на опыте. Именно в этой спе-
цифической особенности полуэмпирических расчетов заключается их
непреходящая ценность, позволяющая им выдерживать конкуренцию
с полными неэмпирическими расчетами, которые по мере развития
вычислительной техники становятся все более легко осуществимыми»
[Шусторович, 1974, с. 593].

Здесь целесообразно привести замечания П. М. Зоркого: «Чтобы
сколь-нибудь полно определить химическую связь, обязательно нужно
опереться на ту или иную систему модельных представлений. А таких
систем имеется целый ряд, причем у каждой свои приверженцы. Вот
и получается, что построить определение химической связи, которое
устраивало бы всех (в том числе и физиков) или хотя бы широкий
круг химиков, и при этом было полным и точным, в настоящее время
невозможно» [Зоркий, 1996, с. 7].

Показательно замечание Зоркого (а он специалист в области ис-
следований структуры вещества): «И по-прежнему незыблемой ос-
новой очень многих разделов химии остаются структурные формулы
и стереохимические представления, сложившиеся в конце XIX века»
[Зоркий, 2001, с. 3].

В целом можно считать достаточно обоснованной важную в
специально-методологическом плане позицию: общий квантово-ме-
ханический подход, при его применении в химии, приобретает фун-
кции практически функционирующего метода только в результате
его трансформации в процессе синтеза физического и химического
знаний. Более того — в результате взаимодействия ментальностей
химиков и физиков, которые представляют различные субкультуры
в научном сообществе.

Целесообразно напомнить, что объекты химии — это не только
системы с ковалентной, ионной или металлической связью, но одно-
временно и системы с другими межатомными связями и первыми из та-
ковых были открыты Я. Д. Ван-дер-Ваальсом и опубликованы в 1873 г.
Эти силы существенно влияют на химические процессы: «В настоящее
время хорошо известно, что во многих процессах (в том числе иногда
в химических реакциях) ван-дер-ваальсовы взаимодействия играют
важную, часто решающую роль. С позиции последовательного кван-
тово-механического подхода природа “химических” и “физических”
межатомных взаимодействий одна и та же: это электростатическое
взаимодействие, но не в кулоновском понимании, подразумевающим
взаимодействие точечных зарядов, а в том смысле, который вытекает из
уравнения Шредингера, где используется понятие волновой функции.
Однако, если рассматривать типичные ковалентные, ионные или ме-
таллические связи и типичные невалентные атомные взаимодействия
(последние ярче всего проявляются в межмолекулярных контактах),
то обнаружатся весьма разные по величине энергетические эффекты,
весьма различные структурные последствия этих двух типов взаимо-
действий» [Зоркий, 1996, с. 14-15].

Современная супрамолекулярная химия позволяет причислить к
химической связи (в смысле связи, обусловливающей устойчивость
химической частицы — супермолекулы) единство межмолекулярных
нековалентных связей.

Следующая сложность для квантово-химических расчетов состо-
яния вещества (молекул) и квантово-механических прогнозов — это
влияние среды, кооперативных эффектов. Это еще на порядок более
сложная задача, чем описанные выше.

Следующая сложность для квантовохимических расчетов — это
моделирование процессов (химических реакций, химических равно-
весий и т. п.). Эта сложность уже на порядки превосходит вышеназ-
ванные.

Здесь отдельно нужно сказать о введенном в оборот термине «ком-
пьютерный эксперимент». Этот термин стал в ходу также и в химии.
Ответственно скажу, что этот термин методологически ошибочный.
Эксперимент — это всегда взаимодействие с природой, в результате
которого природа раскрывается нам в еще большей степени, чем ра-
нее. Так называемый компьютерный эксперимент — это не более чем
логические процедуры в системе готового знания.

Другими словами, в таком «эксперименте» природа молчит, т. е.
результаты такого эксперимента — это умножение чего-то известного
(во всех логических выводах содержится, по сути, только то, что уже
заложено в посылках).

Выше была рассмотрена предметная область синтеза химического
и физического знаний в области теоретической квантовой химии.

В широком понимании квантовой химии, помимо разделов тео-
ретического характера, связанных с расчетом физико-химических
характеристик химических систем, следует учитывать и экспе-
риментальные знания, получаемые при исследовании квантовых
явлений, присущих химическим структурам и процессам, с ними
происходящим.

Это спектральные характеристики химических объектов типа
свободных радикалов или активированных комплексов в сильных
магнитных полях. Это явления химической поляризации электронов
или ядер и эффекты влияния магнитных полей на ход химических и
биохимических реакций («спиновая химия»); квантовые эффекты по-
лимеризации при сверхнизких температурах и др. (см., например: [Бу-
чаченко, 1974, 1976, 1978, 1999; Гольданский, 1978; Салихов, 2000]).

Кроме того, нужно отметить наличие квантово-химических под-
ходов, в которых не применяются вычислительные математические
процедуры. В частности, «существует класс задач, не связанных с
количественными расчетами, таких, например, как систематика энерге-
тических уровней, характер их расщепления при введении различных
возмущений, получение правил отбора возможных переходов и т. п.,
решение которых основывается на исследовании свойств симметрии
уравнения (уравнения Шрёдингера. — В. К.) без его решения» [Весе-
лов, 1970, с. 265]. В этом смысле понятие «квантовая химия» имеет
достаточно большой объем и содержание, хотя основная часть его
содержания определяется предметной областью химического строе-
ния (электронно-ядерной структуры молекулярных образований и их
потенциальных свойств в материальных взаимодействиях).

Примечание

Здесь нужно принять во внимание материал разделов «Проблема редук-
ции в сфере взаимосвязи химии и квантовой механики» и «Математизация
химического знания».

Разнообразие областей взаимосвязи химии и физики
в сфере атомно-молекулярного учения

Мы рассмотрели становление научного знания об атомно-молеку-
лярном строении вещества, его электронной структуре и исследова-
тельских методах, сформировавшихся в этой области.

Можно представить следующую линию развития научных знаний
о микроструктуре вещества:

•	умозрительные атомистические представления древних;

•	гипотетические представления о корпускулярном строении
вещества в XVII—XVIII вв. Р. Бойля, М. В. Ломоносова и др.,
основанные на интуитивном восприятии опытных химических
знаний;

•	получение опытных количественных характеристик химичес-
ких превращений с применением весового метода в XVIII в. в
работах А. Лавуазье, Ж. Пруста и др.;

•	приведение в систему опытных количественных данных в за-
коне кратных отношений Дальтона на рубеже XVIII—XIX вв. и
создание научного атомистического учения, находящегося уже
в фазе перехода от гипотезы к научной теории;

•	развитие представлений об атоме, молекуле и химическом стро-
ении на протяжении XIX в.;

•	открытие дискретной природы электричества и электрона, пе-
риодической системы элементов во второй половине XIX в.;
развитие знания об электронной структуре атома и создание
квантовой механики во второй половине XX в.; зарождение и
развитие квантовой химии с начала века по настоящее время.

Параллельно с этим имели место зарождение экспериментальных
исследовательских методов и их применение в пограничных пред-
метных областях химии и физики: весового и объемного методов,
спектрального анализа, ЭПР-, ЯМР-, УФ- и ИК-спектроскопии, а
также развитие теоретических построений и применение их в качес-
тве теоретических специально-научных методов, в частности теорий
химического строения, квантовой механики, квантовой химии.

Важной особенностью является то, что взаимодействие физики и
химии приводит к новому знанию, которое интенсифицирует процесс
взаимодействия по нарастающей. Так, расширение и конкретизация
пограничной области знания и формирование в связи с этим новых
исследовательских теоретических и экспериментальных методов
приводят к еще большему расширению и конкретизации пограничной
предметной области (в данном случае знаний об атомно-молекуляр-
ной структуре веществ и их электронном строении), формированию
качественно новых исследовательских методов и — как следствие
этого — к научному знанию, отражающему познание сущности более
высокого порядка.

В результате познания микроструктуры вещества, а также про-
цессов качественных вещественных превращений и физико-химичес-
ких явлений, их сопровождающих, к настоящему времени вскрылись
многие области интеграции и синтеза физики и химии.

1.	Установлено, что свойства химических элементов обусловлены
таким структурным элементом, имеющим определенную массу, как атом,
а свойства химических веществ — химической частицей (молекулой,
ионом, комплексом, супрамолекулярным образованием), имеющей
также определенную массу. Химические превращения, сопровождаю-
щиеся перестройкой атомно-молекулярных структур, проявляются в
изменениях массы исходных и конечных продуктов реакции. Отсюда
массовые (весовые) характеристики и весовой метод стали важнейшими
составляющими физико-химических исследований.

2.	Всякое соединение имеет определенный объем. Объемная харак-
теристика химического вещества в газовой фазе является характерной
величиной в связи с тем, что в одинаковых объемах различных газов
при равных температурах и давлениях содержится равное количество
молекул. Это свойство обусловило эффективность применения объ-
емного метода в газовой (пневматической) химии и соответствующее
взаимодействие химии и физики в данной области. Химические
соединения, рассматриваемые на уровне атома и молекулы, имеют
определенную конфигурацию, что обусловливает образование опре-
деленных кристаллических форм, исследование которых представляет
также предмет физических и химических исследований.

3.	Химическое соединение может при растворении диссоцииро-
вать на заряженные частицы — ионы; в химических процессах могут
происходить окислительно-восстановительные взаимодействия с
переносом электрона. Указанные свойства необходимо приводят к
физико-химическим электрохимическим исследованиям.

4.	Химическое соединение имеет энергетические характеристики,
которые изменяются в процессах химических превращений, причем
эти превращения осуществляются в системах многих частиц. Эти
свойства необходимо приводят к взаимодействию химии и физики в
области термохимии и термодинамики.

5.	Химические атомно-молекулярные превращения осуществляют-
ся во времени и отсюда обусловленность применения в химии понятий
«время» и «кинетический подход», сформированных в физике.

6.	Особенно широкая объект-предметная область интеграции и
синтеза химического и физического знаний представлена явлениями
взаимодействия вещества и электромагнитных полей. Так, если раз-
бить электромагнитные волны на диапазоны по мере возрастания их
энергии — радиоволновый диапазон, диапазон сверхвысоких частот,
ИК-волны, видимый свет, УФ-свет, рентгеновское излучение и
у-кванты, то мы будем иметь для каждого диапазона характерные
формы взаимодействия электромагнитных волн с веществом. Напри-
мер, энергия электромагнитных колебаний радиоволнового диапазона
соответствует энергиям перехода между квантовыми спиновыми
состояниями ядерных спин-систем в магнитных полях. Поскольку
квантовое состояние спин-системы зависит не только от внешнего
поля, но и от внутреннего окружения, метод ядерного магнитного
резонанса стал одним из центральных в современной химии. В свою
очередь энергетический диапазон сверхвысоких частот соответствует
энергиям квантовых переходов электронных спин-систем в магнитных
полях той же напряженности (порядка тысяч эрстед). Поскольку не-
которые химические соединения являются парамагнитными (ионы
переходных металлов, стабильные радикалы), а также во многих хи-
мических реакциях образуются парамагнитные частицы (свободные
радикалы), метод электронного парамагнитного резонанса также вошел
в инструментарий многих разделов химии.

7.	Процессы перераспределения энергии в ходе химических ре-
акций вызывают изменения квантовых орбитальных и спиновых
состояний электронов и ядер, что приводит к явлениям эмиссии
электромагнитного излучения, называемым в зависимости от при-
роды явления хемилюминисценцией, химической поляризацией
электронов и ядер.

Кроме того, имеют место эффекты влияния внешних магнитных
полей на механизм и скорость протекания химических реакций, что
взаимосвязано с ориентацией спинов электронов или ядер частиц —
агентов химического процесса (см. раздел «Спиновая химия»).

8.	Электромагнитные ИК-волны по энергии соответствуют энер-
гиям межатомных колебаний, обусловленных упругостью валентных
химических связей. Поскольку конкретная резонансная частота
зависит от природы химической связи, природы взаимосвязанных
атомов, их окружения и т. п., метод ИК-спектроскопии стал одним
из эффективных инструментов химии. То же самое можно сказать об
электромагнитных волнах видимого и УФ-диапазона, энергия кото-
рых соответствует энергиям квантовых переходов электронов. Такие
эффекты реализуются как при создании соответствующих методов
исследования (на основе видимой и УФ-спектроскопии), так и при
инициировании химических реакций посредством перевода электро-
нов в возбужденное состояние (фотохимия).

9.	Энергия электромагнитных волн в диапазонах УФ-, рентгенов-
ского излучений и у-квантов превышает энергию химических связей,
поэтому воздействие таких волн на вещество приводит к неспецифи-
ческому образованию многих продуктов с участием таких промежу-
точных высокоактивных агентов, как ионы и свободные радикалы.
Аналогичное воздействие оказывают и облучения элементарными
частицами (электронами, нейтронами и т. д.), поэтому, несмотря на
различие по природе между электромагнитным излучением (УФ-,
рентгеновским, у-квантами) и частицами (электронами, нейтронами,
ионизированными атомами гелия и т. д.), область исследований, пред-
метом которой является взаимодействие перечисленных материальных
факторов с химическими системами, дисциплинарно выделяется под
названием «радиационная химия».
Таким образом, если принять во внимание только систему фи-
зико-химических взаимодействий в области материальных взаимо-
действий «химическое вещество (и химический процесс) — элект-
ромагнитные излучения и магнитные поля», то мы имеем громадную
объект-предметную область взаимодействий физического и хими-
ческого знаний во всех разновидностях и формах (по объекту, по
предмету, по методу и т. д.).

Замечу, что мы рассмотрели становление центральной области ес-
тественно-научного знания (атомно-молекулярного учения в широком
смысле этого понятия, включая проблему субатомной и субмолеку-
лярной электронной структуры, взаимодействия вещества и поля),
определяющей взаимодействия химии и физики. Кроме этого, имеется
и много других областей знания, раскрывающих объект-предметные
области взаимодействия физики и химии (поверхностные явления,
физико-химические процессы в растворах и твердых телах, фазовые
переходы и т. д.).

В целом показано, как в историко-логическом процессе взаимо-
действия физики и химии в экспериментальных и теоретических об-
ластях развивалось научное знание о микроструктуре мира неживой
природы.

Становление знаний об атомно-молекулярной
организации живой природы

Задачей настоящего раздела является анализ историко-логического
процесса взаимодействия химии и биологии вместе с взаимосвязан-
ными разделами физики и математики при формировании нового
естественно-научного знания об объектах, природа и функции которых
представляют предмет синтеза химического и биологического знаний.
Мы можем сразу назвать охарактеризованные объекты — это биопо-
лимеры, прежде всего белки и нуклеиновые кислоты.

Вещества более простой организации могут рассматриваться как
химические объекты, и изучение их свойств не требует учета их при-
родного (живого) происхождения, так же как системы более сложной
организации (клеточные органоиды, клетка, органы и т. д.) есть уже
прежде всего биологические объекты с определенными физико-хи-
мическими свойствами. Единство молекулярных процессов в живых
организмах — от микроорганизмов и простейших до тканей и органов
высших животных — в том, что генетическая программа основных
процессов, происходящих в живой клетке, представляется структурой
и функцией нуклеиновых кислот — ДНК и РНК, а далее основными
исполнителями вещественных превращений в клетке — специфичес-
кими полипептидами, или ферментами.

В данном разделе наша задача — подняться над историко-научной
фактологией и раскрыть характерные пути, логику становления науч-
ного знания о веществах белковой природы (прежде всего ферментов)
и нуклеиновых кислотах во взаимодействиях биологического и хими-
ческого знаний. Вначале рассмотрим процессы становления знаний
о ферментативном катализе и вместе с этим учения о биополимерах
типа белков (полипептидов).

Учение о биокатализе (ферментативном катализе) — важнейший
пограничный раздел современной биологии, в сфере которого изу-
чается жизнь на субклеточном (молекулярном) уровне.

Полное развитие учение о биокатализе получило в XX в., однако до
этого весь экспериментальный и теоретический базис науки о катализе
был создан в рамках химической науки.

Напомним, что катализаторы вещественных превращений и хи-
мической, и биологической природы ускоряют химические реакции,
которые и без их участия термодинамически возможны в соответствии
с изменением энергии Гиббса; поэтому, в частности, катализаторы
ускоряют достижение химического равновесия, но не сдвигают его в
какую-либо сторону протекания реакции.

В истории учения о катализе, основы которого были развиты в
XIX в., показательно то, что изучение феномена ускорения химических
процессов в присутствии малых добавок некоторых тел традиционно
проводилось в тесной связи исследований процессов ферментативной
природы (т. е. с участием биоагентов) и синтетических катализаторов
неживой природы.

Истоки этой традиции восходят к Я. Берцелиусу. После откры-
тия в 20-30-е гг. XIX в. явления ускорения химических реакций в
присутствии некоторых добавок, в основном соединений платины и
других металлов, Берцелиус заметил аналогию между своеобразным
контактным действием платины и таким же своеобразным действием
ферментов. Он писал:

«Мы убедились на опыте, что превращение сахара в углекислоту
и спирт, которое совершается при брожении под влиянием нераст-
воримого тела, известного под названием “фермент”, не может быть
объяснено действием, подобным двойному разложению между са-
харом и ферментом. Но при сравнении с известными в неорганичес-
кой природе отношениями оно ни с одним из них не обнаруживает
такого большого сходства, как с разложением перекиси водорода
под влиянием платины, серебра и фибрина. Является естественным
предположить для фермента аналогичное действие» (см.: [Соловьев,
Куриной, 1980, с. 189-190]).

Таким образом, с именем Я. Берцелиуса связано не только за-
рождение основных представлений о катализе вообще, но и начало
установления одной из важных предметных взаимосвязей химии и
биологии — взаимосвязи, объект-предметные области которой были
раскрыты в конце XIX — первой половине XX в.

С точки зрения методологического анализа взаимодействия химии
и биологии здесь важно учитывать, что Берцелиус только отметил
важную для развития естественно-научного знания аналогию между
ферментами и неорганическими катализаторами. При этом следует
иметь в виду, что в его время «ферментом» называли тела неизвестной
природы, которые, как мы можем установить с современных позиций,
представляли собой клеточную, чаще всего дрожжевую, биомассу,
содержавшую комплекс различных биокатализаторов — ферментов в
современном значении этого термина (см.: [Шамин, 1971, с. 68]).

Хотя Берцелиус прозорливо угадывал возможность протекания в
живых организмах тысяч каталитических превращений (см.: [Соловь-
ев, Куриной, 1980, с. 189]), все же на протяжении длительного периода
указанная объект-предметная область взаимодействия химии и био-
логии (биомолекулы типа ферментов с их структурой и функциями in
vivo и in vitro) оставалась скрытой. Биологическая (живая) природа
дрожжей («фермента») долгое время не признавалась видными хими-
ками. В рамках развития традиционной биологической науки биологи
подошли к этой проблеме значительно позднее.

При характеристике этой ситуации отмечается: «Характерно также
и сопротивление Либиха, Велера, так же как и Берцелиуса, признанию
живой природы дрожжей. Берцелиус изменил свою точку зрения через
десять лет, Либиху понадобилось для этого тридцать лет» [Шамин,
1971, с. 81]. Такая своеобразная ситуация объективно обусловлена тем,
что изучение процессов в присутствии «фермента» было, по существу,
изучением химических каталитических превращений.

Взаимодействие химии и биологии в области учения о биоката-
лизе могло войти в исследовательские программы, т. е. в сознательно
ориентированные исследования, только при утверждении в системе
естествознания знаний о химической и одновременно живой природе
ферментов. Становление этих знаний во второй половине XIX в. связа-
но с хорошо известными работами Пастера, Бухнера, Либиха, Бертло и
многих других исследователей. Особенно это выразилось в известном
споре Пастера с Либихом и Бертло (исторический и методологический
разбор этой ситуации см. в [Шамин, 1971]).

Как известно, Пастер видел в процессе брожения (ферментации)
результат жизнедеятельности целостных микроорганизмов. Либих,
Бертло и ряд других ученых считали, что процесс брожения — процесс
химический, с жизнью не связанный. Окончательное эксперимен-
тальное разрешение эта проблема нашла в опытах Э. Бухнера — ему
удалось показать, что бесклеточный дрожжевой сок может вызвать
ферментативный процесс — брожение [История, 1972, с. 469].

Другими словами, стало представляться достаточно обоснованным,
что ферменты (или биокатализаторы) есть клеточные вещественные
составляющие с каталитическим химическим действием. Для того
чтобы подчеркнуть такую специфику ферментов как биокатализато-
ров и освободиться от прежнего понятия «фермент», В. Кюне в 1878 г.
предложил называть «неорганизованные» ферменты, т. е. ферменты
вне живой клетки, энзимами [Быков, 1978, с. 81]. Заметим, что после
того, как термин «энзим» выполнил свою функцию в современной
науке, термином «фермент» уже, так же как и «энзим», на равных
обозначают биомолекулы с каталитическими функциями в живых
организмах и вне их.

Наконец, подходя к рассмотрению ситуации в конце XIX
в., следует отметить зарождение нового уровня исследования
биокатализаторов — субмолекулярного. В частности, Г. Бредиг,
исследовав действие различных ядов, которые, как оказалось, по-
давляют активность и неорганических платиновых катализаторов,
и различных ферментов (биокатализаторов, энзимов), подошел к
предположению о наличии у ферментов активного центра, содержа-
щего атом металла, что характерно, как сейчас известно, для многих
биокатализаторов.

«Я не стану здесь оправдываться от подозрений, — писал Бре-
диг, — будто я устанавливаю какую-то таинственную связь между
металлами и энзимами. Но если необходимо всячески опасаться, с
одной стороны, переоценки, во всяком случае, поразительных ана-
логий, то, с другой стороны, нужно во многих отношениях считать
коллоидные металлические золи неорганическими моделями энзи-
мов» (см.: [Арбузов, 1975, с. 64; Бредиг, 1899,1907]). Так обозначился
новый качественный уровень в химической традиции исследования
явлений химического катализа и биокатализа, заложенной когда-то в
гипотезах Я. Берцелиуса.

Дальнейший прогресс учения о биокатализе во многом связан с
развитием знаний (начиная с конца XIX в. и по настоящее время)
о белковой природе ферментов и полипептидном строении белков,
а также идентификации ферментов как специфических полипепти-
дов — биополимеров (как известно, ферменты представляют собой
глобулярные макромолекулы белковой природы).

Термин «энзим» был предложен немецким ученым В. Кюне в
1878 году для обозначения растворимых ферментов, в отличие от не-
растворимых организованных (наблюдаемых только в составе живой
клетки) ферментов. Далее в 1897 году немецкий ученый Э. Бюхнер
выделил из дрожжевых клеток комплекс ферментов, который вне
клетки обладал свойством сбраживать раствор сахара с образованием
углекислоты и спирта.

Ферменты (или энзимы) входят как составная часть в класс
веществ с традиционным названием «белки», или «полипептиды»,
если их характеризовать по природе основной химической связи
макромолекулы, соединяющей аминокислотные остатки.

При рассмотрении вопроса взаимодействия химии, физики и
биологии в связи с этим следует остановиться на анализе истори-
ко-логического процесса становления научных знаний о веществах
белковой природы. Такой материал нужно рассматривать в качестве
дополнительного к рассмотренному выше процессу взаимодействия
наук в области энзимологии.

Белки, или протеины, — это биополимеры, в состав которых
входят 20 аминокислот, между которыми осуществляется пептидная
связь путем отщепления молекулы воды.

Каждый природный белок, в том числе и глобулярные специ-
фические белки типа энзимов, имеет уникальную аминокислотную
последовательность и ряд других групп. Белок образует трехмерную
структуру — конформацию белка. Типичный белок может содержать
до 200 аминокислотных остатков. Структурное и функциональное
различия белков практически безграничны. Так, например, если белок,
состоит из 50 аминокислотных остатков 20 различных аминокислот,
то он может быть представлен 2050 различными (только по первич-
ной структуре!) молекулярными формами (см.: [Баблоянц, 1990,
с. 245-246; Иванов, 1982, с. 7]).
Важно учесть, что в XIX в. и начале XX в. были выявлены одно-
значно только два принципиальных качества белков — то, что это
вещества химические по своей структуре, и то, что большой класс этих
природных веществ обладает биокаталитическими (ферментативны-
ми) свойствами. На следующем этапе, т. е. в первой половине XX в.,
базис для дальнейшего прогресса науки о белках и ферментах созда-
вался в органической и полимерной химии. В этой части происходило
независимое развитие, а далее — синтез двух направлений в химии. В
одном из них, что связано преимущественно с работами Э. Фишера,
были развиты представления о пептидном строении белков [Быков,
1978; Иванов, 1982]. В другом показано, что в природе возможны
макромолекулярные (полимерные) образования.

Доказательство существования полимерных молекул осуществлено
в работах Г. Штаудингера (см., напр.: [Попов, 1989; Притыкин, 1991,
с. 95]). Здесь мы можем видеть, как происходят интеграция и синтез
научных знаний, получаемых в различных направлениях. Так, хими-
ческое изучение пептидов позволило идентифицировать белки как
вещества пептидной структуры. Исследования в органической химии
привели к обоснованию принципиальной возможности существования
полимеров (макромолекул). Эти знания соединились в конечном
итоге в новой области пограничного знания, которую можно назвать
биофизикохимией белка.

Дальнейшее развитие учения о белках и ферментах пошло в двух
основных направлениях: изучение физико-химическими методами
строения ферментов (белковой части — апофермента, небелковой —
простетической группы) и изучение функционирования ферментов
в системах живых клеток и модельных искусственных условиях вне
живой клетки. Понятно, что решение таких задач потребовало интег-
рации и синтеза многих специально-методологических, теоретических
и экспериментальных знаний физики, химии, математики, биологии
и всех их смежных областей: молекулярной физики, органической
аналитической и синтетической химии, микробиологии и многих
других. Все это привело, в частности, к переходу исследований белка
от расшифровки химической структуры к изучению пространствен-
ного строения (от первичной структуры ко вторичной, третичной,
четвертичной) и химическому синтезу первых природных аналогов
(см.: [Иванов, 1982; Попов, 1989]).

Второй важнейший класс природных объектов, составляющих
пограничную предметную область химии и биологии, — нуклеино-
вые кислоты, а точнее ДНК и РНК, — биополимеры, химические по
строению, но обладающие, помимо химических, специфическими
биологическими свойствами, прежде всего свойствами хранения и
передачи информации.

В этой части я буду преимущественно находиться на уровне
дескриптивной методологии, т. е. первичного уровня рефлексии ме-
тодологической проблемы взаимодействия наук на стыке историко-
научных и философско-методологических знаний. Отмечу сразу, что
в историческом и методологическом плане процесс познания нуклеи-
новых кислот сходен с процессом познания белков и ферментов. Так, в
случае изучения белков и ферментов на некотором этапе шло развитие
химии белка и полипептидов, параллельное с развитием учения о
биокатализе, учения о веществах полимерной структуры, что нашло
свое явное отражение в синтезе знаний, обобщаемых в современной
науке о белках и ферментах. Так же и в случае науки о нуклеиновых
кислотах вначале изучались нуклеиновые кислоты как составляющие
живых организмов, выделяемые из клеточного ядра и дающие кислую
реакцию, без ясного представления об их химической структуре и
биологических функциях.

Параллельно с этим шло развитие генетики — от общих феноме-
нологических знаний традиционной генетики к хромосомной теории
и затем к молекулярной биологии с учением об основном носителе
генетической информации — нуклеиновых кислотах.

В 1869 г. Ф. Мишером были выделены нуклеиновые кислоты, ко-
торые он назвал «нуклеином». Как пишет Г. В. Быков, «сначала нук-
леин считали, вследствие того, что его не удавалось хорошо очистить
от белка, фосфорилированным альбумином (т. е. белком. — В. К.), и,
действительно, первоначальный нуклеин Мишера представлял собой
нуклеопротеид, т. е. соединение нуклеиновой кислоты с белком, но в
1872 г. Мишер получил нуклеиновую кислоту, как показывают данные
его анализов, практически свободную от белка, ив 1874 г. он пришел
к выводу, что нуклеин — своеобразное вещество, отличающееся от
белков. Мишер также установил, что нуклеин представляет собой мно-
гоосновные кислоты. Самый термин “нуклеиновые кислоты” вместо
названия “нуклеин” был предложен Альтманом в 1889 г., которому
наука обязана общим способом выделения нуклеиновых кислот, сво-
бодных от белковых примесей» [Быков, 1978, с. 198].

Обратим внимание на то, как вместе с обогащением научного
знания происходит и обогащение языка науки. Сначала некоторое
вещество, названное в соответствии со своим происхождением (вы-
делялось из клеточных органоидов — ядер с неизвестными пока био-
логическими функциями), в результате химических исследований
получает название «нуклеиновая кислота». В дальнейшем, вплоть
до настоящего времени, этот термин сохраняется, но происходит
непрерывное обогащение его содержания.

На рубеже XIX-XX вв. в составе нуклеиновых кислот были открыты
пуриновые и пиримидиновые (азотистые) основания: аденин, тимин,
гуанин, цитозин, урацил. При этом был установлен важный факт, что
аденин и тимин, а также гуанин и цитозин входят в состав нуклеиновых
кислот в эквимольных количествах. В 20-е гг. в составе нуклеиновых
кислот были идентифицированы сахара, в частности дезоксирибоза. С
этого времени (но все так же пока в рамках химии) начинается изуче-
ние нуклеозидов — гликозидов, образованных с одним из оснований,
входящих в нуклеиновые кислоты [Быков, 1978, с. 199].

Существенно отметить, что эти важнейшие для современной мо-
лекулярной биологии, генетики и генетической инженерии знания
получались в результате свободного творчества химиков вне каких-
либо программ, определенным образом связанных с генетическими
исследованиями и какими-либо социальными заказами.

Дадим краткое описание генетических исследований до их взаи-
модействия с названными выше химическими исследованиями. Так,
после известных работ Г. И. Менделя в 1888 г. В. Вальдейер предло-
жил для ядерных органоидов термин «хромосома» [История, 1975,
с. 298-299]. В начале XX в. в комплексе работ различных ученых
было показано, что передача генетической информации происходит
с участием хромосом. Начало хромосомной теории наследственности
связано с работами В. Сэттона и Т. Бовери (см.: [История, 1975, с.
303]). Обратим внимание на то, что хромосомная теория наследствен-
ности возникла в результате применения познавательного подхода
(принципа, метода), названного нами «методом контрредукции» (см.
соответствующий раздел ниже). В данном случае высшие свойства
некоторого элемента в системе, а именно хромосом в живом организ-
ме, познаются при исследовании этого элемента не изолированно,
а в составе более высокоорганизованной системы — организма как
целого. Соответственно описанные выше химические исследования
нуклеиновых кислот можно рассматривать как формирование на-
учной базы для обеспечения функционирования допрлнительного
метода — метода редукции.
Для выявления предметной области, в которой взаимодействие
химии и биологии стало бы происходить в явном виде, необходим был
еще один этап — установление основного молекулярного компонента
хромосом. Здесь показательно выделить тот любопытный факт, что
опора на естественно-научное знание и соображения, проистекаю-
щие из математической теории информации, привела к ошибочному
предположению. Так, на протяжении длительного времени в первой
половине XX в. белки считались наиболее вероятным носителем
генетической информации. Было естественно предполагать, что
последовательность из 20 аминокислот может кодировать большую
информацию, чем последовательность из 4 азотистых оснований нук-
леиновых кислот. Как известно, общие представления о коде записи
генетической информации на молекулярном уровне были высказаны
Э. Шрёдингером еще в 30-е гг. Выявление объект-предметной области
для явного взаимодействия химии, физики, математики и биологии
произошло в результате синтеза описанных выше направлений раз-
вития знания в 40-е гг., выразившегося в дисциплинарном (а отсюда
и осознанном научным сообществом) направлении — молекулярной
биологии.

Этапными для становления молекулярной биологии были следую-
щие открытия. В 1944 г. американские исследователи О. Эвери, К. Мак-
Леод и М. Мак-Карти показали, что выделенные из пневмококков
молекулы ДНК обладают трансформирующей активностью. После
гидролиза этих ДНК дезоксирибонуклеазой их трансформирующая
активность полностью исчезла. Тем самым впервые было убедительно
доказано, что генетической информацией в клетке наделены именно
ДНК, а не белок [История, 1975, с. 451]. За этим последовало раз-
личение генетических функций нуклеиновых кислот и белков в так
называемом центральном постулате молекулярной биологии, сфор-
мулированном первоначально Ф. Криком, в котором утверждается,
что генетическая информация передается от нуклеиновых кислот
к белкам, но никогда не передается от белка к белку или от белка к
нуклеиновой кислоте.

В 1953 г. Д. Уотсон и Ф. Крик на основании данных рентгенострук-
турного анализа в сопоставлении с данными химических исследований
и правила Е. Чаргаффа о равенстве относительного содержания двух
пар оснований А-Т и Г-Ц для молекул ДНК предложили гипотезу,
согласно которой молекула ДНК представляет собой двойную спираль,
образованную двумя полинуклеотидными цепями.
На основании этой гипотезы были объяснены деление и размножение
живых клеток как результат удвоения молекул ДНК. Приведенные выше
описания я не всегда сопровождал выделением момента взаимодействия
химических и биологических знаний при раскрытии объект-предметной
пограничной области, связанной с природой и функциями нуклеиновых
кислот. На дескриптивном уровне методологического исследования они
достаточно очевидны. Заметим только, что кодирование аминокислот
именно триплетом нуклеотидов предполагалось с привлечением сооб-
ражений теории информации. Так, предположение «одна аминокислота
кодируется одним нуклеотидом» приводит к выводу, что ДНК может
кодировать только 4 из 20 известных аминокислот, входящих в состав
живых организмов. Если кодирование производится двумя нуклеоти-
дами, то 42 = 16, т. е. имеется возможность кодировать только 16 ами-
нокислот. Для трех нуклеотидов имеем емкость кода уже 43 = 64, т. е.
вполне достаточную и избыточную для кодирования известных амино-
кислот. Естественно было предположить, что экономичное устройство
живых организмов в материальном (конструктивном) и энергетическом
смыслах не позволяет ожидать избыточного кодирования одной ами-
нокислоты четырьмя нуклеотидами. Как известно, Ф. Крику удалось
экспериментально доказать, что каждая аминокислота закодирована
триплетами нуклеотидов.

Интересно, что база физико-химических знаний в области моле-
кулярной биологии позволила чисто теоретически предположить
существование такого молекулярного компонента, как транспортная
РНК, т. е. агента, осуществляющего кодовое соответствие между кодо-
ном информационной РНК и аминокислотой. Именно учет того, что
последовательность трех нуклеотидов по размерам значительно боль-
ше аминокислот (для чего нужно предварительно знать химическую
структуру кодона и его физические, в данном случае пространственные,
размеры), позволил Ф. Крику постулировать наличие «переводчи-
ка» 4-буквенного языка нуклеиновых кислот на 20-буквенный язык
последовательности аминокислот. Он предположил, что существует
биомолекула «транспортная РНК» с двойной специфичностью — к
соответствующим аминокислоте и кодону. Впоследствии транспортная
РНК (т-РНК) была найдена в экспериментальных исследованиях. В
методологическом плане этот факт очень важен тем, что в истории взаи-
модействия химии и биологии т-РНК, пожалуй, первый молекулярный
(химический) компонент, существование которого в природе было
вначале предсказано на основании теоретических соображений.
Как видим из предыдущего материала, обычный историко-логичес-
кий процесс познания структуры и функций какого-либо биокомпо-
нента разворачивался в обратном порядке — препаративное выделение
соответствующего компонента из живых организмов, изучение его
химических свойств и структуры и установление в дальнейшем его
специфических функций в системах метаболизма живой клетки.

Таким образом, в данной части на уровне дескриптивной методоло-
гии я показал раскрытие объект-предметной области взаимодействия
химии и биологии в историко-логическом процессе взаимодействия
химического, физического, биологического и математического зна-
ний. Здесь получена, как представляется, достаточно ясная картина
становления знаний о таких природных объектах, как белки и нукле-
иновые кислоты, и их специфических химических и биологических
свойствах.

В продолжение к сказанному представляется интересным просле-
дить историко-логический процесс взаимосвязи химии и биологии в
тех областях, где химические методы, химические знания применяются
к исследованию целостных живых систем, т. е. систем, где рассмотре-
ние химических молекулярных аспектов составляет только один из
аспектов системного рассмотрения данных объектов. В этом плане
можно остановиться на вопросах взаимодействия химии с физио-
логией и аграрными науками. Я не буду специально рассматривать
здесь данный вопрос, освещенный нами в некоторой степени в книге
[Соловьев, Курашов, 1989, с. 101 — 132].

Глава 3

Становление и взаимосвязи пограничных
научных дисциплин

Типичные механизмы становления пограничных дисциплин
при выделении их в системе естествознания на первичном пред-
метно-логическом уровне (по инвариантным предмету, методу или
познавательной цели) показаны для термо-, электро- и биохимии,
квантовой, аналитической и биоорганической химии, а также для
крупных интегративных и синтетических областей: физическая химия,
химическая физика, биохимия, геохимия, биотехнология. Современ-
ные тенденции математизации химии проявляются в таких разделах
современной науки, как «математическая химия», «компьютерная хи-
мия», «машинный дизайн в химии». Новой проблемой для такого рода
направлений является не только сложность математических процедур
с физико-математическими моделями химических систем, как это
было на протяжении всей предшествующей истории взаимодействий
химии и физико-математических наук, но и сложность формализации
содержательных знаний химии для представления их в компьютерных
системах искусственного интеллекта (экспертных системах и т. п.).

Дисциплинарные интегративные и синтетические
процессы в пограничной области физики и химии

Формирование такой обширнейшей области знания, как физичес-
кая химия, связано с зарождением множества пограничных областей
(дисциплин) физико-химического знания. Этот процесс был обуслов-
лен интенсивным обогащением естествознания в XIX в.

В этом разделе мы преимущественно ограничимся проблемами
зарождения новых областей знания (новых дисциплин), т. е. пробле-
мами, рассматриваемыми в предметно-логическом плане. Проблемы
дальнейшего оформления новых областей знания в институте науки
(проблемы рассмотрения вопроса в социально-психологическом или
социально-организационном аспекте) здесь затрагиваются, однако не
включаются в основные задачи данного философско-методологичес-
кого исследования.

При рассмотрении вопросов зарождения новых научных дисцип-
лин на предметно-логическом уровне можно выделить три основных
компонента, которые, оставаясь инвариантными (по отдельности или
в сочетаниях), обусловливают автономизацию некоторой области зна-
ния в системе науки: предмет, метод, познавательная цель. Выделение
такой триады компонентов, конечно, схематично и упрощает проблему,
но в первом приближении такой подход представляется достаточно
правильным и, пожалуй, достаточно распространенным.

Здесь же надо сказать, что «многомерностью проблемы взаимо-
действия и «одномерностью текстуального материала, представляю-
щего результаты исследования, порождает неизбежную (в принципе
необходимую) перекрываемость материалов различных частей.

В данном конкретном случае мы, например, уже рассмотрели в пре-
дыдущей части основные моменты зарождения квантовой химии как
синтетической области естествознания (или синтетической дисципли-
ны) с инвариантными предметом и теоретическими методами. В силу
этого в логическую последовательность представления материалов в
этом разделе указанные материалы будут включаться без специального
подробного рассмотрения.

Теперь, исходя из обозначенных позиций, рассмотрим пути ста-
новления некоторых важнейших пограничных физико-химических
дисциплин, формирование физической химии и вопрос ее разделе-
ния в системе научного знания с химической физикой. Первая часть
проблемы относится к периоду развития науки в основном в XIX в.,
вторая — к периоду XX в. Анализ историко-логического процесса
развития научного знания во взаимодействиях физики и химии поз-
воляет выделить — как наиболее характерные — процессы зарождения
электро- и термохимии.

Установление взаимосвязи химических и электрических явлений,
приведшее к возникновению особой научной дисциплины — электро-
химии, исторически тесно связано с созданием и усовершенствованием
источников электрического тока. В этом смысле можно говорить о
важности для развития данного направления экспериментальных
технических устройств.

Можно предполагать, что первые экспериментальные результаты,
свидетельствующие о взаимосвязи электрических и химических явле-
ний, не были предварительно обоснованы какой-либо гипотетической
моделью. Так, первым техническим (искусственно созданным) источ-
ником электричества была лейденская банка (1745 г.) — электрический
конденсатор с накоплением на обкладках электрического заряда, полу-
чаемого в результате трения. Используя лейденскую банку, Дж. При-
стли обнаружил, что, если в запаянной над водой трубке пропускать
электрические искры, то это приводит к появлению в воде кислоты и
уменьшению объема воздуха. Эти опыты были подтверждены несколь-
ко позднее Г. Кавендишем. Так был получен первый эксперименталь-
ный факт взаимосвязи электрических и химических явлений.

Последующее накопление эмпирического материала в предметной
области «химизм-электричество» также было связано с созданием
нового источника тока, на этот раз не чисто физической, а электро-
химической природы. Создание такого источника происходило по
линии: открытие в конце XVIII в. Л. Гальвани «живого электричества»
(возникновение электрического тока при соприкосновении с препари-
рованной лягушкой железного и медного проводников) и реализация
его открытия в искусственном гальваническом элементе — «вольто-
вом столбе», описанном А. Вольта в 1800 г. (см., например: [История,
1981, с. 119-123]). Исследование самого гальванического элемента и
его применений как источника тока в физике и химии кардинальным
образом сказалось на развитии естественно-научных и технических
знаний в области электричества. Сам Вольта ввел важное понятие
«электродвижущая сила», указав на способ ее повышения путем
последовательного соединения гальванических элементов. Он же
составил ряд напряжений металлов, который является эмпирической
основой электрохимии, включая современную. Здесь стоит назвать
и электрохимию органических соединений, как дисциплину, сфор-
мировавшуюся в XX веке (о казанской школе этого направления см.
[Каргин, Будников, 2006]).

Дальнейшее накопление эмпирического материала вскоре перешло
ту критическую черту, когда его объем и достоверность привели к
зарождению первичных теоретических представлений о взаимосвязи
химических и электрических явлений — вначале только в форме осоз-
нания и недвусмысленной формулировки общего положения о нали-
чии в природе такой взаимосвязи. Этот важный момент обусловлен
экспериментальными работами Г. Дэви, который в 1807 г., используя
гальванический элемент, электролизом водных растворов щелочей
получил неизвестные до того времени металлы — натрий и калий.

«Вольтова батарея, — по словам Дэви, — послужила набатным
колоколом, разбудившим исследователей во всех концах Европы.
Она оказалась полезной не только для демонстрации новых свойств
электричества, но и как инструмент для открытий в других областях
знания, демонстрировала взаимосвязи между явлениями и пред-
метами, до сих пор казавшимися несвязанными, и объединяла тем
самым физику и химию» (см. [Соловьев, 1980а, с. 95]). Эти слова,
по существу, означают осознание новой предметной области одним
из представителей научного сообщества. Действительно, вопросы
природы электричества в гальванических элементах и взаимосвя-
занные с ними вопросы электролиза составили пограничную область
синтеза физического и химического знаний. Именно в этой части
можно говорить о зарождении новой специфической пограничной
области знаний (или новой дисциплины) с достаточно определенно
обозначенным предметом.

Как видно, особенность зарождения электрохимии заключалась
в том, что ее предыстория не связана с какими-либо идеями или
теоретическими предпосылками, гипотезами, а в первую очередь
связана с созданием технических экспериментальных средств (или
«инструментов для открытий», говоря словами Дэви) — источников
электрического тока — и накопления (в принципе не ожидаемых)
экспериментальных эффектов.

Последующее развитие знаний в области исследований природы
электрических и химических процессов можно связывать уже со ста-
новлением электрохимии как научной дисциплины (как достаточно
обособленной области знания, в данном случае по специфическому
инвариантному предмету исследования), включая ее прикладные и
технические разделы. Здесь мы имеем сложнейший (с точки зрения
взаимосвязи и взаимодействия естественных и технических наук)
историко-логический процесс исследования и создания электрохими-
ческих элементов: гальванических, топливных. К примеру, создание
топливных элементов происходило в такой последовательности (в
упрощенном виде): взаимодействие химии и биологии — органическая
химия — исследование окислительно-восстановительных процессов
органических соединений — топливные элементы. В эту историю
входит также созданный в конце XIX в. элемент Лекланше, в котором
ЭДС образуется в окислительно-восстановительном процессе, но
только в отличие от топливных элементов для неорганических агентов
(МпО2 — окислитель, Zn — восстановитель).

Обширная область прикладной электрохимии — электролиз, средс-
тво промышленного получения разнообразных веществ, в том числе
композиционных материалов и различных покрытий.

Познание фундаментальных закономерностей природы взаимо-
действия электрических и химических процессов получило развитие
в дуалистической электрохимической теории Берцелиуса (который
ввел понятие «полярный атом» и заложил основы теории ионной
связи), законах электролиза Фарадея, теории электролитической
диссоциации Аррениуса и многих других. В аспекте рассмотрения
проблемы взаимодействия физики и химии в этой части показа-
тельно влияние химического знания на знание физическое. Так, в
период, охватывающий почти все XIX столетие, в ходе исследования
электрических явлений стало раскрываться глубокое противоречие,
которое заключалось в том, что теория электричества в физике (с ее
завершенной формой — электродинамикой) носила континуальный
(полевой) характер, тогда как электрохимические экспериментальные
исследования и теории ионной связи свидетельствовали о дискретной
природе электричества. В частности, Фарадей на основании законов
электролиза, т. е. законов, выведенных из электрохимических иссле-
дований, обусловил постановку вопроса о дискретном элементарном
носителе электрического заряда, высказав сам предположение о ми-
нимальном количестве заряда.

В свою очередь, Г. Гельмгольц, С. Аррениус и другие исследова-
тели под влиянием работ Фарадея пытались объяснить даже прово-
димость разреженных газов как феномен электрической природы.
Другими словами, открытию электрона исторически и логически
предшествовали исследования в пограничной синтетической области
знания — электрохимии. Хотя открытие электрона в 1897 г. в извес-
тных экспериментах по газовому разряду Дж. Дж. Томсона можно
отнести к реализации чисто физической экспериментальной ситуа-
ции, тем не менее экспериментально и концептуально предыстория
развития знания, определившая открытие электрона (в том числе
и техника получения электрической энергии), связана с активным
взаимодействием, взаимообусловленностью развития химического
и физического знаний.

Обогащение научного знания о природе вещества в сфере элек-
трохимии создало основу для становления новых пограничных фи-
зико-химических дисциплин как «внутри» электрохимии (по пути
дальнейшей ее специализации и дифференциации), так и вне ее (по
пути влияния электрохимических исследований на формирование
других предметных областей, методов исследования, уже выходящих
из ее предметной сферы; к примеру, по линии: электрохимические
исследования — представления об электроне — открытие электро-
на — квантовая механика — квантовая химия).

Рассмотрим для получения более общей картины становление
другой научной дисциплины, также выделяющейся в системе научного
знания по специфической предметной области — термохимии. Объ-
ективная обусловленность возникновения термохимии определяется
необходимым соответствием химического и энергетического состояний
вещества. Каждая химическая связь имеет определенную энергию, в
любой химической системе при протекании химических процессов
происходит образование новых связей с отличающейся энергией.
Разница в суммарной энергии исходных реагентов и конечных про-
дуктов обусловливает выделение или поглощение тепловой энергии,
т. е. экзотермичность или эндотермичность химических процессов.
Рассмотрим, как зарождалась данная предметная область знания.

В отличие от электрохимии, где взаимосвязь электрических и
химических явлений могла быть установлена толькр с созданием
источников электрического тока, взаимосвязь тепловых и химичес-
ких явлений была, конечно, обнаружена давно и неизвестно когда:
и алхимикам, и флогистикам достаточно было приложить ладонь к
реторте или колбе.

Накопление экспериментальных научных фактов, свидетельству-
ющих о взаимосвязи химических (и физико-химических) процессов с
тепловыми явлениями стало происходить только в XVIII в., особенно
во второй его половине. Вначале в большей части работ исследовались
физико-химические процессы растворения, плавления, а вместе с этим
создавались устройства для контроля и измерения тепловых явлений.
Так, в программе физико-химических исследований М. В. Ломоносова
указывалось на заметную значимость тепловых эффектов в процессах
растворения.

В 1744 г. Г. В. Рихман установил количественную взаимосвязь
между температурой смеси и температурами исходных порций одно-
родной жидкости. В 1759-1763 гг. Дж. Блэк с помощью изобретенного
им калориметра провел первые измерения теплоемкости, теплот плав-
ления и испарения ряда веществ. В 1788 г. Ч. Б. Блегден установил,
что понижение температуры замерзания раствора пропорционально
количеству растворенной в нем соли.

В 1780-1781 гг. И. Вильке предложил два экспериментальных
метода определения удельной теплоемкости веществ: метод смеше-
ния и метод, основанный на плавлении льда. Последний лег в основу
водяного калориметра, примененного Лавуазье и Лапласом, которые
в 1782-1783 гг. измерили удельную теплоемкость многих жидких и
твердых тел, определили теплоту, образующуюся при смешении серной
кислоты и воды, при горении (окислении) угля и серы.

Как можно констатировать, первые надежные количественные
экспериментальные факты, отражающие взаимосвязь химических и
тепловых явлений, были получены с помощью физического инстру-
мента — калориметра. Использование физического исследовательского
инструмента в сочетании с традиционными («реагентными») методами
химических исследований позволило Лавуазье и Лапласу получить
экспериментальный материал для важного теоретического положения:
«Все, как реальные, так и кажущиеся тепловые изменения, которые
претерпевает система тел при изменении состояния, воспроизводятся
в обратном порядке, когда система возвращается к исходному состоя-
нию» (см. [Дорфман, 1962, с. 194]).

Это положение в частной формулировке, касающейся образова-
ния каких-либо химических соединений, достаточно ясно выражено
учеными (см., например: [История, 1981, с. 13]). Вполне определенное
осознание новой предметной области, охватывающей явления взаи-
мосвязи химических и тепловых процессов, можно охарактеризовать
как зарождение термохимии. Это зарождение новой области научного
пограничного знания со специфическим предметным инвариантом.

Дальнейшая история данного направления уже связана с обогаще-
нием его новым научным знанием. Здесь можно назвать традиционные
исследования теплоты горения различных веществ, проводимые в
XIX в. Б. Томпсоном, П. Дюлонгом, С. Депре и др.

Принципиально важным для развития физического и химического
знаний было открытие в 1819 г. П. Дюлонгом и А. Пти эмпирического
правила, согласно которому молярная теплоемкость всех простых
твердых тел (произведение удельной теплоемкости на атомную мас-
су) не зависит от температуры и составляет постоянную величину.
Для развития взаимодействий химического и физического знаний
названное правило было ценным тем, что служило основой нового
экспериментального метода. Так, если закон Авогадро позволил эк-
спериментально определять относительную величину атомных масс
в газовой фазе, то правило Дюлонга и Пти дало возможность опре-
делять эти величины в экспериментах с веществами в твердой фазе.
Это, конечно, явилось одним из инициирующих факторов развития
атомно-молекулярного учения — важнейшей области взаимодейс-
твия физики и химии. Важно отметить работы Г. И. Гесса, который
предложил по количеству теплоты, выделяющейся в результате
химической реакции, определять меру химического сродства (см.
[Соловьев, 1962]).

Таким образом, мы получили достаточно типичную картину
становления новых областей научного знания при взаимодействиях
физики и химии, которые обособились в системе естествознания
по специфическому предмету. Зарождение электрохимии началось
с накопления отдельных экспериментальных фактов взаимосвязи
электрических и химических явлений и было обусловлено созданием
экспериментальных технических средств — электрических источни-
ков, что закономерно привело к обобщению этих фактов и осознанию
новой предметной области в недвусмысленных формулировках Дэви.
Становление термохимии также прошло через аналогичные этапы и
определилось этапными обобщениями Лавуазье, с тем отличием, что
экспериментальным техническим средством был калориметр, т. е.
измерительный прибор.
Далее, для расширения картины, показывающей историко-логи-
ческие закономерности становления новых областей знания, полезно
рассмотреть пути зарождения физико-химического анализа — погра-
ничной области знания (дисциплины), выделяющейся в системе наук
по инвариантному методу исследования. Предыстория зарождения
физико-химического анализа определяется длительным процессом
взаимодействия физики и химии в области исследований конденси-
рованного состояния вещества (растворов и твердых тел).

Физико-химические свойства растворов в XVIII в. изучали Э. Жоф-
руа, Р. Реомюр, М. В. Ломоносов и многие другие естествоиспытатели.
На рубеже XVIII-XIX вв. К. Бертолле предложил рассматривать
растворы как химические соединения неопределенного состава. К
середине XIX в., однако, еще не был решен вопрос, рассматривать
ли растворы как физическую или как химическую систему. Кон-
кретизация пограничной предметной области связана с работами
Д. И. Менделеева, который, указывая на наличие слабых межмолеку-
лярных сил химического сродства, назвал силы (как мы знаем сейчас,
разнообразные нековалентные межмолекулярные взаимодействия),
являющиеся по природе переходными между «чисто химическими»
и «чисто физическими».

Таким образом, в общей постановке была обозначена предметная
область, охватывающая проблемы физико-химических межмоле-
кулярных взаимодействий, обеспечивающих жидкое или твердое,
т. е. конденсированное, состояние вещества. Позднее зародилась
супрамолекулярная химия, которая раскрыла для нас новые классы
микроструктур вещества, устойчивость которых определяется нева-
лентными связями.

В 1889-1901 гг. В. А. Кистяковским и И. А. Каблуковым было пока-
зано, что образование гидратов в водных растворах есть необходимое
условие диссоциации электролита; это объединяло «химическую те-
орию» гидратации (в обобщенной теории растворов — сольватации) с
«физической теорией» электролитической диссоциации. Как известно,
до этого названные теории принимались как альтернативные, противо-
речащие одна другой, в том числе и их создателями — Д. И. Менделее-
вым и С. Аррениусом. В результате разрешения этого противоречия и
синтеза научного знания в данной области природа конденсированного
состояния вещества, в том числе сложных многокомпонентных систем
типа растворов, была на рубеже XIX-XX вв. достаточно конкретизи-
рована.
Синтез перечисленных выше естественно-научных знаний, возник-
ших в результате взаимодействий физики и химии, с представлениями
математического характера в 1906-1914 гг. в работах Н. С. Курнакова
и С. Ф. Жемчужного выразился в создании междисциплинарного
исследовательского метода — физико-химического анализа. Метод
позволил изучать разнообразные фазовые физико-химические и
химические превращения в многокомпонентных конденсированных
системах на основе диаграмм «состав-свойство». В целом мы имеем
следующую линию зарождения нового метода и новой области знания
на его основе: обогащение научных знаний в пограничной предмет-
ной области исследований конденсированного состояния вещества
(эмпирических знаний, экспериментальных средств, теоретических
положений) — создание междисциплинарного исследовательского
метода «физико-химический анализ» и специфической области знания
(дисциплины) на его основе.

В этой части надо отметить, что вообще всякое новое познанное
объект-объектное взаимодействие служит основой для зарождения
нового экспериментального исследовательского метода. В случае
физико-химического анализа мы имеем более сложный вариант ком-
плекса физико-химических взаимодействий в многокомпонентных
вещественных системах, проявляющихся в зависимостях «физико-
химический состав — физическое свойство».

Таким образом, мы рассмотрели генезис пограничных областей
знания (научных дисциплин): «электрохимия», «термохимия» и «фи-
зико-химический анализ». Причем первые две выделяются в системе
научного знания по признаку инвариантности предмета исследования,
а последняя дисциплина — по исследовательскому методу.

В качестве примера дисциплины, выделяющейся одновременно и
по методу, и по предмету, можно назвать квантовую химию, основные
этапы генезиса которой были рассмотрены в предыдущем разделе.
Действительно, для квантовой химии характерны как специфическая
предметная область (электронно-ядерные состояния химических час-
тиц в их статике и химических превращениях), так и специфические
трансдисциплинарные исследовательские методы, в основе которых
лежит своеобразный метод квантовой химии (органично соединяющий
в теоретической части концепции квантовой механики и классической
теории химического строения и в экспериментальной части методы
типа УФ- , ИК- , ЯМР -, ЭПР-спектроскопии, прошедшие «школу
химии»).
Наконец, в качестве области знания (дисциплины), выделяющей-
ся в системе научного знания по инвариантной цели исследования
с «вариантными» предметом и методами, можно назвать аналити-
ческую химию.

Аналитическая химия представляет собой дисциплину, объединя-
ющую различные дисциплины и направления (в том числе, например,
методы химического синтеза могут быть использованы в аналитичес-
ких целях для установления структуры соединений).

Целью аналитической химии является определение состава ве-
щества, а также и установление строения (об истории, принципах и
вариантах дефиниции аналитической химии см., например: [Золотов,
2007; Клячко, 1996; Сабадвари, 1984]).

Историко-логическое исследование генезиса и развития аналити-
ческой химии как области знания, выделяемой только по цели, имеет
определенную специфику. Во-первых, для этого случая невозможно ус-
тановить начальный период становления дисциплины. Действительно,
цель исследования — субъективный компонент научной дисциплины,
и здесь можно рассчитывать только на обнаружение литературных
источников с формулировками данной цели, однако при этом не бу-
дет иметься никаких оснований для утверждений об их первичности.
Во-вторых, выделение дисциплины только по инвариантности цели
потенциально предполагает включение в ее сферу всех возможных
научных знаний в их взаимосвязи и взаимодействии.

Вопрос о зарождении аналитической химии решается, на наш
взгляд, тривиально: проблемы состава вещества относятся к вечным
проблемам химии, поэтому решение вопроса о датировке возникнове-
ния химии равнозначно вопросу времени зарождения аналитической
химии.

В ключе взаимодействия наук проблема развития аналитической
химии наиболее интересна в части становления экспериментальных
исследовательских методов. В значительной степени этот вопрос рас-
смотрен в предыдущем разделе, где показаны на ряде важных примеров
и зарождение экспериментальных исследовательских методов во вза-
имодействиях физики и химии, и их роль в развитии взаимодействия
естественно-научных знаний. Здесь выделим только характерные этапы
зарождения в структуре химии (включая аналитическую химию) экспе-
риментальных методов качественного и количественного анализа.

Как известно, классическими количественными методами химичес-
кого анализа являются гравиметрия (весовой анализ), где интенсив-
ность аналитического сигнала измеряется по массе агента химической
реакции (как правило, продукта), и титрометрия, где интенсивность
аналитического сигнала определяется по объему или массе титранта.

Отсюда такой физический инструмент, как весы, можно считать
основным в химии XVIII-XIX вв. (именно физический инструмент,
а не метод), так как химический, в том числе химико-аналитический,
эксперимент может быть поставлен, прежде всего, на основании
эмпирических и теоретических знаний химии. Химический экс-
перимент включает: выбор соответствующих реагентов, создание
экспериментальной ситуации, в которой происходит запланиро-
ванная химическая (аналитическая) реакция, и логический анализ
результатов эксперимента.

В данном случае контрольные характеристики процесса (особенно в
качественном анализе) — цвет, объем, масса — входят чаще всего лишь
в формально-логическую, а не в содержательную часть химического
эксперимента.

Качественное преобразование экспериментально-аналитического
инструментария химии начинается в конце XIX в. со времени создания
спектрального анализа (о взаимодействиях физики и химии в этой
области сказано выше) и расширения арсенала спектральных методов
исследования в XX в.: УФ-, ИК-, ЯМР- и ЭПР-спектроскопии; важ-
нейших методов разделения, как хроматография (физико-химическая
по природе процесса разделения) и масс-спектрометрия (физический
метод, где химия «работает» при получении предварительных сведений
о составе и структуре исследуемого образца).

Наконец, современный этап расширения аналитического инстру-
ментария химии связан с развитием компьютерной техники, с одной
стороны (данный этап — также результат взаимодействия наук, вклю-
чая химию в части создания элементной полупроводниковой базы),
и с познанием функций биомолекул в результате взаимодействия
биологического, химического, физического и математического знаний,
что выразилось в создании высокоспецифических и высокочувстви-
тельных биосенсоров на основе иммунных тел и ферментов; получили
развитие кинетические методы анализа.

В заключение рассмотрения становления аналитической химии
важно выделить интересный вопрос о взаимоотношении историко-на-
учных и методологических реконструкций развития научного знания.
В данном конкретном примере демонстрируется случай однозначного
соответствия историко-научных реконструкций специально-научной
методологии аналитической химии.

* * *

В таблице, представленной ниже, я хочу показать, что историко-
логический путь становления знаний о составе и структуре вещества
аналогичен (подобен, изоморфен и т. п.) актуальной работе совре-
менного аналитика при анализе вещества неизвестной природы (под
«аналитиком», конечно, понимается и коллектив, и взаимодействующая
группа специалистов и т. п.).

Этапы анализа неизвестного
вещества в работе
современного химика-анали-
тика

1.	Органолептический анализ
(цвет, вкус, агрегатное состоя-
ние)

2.	Элементный и атомный анализ

3.	Установление основных
структурных составляющих
(ионов, радикалов, функцио-
нальных групп и т. п.)

4.	Установление химического
строения (последовательности
объединения атомов)

5.	Выявление структуры хими-
ческих объектов в трехмерном
пространстве

6.	Установление оптической изо-
мерии

Этапы историко-логического
процесса познания состава
и структуры вещества

1.	С древнейших времен

2.	Активное развитие с XVIII в.

3.	Активное развитие с XIX в.
(заряженные частицы, радика-
лы, типы в работах Берцелиуса,
Жерара, Лорана, Дюма, Кекуле,
Либиха и др.)

4.	Утверждение и развитие
теории химического строения
во второй половине XIX в.

(А. М. Бутлеров и др.)

5.	Стереохимия в последней чет-
верти XIX в. (Вант-Гофф и др.),
а в XX в. квантово-химические

методы

6.	Разделение оптических изомеров
микробиологическими, биохими-
ческими методами и их иденти-
фикация физико-химическими
методами с конца XIX в. (Л. Пастер
и др., круговой дихроизм и др.)
7. Выявление структуры хими-
ческих объектов с детализацией
геометрических и физических
особенностей объекта в целом и
его составляющих

7.	Квантово-механические мето-
ды XX в. (теоретические расчет-
ные, экспериментальные: ЯМР-,
ЭПР-, УФ-, ИК-спектроскопия,
гамма-резонанс и др.)

8.	Установление строения
пространственных вторичных,
третичных и надмолекулярных
четвертичных структур наиболее
сложных химических веществ
типа биополимеров

9.	Установление состава, струк-
туры и наличия специфических
функциональных групп у слож-
нейших биополимеров (белков,
включая ферменты нуклеино-
вых кислот)

8.	Рентгеноструктурный анализ,
методы, названные в строке 7, и
многие другие

9.	Методы молекулярной
биологии и генной инженерии
(определение последователь-
ности нуклеотидов в РНК и
ДНК по последовательности
аминокислот в соответствую-
щем кодируемом ими белке,
и наоборот, использование
специфических протеаз, рес-
триктаз и лигаз; идентифика-
ция методами ферментного и
иммуноферментного анализа
биосенсорами)

Таким образом, мы получили достаточно наглядную картину
изоморфности логики (методологии) актуальной деятельности сов-
ременного аналитика и исторического процесса познания состава
и структуры химического вещества. Другими словами, если совре-
менный аналитик получает для анализа действительно совершенно
неизвестное вещество «х», то последовательность его аналитической
деятельности в основных моментах соответствует основным этапам
познания состава и структуры вещества, известным нам из историко-
научных реконструкций.

В современной литературе выделяются следующие тенденции
аналитической химии в XXI веке [Золотов, 2007, с. 419-425]:

•	повышение точности, интенсификация, автоматизация и мини-
атюризация;
•	вещественный анализ (speciation analysis), в результате которого
определяется не только содержание какого-либо компонента, но
и в каких формах он присутствует;

•	распределительный анализ (распределение компонента в
пространственных координатах, или установление его «геогра-
фии»);

•	распознавание «образов» вместо покомпонентного анализа
(что-то подобное образу напитка, возникающему у профессио-
нального дегустатора);

•	«уход» из лаборатории (анализ непосредственно на месте на-
хождения изучаемого объекта);

•	дистанционнный анализ.

Проанализировав историко-логические процессы становления
частных пограничных дисциплин — результата взаимодействия
физического и химического знаний, перейдем к проблеме формиро-
вания пограничной области знания, обозначаемой емким понятием
«физическая химия».

Следует сразу отметить, что физическая химия при рассмотрении
ее только на предметно-логическом уровне не имеет более или менее
четко очерченных предмета, методов и целей исследовательской
(познавательной) деятельности. По моему мнению, физическая хи-
мия — это большая область знания с неопределенными границами, и
ее становление лучше всего проследить не столько на предметно-логи-
ческом, сколько на социально-организационном уровне рассмотрения.
Тем более что на первом уровне мы уже провели анализ, рассмотрев
процессы развития физико-химического знания и конкретных физи-
ко-химических дисциплин.

Материалы первой части исследования показывают, что, если
говорить о физической химии в целом, то эта область в XVIII в. пред-
ставляла собой в большей степени «научную идеологию», чем цельное
специальное знание с конкретным предметом, методами и весомым
багажом конкретного знания. Стремительное развитие физико-хими-
ческого знания в XIX в., центром которого стало учение о микрострук-
туре вещества, обусловило к концу века зарождение и развитие группы
пограничных между химией и физикой дисциплин, а вместе с этим и
создание большого арсенала знаний интегративного и синтетического
характера. Именно с этого этапа передовые естествоиспытатели, по-
мимо конкретных исследований, стали чаще рассматривать физико-
химическое знание на уровне его методологического определения, т. е.
физическая химия определенно пришла к этапу своего самосознания.
Переход на рефлексивный уровень в конце XIX — начале XX в. про-
является в высказываниях многих ученых.

Так, например, в 1887 г. В. Оствальд писал о пограничных областях
физики и химии как о представляющих «поле для решения общих и
важнейших проблем». В «Основах физической химии», вышедших
в 1910 г., он констатировал значимость методов физики в химии: «В
физической химии все разнообразные вспомогательные средства
физики получили более широкое применение, чем в описанной или
препаративной химии, которая прежде составляла главную часть
химической науки» [Оствальд, 1910, с. 3]. В. Нернст в докладе «Цель
физической химии» (1896 г.) отмечал, что между химией и физикой
имеется большая неисследованная область, в которой можно прово-
дить исследования, применяя оба рабочих метода (см. [Нернст, 1986]).
Наконец, Я. Вант-Гоффом (1906 г.) физическая химия определялась
как направление по «введению физических познаний в химию с целью
более плодотворного развития последней» [Вант-Гофф, 1989, с. 162].
Краткое определение Вант-Гоффа, пожалуй, наиболее верно охватыва-
ет разнообразные области, которые можно отнести к общему понятию
«физическая химия», дополнить его можно только замечанием о пло-
дотворном влиянии физической химии на физику. Важно отметить,
что все приведенные высказывания имеют заметный рефлексивный,
методологический характер. Эти высказывания показывают стрем-
ление естествоиспытателей данного периода к осознанию феномена
«физическая химия» и к переходу от ее стихийного развития к созна-
тельному управлению ею. Последнее, в первую очередь, проявилось в
постановке и реализации проблем подготовки кадров.

На рубеже XIX-XX вв. сложилась ситуация, когда в науке работало
уже много, если можно так сказать, физхимиков, однако все эти ученые
оказались в этой пограничной сфере деятельности, имея ранее «чисто
физическую» или «чисто химическую» подготовку. Развитие физи-
ко-химического знания обусловило необходимость формирования
организационных форм, обеспечивающих его дальнейший прогресс:
специальных научных изданий, специальных отделений в высших
учебных заведениях, обществ и т. д. Так, начинают издаваться журна-
лы: в 1887 г. «Zeitschrift fur physicalische Chernies в 1894 г. «Zeitschrift
furElektrochemie»\ в 1895 г. «Jahrbuch der Electrochemie»\ в 1896 г. «The
Journal of Physical Chemistry».
В этот период создаются учебные руководства по физической хи-
мии, название которых уже соответствовало содержанию (в отличие
от чисто химических по содержанию «физических химий» XVIII в., т.
е. периода, когда физическая химия была больше «идеологией», чем
наукой, наполненной конкретным содержанием).

В это же время выходят руководства как отечественных авторов
[Каблуков, 1910; Курилов, 1910; Любавин, 1886; Плотников, 1910;
Сапожников, 1906], так и иностранных [Джонс, 1911; Нернст, 1904;
Оствальд, 1910; Рамзай, 1910]. Создаваемые на рубеже XIX-XX вв.
периодические научные издания, монографии и учебные руководс-
тва создали научную атмосферу, способствующую формированию в
среде естествоиспытателей нового «физико-химического мышления»,
в частности внедрению в химию математических знаний. «Пора уже
перестать химику видеть в знаках дифференциала и интеграла, — пи-
сал в 1895 г. Г. Ян, — лишь непонятные иероглифы, иначе он может
потерять способность следить за развитием теоретической химии»
(см. [Соловьев, 1964, с. 80]).

В этот период остро встал вопрос о специальной подготовке
физикохимиков.

Надо отметить, что в России уже в 1860 г. Н. Н. Бекетов читал в
Харьковском университете «Специальный курс органической химии
и отношение физических и химических явлений между собой», а в
1864 г. им было организовано физико-химическое отделение при
физико-математическом факультете университета. Показателен
текст докладной записки Бекетова (1864 г.), представленной фа-
культету, в которой он писал, что «связь между химией и физикой с
каждым днем увеличивается, особенно в последнее время сведения
наши обогатились рядом исследований, одинаково относящихся к
обеим наукам. Эти исследования, начавшись со времени Лавуазье,
продолжались такими замечательными учеными, каковы были Гей-
Люссак, Дюлонг и Пти, Реньо, Дюма во Франции, Дэви и Грэм в
Англии, Митчерлих, Копп и в последнее время Бунзен и Кирхгофф
в Германии. Знать химию и еще более — производить химические
исследования невозможно без основательного знакомства с физикою,
а потому также с математикою» [Физмат, 1908]. Несмотря на ранние
усилия Бекетова, в целом в системе высшего образования в 1890-х
годах в университетских курсах физика и химия были разделены
соответственно по физико-математическим и естественно-истори-
ческим подразделениям.
Осознанное «интердисциплинарное движение» научных и педа-
гогических кадров вызвало достаточно заметные изменения, которые
привели к созданию в ряде университетов, политехнических и техно-
логических высших учебных заведениях специализированных иссле-
довательских лабораторий, учебных курсов и кафедр. Прогрессивные
изменения происходили в России. Так, в Рижском политехническом
институте с 1896 г. курс физической химии начал читать П. И. Вальден,
а в 1898 г. в этом же институте он создал лабораторию физической хи-
мии. В 1902 г. кафедра и лаборатория физической химии были органи-
зованы в Петербургском политехническом институте, руководителем
которых стал В. А. Кистяковский, им же читался курс физической
химии и электрохимии (см. [Кистяковский, 1912]). С 1902 г. в Пе-
тербургском технологическом институте впервые начал чтение курса
физической химии А. А. Яковкин, его взгляды на значение физической
химии изложены в программной статье [Яковкин, 1901].

Мы специально совершили достаточно подробный экскурс по ос-
новным историческим событиям организационного становления фи-
зической химии, показывающий, как рост научного знания (в данном
случае в результате взаимодействия химии и физики XVIII-XIX вв.)
обусловил переход физической химии на рефлексивный уровень и
довольно быстрое формирование организационных структур. За до-
статочно короткий период на рубеже XIX-XX вв. область «физическая
химия» перешла в окончательную фазу развития, выразившуюся в
комплексе организационно-научных форм (здесь под окончательной
фазой подразумевается структурное формирование физической химии
как специфической области знания).

Взаимодействие химии и физики обусловило и развитие взаимо-
связи химического и математического знаний, что явилось одним из
факторов прогресса химии XX в. В XX в. получили развитие и мно-
гие прикладные разделы физической химии: макрокинетика, химия
и технология полупроводников, электрохимическая технология и
многие другие.

Рассмотрим вопрос о становлении химической физики и ее соот-
ношение с физической химией. Химическая физика — важнейшая по-
граничная область синтеза химического и физического знаний — могла
возникнуть только тогда, когда в ходе взаимодействия химии и физики
была раскрыта область непосредственного перехода физического и хи-
мического материального движения — электронно-ядерное перестрой-
ки в процессах химических превращений вещества. Ядро химической
физики составляет ее предметная область, в которой исследуются
химические процессы на элементарном микроскопическом уровне
(механизм химических реакций). Хорошо известно, что основы для
этого центрального направления химической физики были заложены
благодаря открытию и исследованию цепных химических реакций в
10-20-х годах XX в.: неразветвленных реакций — М. Боденштейном и
В. Нернстом, разветвленных — Н. Н. Семеновым и С. Хиншелвудом.

В некоторых работах, в том числе и в справочных изданиях, оп-
ределения физической химии и химической физики весьма близки.
Состав научных дисциплин для данных областей знания в некоторых
определениях почти один и тот же. Рассматривая проблему разделения
дисциплин «физическая химия» и «химическая физика» в системе
естественно-научного знания, следует в первую очередь учитывать, что
исторически и актуально физическая химия является более широкой
областью. Возникнув в XVII-XVIII вв. как особая научная идеология,
отражающая тенденцию к сближению физического и химического
знаний, физическая химия в XVIII-XIX вв. обогатилась конкретным
научным содержанием и внутренней дисциплинарной организацией,
о чем шла речь выше.

В связи с этим под физической химией следует понимать область
естествознания, включающую все без исключения пограничные
физико-химические области, направления и дисциплины.

В свою очередь, химическую физику представляют ряд частных
пограничных областей, направлений, дисциплин, которые входят
в состав физической химии (химическая кинетика и механизмы
элементарных химических реакций, квантовая химия, фотохимия,
радиационная химия и др.).

Представляется, что по широте предметной области и значимости
область «химическая физика» близка области «химическая термоди-
намика». Эти две области, находящиеся в состоянии дополнительности
как в плане познавательных методов, так и в плане получаемых зна-
ний, составляют основу современной физической химии, исчерпывая
практически всю ее предметную область. Действительно, предмет
химической физики в наиболее общем определении — физика и химия
вещественных превращений в микроскопических системах, предмет
химической термодинамики — состояния макроскопических физико-
химических систем. В науке XX в. установление взаимосвязей между
свойствами макро- и микроскопических систем исследуется в новой
области — квантовой статистике.
* * *

В этом разделе затронем также проблемы математизации хими-
ческого знания в XX в. и связанные с этим процессы формирования
дисциплинарных направлений, которые иногда называют общим тер-
мином «математическая химия» или в ряде частных случаев — «ком-
пьютерная химия».

Особо надо отметить, что характерной чертой новейшего пери-
ода развития химии является не просто математизация ее по пути
создания математических моделей и проведения вычислительных
процедур (использование математики как метода получения коли-
чественных данных), а установление взаимосвязи химии с логико-
математическим знанием.

Так, в связи с совершенствованием ЭВМ в 50-60-е годы стали
более определенно вставать задачи максимального использования
в химии вычислительных и логических возможностей электронных
машин (см., например: [Гутенмахер, 1959]). Здесь с исторической
точки зрения интересна постановка вопроса о записи в программу
компьютера типов химических реакций, «поскольку в понятии типа
реакции находят наиболее яркое выражение так называемые “хими-
ческие аналоги”, столь характерные для “химического мышления”»
[Гутенмахер, 1959, с. 49]. С этого времени стали ставиться задачи
использования компьютеров в различных разделах химии (препа-
ративной, синтетической, аналитической и т. д.) для нахождения
оптимальных путей получения (синтеза) или анализа заданного со-
единения по известным и заложенным в машинную память знаниям.
Сложный междисциплинарный характер проблем создания эксперт-
ных систем обусловил активное обсуждение общеметодологических
вопросов и проблем в специальных работах: вопрос использования
категории противоречия при создании экспертных систем по эврис-
тическим приемам [Дворянкин, 1990]; проблемы конкретизации
и формализации предметных областей [Архипов, 1990]; проблемы
неполноты и неопределенности [Алексеев, 1990].

Для реализации таких задач с 70-80-х годов XX в. создаются
банки данных, информационно-поисковые системы, программа пла-
нирования синтеза химических соединений заданной структуры или
с заданными свойствами, программы аналитических исследований,
например, идентификации веществ по спектральным данным; созда-
ются программы решения задачи «структура — химическое свойство»
и многие другие (см., например: [Использование, 1986]). Многие из
этих логико-методологических задач стали называться «машинный
дизайн в химии» (см. [Кондаков, 1981]).

Центральная область взаимосвязи химического знания с физико-
математическим разделяется на два направления:

•	планирование состава и структуры соединений с заранее задан-
ными свойствами;

•	планирование оптимальных путей синтеза химического синтеза,
особенно сложных органических и биоорганических соедине-
ний.

Чрезвычайно существенно подчеркнуть, что решение охарактери-
зованных выше задач «компьютерной химии» при всем их формали-
зованном логико-математическом обеспечении основывается на базах
эмпирических и полуэмпирических знаний. В принципиальном плане
это связано не с уровнем развития теоретической химии (в частнос-
ти, такой уровень часто несправедливо отождествляется по стойкой
кантовской традиции с уровнем использования математического
аппарата), а с объективной невозможностью формализации всего хи-
мического знания. Более того, даже при современном уровне развития
науки, в частности компьютерной техники, и «машинный дизайн в
химии», и экспертные системы далеки от решения даже малой части
всего разнообразия задач химии.

Примечание

Вопросы взаимосвязи математики и химии подробно рассматриваются в
разделе «Математизация химического знания».

Интердисциплинарные образования на границе химии
и геологии

Для обозначения предметной области исследования отметим, что
под термином «геология» в его современном значении мы будем по-
нимать не только значение, вытекающее из этимологии этого термина,
но и его значение в современном смысле — как науку о материальных
образованиях Земли и других планет. В отличие от предыдущей главы
предметом нашего методологического анализа будет взаимодействие
химии с науками, изучающими более сложные и высокоорганизован-
ные системы. Это достаточно очевидно уже по тому обстоятельству,
что геологические (и биологические — предмет последующего раздела)
системы состоят из элементов, научное описание которых осуществля-
ется на языке химии и физики. В связи с этим, если рассматривать в
целом истории взаимодействия химии с геологией и биологией, то надо
отметить, что они более схожи по форме, чем история взаимодействия
химии и физики.

Такая ситуация определяется естественной, объективной причи-
ной — физика по отношению к химии изучает более простые мате-
риальные образования и формы движения материи, чем химия, так
же как и химия изучает более простые материальные образования и
формы движения материи, чем геология и биология. Материальными
компонентами предмета физики являются поля, элементарные части-
цы, атомы и молекулы (последние в их специфической организации,
изучаемой физикой твердого тела, молекулярной физикой и т. д.), а
предмета химии — химические частицы (ионы, молекулы, радикалы
и т. п.) во всем разнообразии их количественно-качественных пре-
вращений и особенностей организации на атомно-молекулярном,
супрамолекулярном и наноразмерном уровнях.

В предмете геологии выделяются более сложные системы в соот-
ветствии с уровнями организации природного вещества: молекулярно-
минерального, породного, планетарного (в биологии соответственно
находим: молекулярно-клеточный, организменный, популяционный,
биогеоценологический). В этом отношении формы влияния химии на
геологию схожи с влиянием физики на развитие химии. В частности,
становление атомно-молекулярного учения в химии (во взаимодейс-
твиях с физикой) прямо сказалось на развитии таких областей геоло-
гии, как минералогия и кристаллография.

Более того, можно сказать, что весь аппарат органической и неор-
ганической химии входит (или может входить) в аппарат геохимии и
биогеохимии. Конечно, наиболее обширными областями взаимодейс-
твия химии с геологией являются разделы, непосредственный предмет
которых — молекулярные системы: минералогия, кристаллография и
геохимия.

Нужно иметь в виду, что данные науки имеют сложные координа-
ционные и субординационные взаимосвязи; так, невозможно разделить
в некоторых частях кристаллографию и минералогию, минералогию
и геохимию и т. д. При методологическом анализе проблемы важно
учитывать, что с точки зрения понятий «простое-сложное» и «низшее-
высшее» не во всяком случае наука, изучающая материальные образо-
вания сложной структуры, исследует более сложные формы матери-
ального движения. К примеру, в молекулярно-кинетической теории
в физике молекулы вводятся в предметную сферу как механические
частицы с определенной массой, импульсом, координатами, но не как
химические вещества со сложными структурами и механизмами их
химических превращений. Так же как, переходя от предметной сферы
минералогии и кристаллографии к планетарному уровню, мы в некото-
рых частях переходим в область физики (космологии и космогонии).
Здесь уже нужно специально определяться с предметом рассмотрения
проблемы на основе понятий «простое-сложное» и «высшее-низшее»,
так как в данных разделах физического знания опускаются многие
проблемы вещественного содержания небесных тел.

При познании Вселенной (за исключением феномена «жизнь»)
изучение космических тел и образований в методологическом плане
можно разделить на два направления:

1)	геологическое, в котором изучаются уровни и организация ве-
щества на субпланетном и субзвездном уровнях (например, в рамках
геохимии, космохимии, минералогии);

2)	физическое, в котором изучаются глобальные проблемы эволю-
ции Вселенной и законы движения космических объектов в целом (в
рамках астрономии, космологии, космогонии).

В заключение этой вводной части отмечу специфический момент.
В предыдущем разделе анализа взаимодействия химии и физики в
предметную сферу включались только те разделы физики, которые
связаны с изучением химических форм движения материи; в частнос-
ти, не было необходимости рассматривать взаимодействия с теорией
относительности и гравитации, с физикой элементарных частиц и т. п.
В области проблем взаимодействия химии с геологией практически
все разделы химического знания оказываются включенными в процесс
взаимодействия.

Как уже отмечалось, взаимодействия химии и геологии прояв-
ляют сходные черты с взаимодействием химии и биологии. В обоих
случаях имеет место процесс взаимодействия наук, изучающих более
высокоорганизованные системы и более сложные формы материаль-
ного движения. Так, из различных структурных уровней организации
материи, включаемых в предмет биологии: клеточно-молекулярного,
организационного, популяционного, биогеоценологического, в качест-
ве области взаимодействия особо выделяется клеточно-молекулярный
уровень. Вместе с этим из различных уровней организации материи,
включаемых в предмет геологии: молекулярно-минерального, пород-
ного, планетарного (согласно разделению в [Щербаков, 1977]), особо
выделяется молекулярно-минеральный.
Как будет показано ниже, названный объективный фактор вза-
имодействия обусловливал много схожих форм взаимодействия
химии и геологии и химии и биологии. В частности, если становле-
ние органической химии было исторически связано со стремлением
к реализации «биологического идеала» — синтетической системы
живых организмов, то становление некоторых разделов препара-
тивной и синтетической химии также было исторически связано со
стремлением реализации «геологического идеала» — естественных
процессов образования минералов в неживой природе.

Надо отметить, что материальная база химического эксперимента в
органической химии была прямо связана с веществами, выделяемыми
из продуктов живой природы, а база неорганической химии и химии в
целом — с продуктами, получаемыми из минеральных источников.

Таким образом, технология экспериментальной деятельности в
химии уже сама по себе делала ее во многом биохимической и геохими-
ческой. При рассмотрении становления геохимии как особой области
естественно-научного знания, особой научной дисциплины мы будем
рассматривать последнюю в понимании В. И. Вернадского, т. е. как
науку, одним из стержневых методологических принципов которой
является принцип историзма. При таком подходе историко-логиче-
ский процесс становления геохимии разделяется на ряд характерных
этапов. Химические исследования минералов и кристаллических
тел в период до рубежа XIX-XX вв. представляют раннюю историю
геохимии, или яротиогеохимию, если учитывать ее приведенную выше
характеристику.

Материалы предыдущей части можно рассматривать как исходный
раздел для настоящей части, поэтому начальные этапы становления
геохимии (протогеохимии) можно считать уже частично рассмотрен-
ными. Здесь приведу несколько дополнительных фактов для полноты
картины.

Первые научные исследования, которые можно отнести к геохи-
мическим, возникли еще в XVII в., когда Р. Бойль разработал кор-
пускулярные представления и выполнил серию работ по химическим
исследованиям морской воды и содержания в ней газов.

Во второй половине XVII в. работы А. Лавуазье, предложившего
кислородную теорию и первую таблицу химических элементов, а затем
на рубеже XVIII-XIX вв. работы Дж. Дальтона, создавшего научное
атомистическое учение, составили фундамент для исследований
геохимического направления, в том числе и космохимии (в конце
XVIII — начале XIX в. были проведены и первые химические анализы
метеоритных тел).

Ближе к середине XIX в. большой объем знаний по химическому
анализу минералов обусловил осознание научным сообществом за-
рождающегося нового научного направления. В 1838 г. швейцарский
химик К. Шёнбейн ввел термин «геохимия». В 1842 г. он писал: «Уже
несколько лет тому назад я публично высказал убеждение, что мы
должны иметь геохимию, прежде чем может идти речь о настоящей гео-
логической науке, которая должна обращать внимание на химическую
природу масс, составляющих наш земной шар, и их происхождение»
[Вернадский, 1954, с. 20]. Важно заметить, что в проблемное поле
геохимии Шёнбейном включаются и проблемы генезиса минералов,
т. е. здесь можно констатировать начальную форму зарождения идеи
развития в области геохимического знания.

Внесению фактора времени в область геохимических знаний во
второй половине XIX в. способствовали многие разделы физической
химии, предметом которых были кинетика и механизм химических
реакций, а также химические термодинамические системы. В это время
были открыты такие важнейшие законы, как закон действующих масс,
принцип смещения равновесия Ле Шателье — Брауна, периодический
закон химических элементов. Универсальный характер этих законов
обусловливал перенос кинетических и динамических идей из системы
химического знания в пограничную с ним геологию, что определяло
развитие исследований по изучению скорости и направленности гео-
химических процессов.

Вместе с этим конкретизировалось объект-предметное поле как
химии, так и геохимии. В частности, в физической химии были
развиты теория электролитической диссоциации и представления
об ионах — активных агентах геохимических природных процессов.
По мнению А. Е. Ферсмана, «...именно ионы определяют собой пути
миграции химических элементов... энергия решеток и энергия от-
дельных ионов в них представляют один из важнейших параметров
как общей химии, так и геохимии» [Ферсман, 1937, с. 458]. В свою
очередь, периодическая система химических элементов явилась
своеобразным алгоритмом для определения встречающихся в
неживой природе элементов. Так, в 1884 г. английским химиком
Т. Карнелли были отмечены закономерности между распростра-
ненностью элементов в минералах земной коры и положением их
в периодической системе.
В частности, было отмечено, что элементы нечетных рядов этой
системы часто встречаются в самородном виде или в виде устойчи-
вых соединений с другими неметаллами нечетного ряда. Элементы
же четных периодов в самородном состоянии встречаются редко и
обычно образуют устойчивые оксиды. В целом учение о периодичности
свойств химических элементов сыграло большую роль в обогащении
геохимических знаний (см., например: [Белов, 1977; Виноградов,
1971; Ферсман, 1937]). При этом, однако, до начала XX в. область
геохимических знаний при всем их развитии была скорее областью
приложений экспериментальных и теоретических разделов химии в
минералогии и кристаллографии. В этом плане можно говорить об
интеграции химии и минералогии на основе объектной взаимосвязи,
но не об их синтезе.

Напомню, что в принятом здесь рабочем определении понятия
«синтез наук» я имею в виду результат взаимодействия различных
наук в общих пограничных предметных областях. Такой синтез стал
возможен при установлении в области взаимосвязи химии и геологии
пограничного предмета исследований — геохимической эволюции
вещества, а вместе с этим новой методологии на основе идеи развития
и принципа историзма.

Внедрение представлений, включающих понятие «время», в геоло-
гии происходило по разным направлениям и при участии всех основ-
ных естественных наук: физики, химии, биологии. Методологический
анализ такого внедрения представляет принципиальный интерес ввиду
раскрытия характерных особенностей становления в естествознании
важнейших направлений конкретно-научного и общеметодологичес-
кого знания. Это относится к кругу проблем, выражаемых такими
понятиями, как «идея развития и принцип историзма», «всемирная
естественная история», «геохимическая эволюция», «биогенная миг-
рация вещества», словом, понятиями, содержание которых обязательно
связано с представлениями о времени и с идеей развития. Геохимия (в
современном понимании ее можно назвать исторической геохимией,
или, по В. И. Вернадскому, «историей химических элементов») при
исследовании химического состава Земли и планет, путей распростра-
нения химических элементов основывается, в частности, на знаниях о
глобальных процессах эволюции Земли и Вселенной.

В связи с этим обстоятельством космогонические теории в физике
предопределяли проблемную напряженность, обусловлирающую внед-
рение фактора времени в систему геологических знаний, в частности
и в геохимию. Так, в 1755 г. И. Кант в своей «Всеобщей естественной
истории и теории неба» изложил гипотезу образования планетарной
системы из облака диффузионного вещества (хорошо известная ги-
потеза Канта — Лапласа).

Следует заметить, что Кант не был первым ученым, поднявшим
проблему естественной истории, и ранее него, например в XVII в.,
Ф. Бэкон высказывался о необходимости разработки так называемой
естественной истории. Выделяя конкретные предметные области
в исследованиях по естественной истории, он, в частности, писал:
«Третий раздел — история Земли и моря. Четвертый — история так
называемых элементов: пламени или огня, воздуха, воды и земли»
[Бэкон, 1978, с. 222].

Хотя Бэкон был ограничен уровнем современных ему естествен-
но-научных знаний в принципиальной постановке проблемы, он
намечает правильную ориентацию исследовательской деятельности.
В словах Бэкона, переводя их на современный язык, хорошо прояв-
ляется видение развития геологических процессов во времени как на
планетарно-породном, так и на минерально-молекулярном уровне. В
целом можно сказать, что становление в естествознании представле-
ний об эволюции Вселенной, планет Солнечной системы неизбежно
обусловливало выделение взаимосвязанной предметной области — ес-
тественной эволюции вещества на Земле, т. е. пограничной области
геологии и химии.

Развитие исторического подхода в геологии во многом было
связано с биологическим знанием. В геологии в начале XIX в. был
создан палеонтологический метод, основанный на исследованиях
французского зоолога Ж. Кювье. Метод получил впоследствии назва-
ние «принцип фаунистической последовательности» (см., например,
[Судо, 1981, с. 13]). Палеонтологический метод определил новый,
чрезвычайно важный этап становления временных представлений
в геологии. А именно, если с появлением космогонических теорий в
физике временные, исторические, представления были внедрены как
таковые в геологию (и химию), то благодаря методу Кювье в область
исторической геологии впервые была введена шкала времени (хотя и
относительная по размерности — этап геологической эволюции «из-
мерялся» по соответствующему этапу эволюции живых организмов).
Одним из частных следствий внедрения временного измерения в
геологию явилось создание новой дисциплины стратиграфии — науки
о последовательности залегания и относительном возрасте горных
пород. Решающее значение для развития стратиграфии и обоснования
ее теоретических базисных положений имели эволюционное учение
Ч. Дарвина и развитие в связи с этим эволюционной палеонтологии.
Можно отметить, что развитие эволюционного учения в биологии и
геологии XIX в. происходило во взаимосвязи, определяемой исполь-
зованием единой относительной шкалы времени.

Сказанное дает основания не согласиться с бытующим мнением,
что палеонтологическая стратиграфия Ж. Кювье «...явилась, скорее,
ремеслом, чем научной дисциплиной, послужила одной из основ глу-
боко метафизического учения о катастрофизме... Переход ко второму
“классическому” периоду истории геологии ознаменовался победой
идей, связанных с именами Ч. Лейля и Ч. Дарвина» [Взаимодействие,
1964, с. 95-96]. Оценка вклада ученого и его достижений в соответс-
твующей области знания может быть справедливой лишь в том случае,
если не только принимать во внимание его вклад в науку наших дней,
но и рассматривать с методологических позиций вклад ученого в
динамический процесс становления научного знания в современный
ему период. В этом смысле прорыв, связанный с введением первой от-
носительной шкалы времени, представляется не менее значительным,
чем усовершенствование этой шкалы. Очевидно, без работ Кювье не
было бы и работ Дарвина, преемственность в развитии научного знания
существует. Здесь полезно привести слова А. А. Борисяка, сказанные о
работах Ж. Кювье: «...тем не менее (несмотря на ошибочность теории
катастроф. — В. К.) современная наука и сама эволюционная теория
опираются на работы Кювье, а не на эволюционистов-натурфилософов
того времени» (см. [Судо, 1981, с. 14]).

Следующий качественно новый этап в процессе внедрения фак-
тора времени в геологию связан с переходом от относительной шка-
лы времени к абсолютной. Последнее было осуществлено в связи с
физико-химическими исследованиями радиоактивных элементов на
рубеже XIX-XX вв. в работах М. Склодовской-Кюри, П. Кюри и их
многочисленных последователей. Возраст тех или иных геологических
образований стало возможным надежно определять по времени распада
содержащихся в них радиоактивных элементов.

На протяжении XVIII-XIX вв. развитие знаний о химических
процессах, закономерностях протекания их во времени в сочетании с
установлением химической природы минералов явилось дополнитель-
ным фактором утверждения эволюционных представлений в геологии,
соответственно и в геохимии. Так, в 1783-1788 гг. Ж. Л. Бюффон
опубликовал пятитомную «Естественную историю минералов», где он
обозначает подход к изучению минералов как «документов истории»
Земли. По его словам, «...все предметы физического мира находятся в
непрерывном движении последовательных вариаций» и «...надо извле-
кать из недр Земли древние памятники, собирать их обломки в один
свод доказательств и... все признаки физических изменений, которые
могут нас подвести к различным возрастам природы» (см. [Канаев,
1966, с. 64-65]). Исторический метод в геологии развивал английский
химик Г. Дэви; по словам В. И. Вернадского, «...в его работах мы на-
ходим на каждом шагу данные об истории элементов в земной коре»
[Вернадский, 1983, с. 18].

В конце XVIII — начале XIX в. программные ориентации «непту-
нистов», ведущей фигурой среди которых был А. Г. Вернер, позволили
развить ряд представлений о физико-химических процессах естествен-
ной геологической истории. Хотя взгляды «нептунистов» на историю
Земли не подтвердились, в предметных рамках этого направления
были раскрыты некоторые локальные процессы кристаллизации,
осадкообразования, химических превращений, происходящие в водной
фазе в естественно-исторических условиях. В современной геохимии
это направление сохранилось в учении о хемогенных отложениях и
исследованиях по химической эволюции океанов и атмосферы (см.,
например: [Холленд, 1989]). Характерно, что «нептунизму» была
привержена значительная часть химиков, что объясняется объектной
связью концепции «нептунистов» с традиционными химическими эк-
спериментами, в которых значительная часть объектов исследовалась
в жидкой фазе, особенно в водных растворах.

Альтернативная гипотеза «плутонистов» выделяла уже объекты, не
входившие в компетенцию и традиционные интересы химиков. Для
установления взаимосвязей эволюционных учений в физике, химии
и геологии важно было также определить тождественность хими-
ческих элементов, входящих в состав метеоритов и земных тел. Это
было сделано в интервале от конца XVIII до начала XX в. (Э. Хладни,
В. Говард и др.). В конце XIX в. в результате взаимодействия химии и
физики был создан спектральный анализ, который позволил изучать
химический состав удаленных космических тел и сравнивать его с
данными геохимии (см., например: [Виноградов, 1977]).

Эти результаты подтверждали идеи материального единства мира,
постулируемые изначально в космогонических теориях. На базе знаний
общей и неорганической химии, химической кинетики, термодинами-
ки, теории растворов и других во второй половине XIX в. отмечается
ряд исследований процессов генезиса минералов с химических или
физико-химических позиций. Химические процессы генезиса пород
изучались в работах Т. Стерри Ханта. Физикохимия расплавленных
масс — в работах Г. Фогта. Я. Вант-Гофф дал математическое описа-
ние равновесных процессов в солевых растворах. В целом учение о
кинетике химических процессов явилось как бы идейной основой для
подходов к исследованию процессов «малой эволюции» природных
образований Земли.

Из проблем, решение которых было связано с интеграцией геологи-
ческого и химического знаний в области естественной истории стоит
отметить проблему происхождения нефти. Биогенная и абиогенная
природа нефти, принимаемая в альтернативных гипотезах (начиная с
XIX в.), еще и сейчас не выявлена на уровне достаточных оснований.

Таким образом, перед нами предстает грандиозная историческая
картина взаимосвязи и взаимодействия естественно-научных знаний
в процессе становления общих эволюционных концепций в геологии,
конкретизации в этой области идеи развития и принципа историзма и
становления на этой концептуально-теоретической базе нового знания
об эволюции вещественных образований на Земле — геохимической
эволюции.

Процесс взаимодействия естественно-научных знаний, результа-
том которого стало формирование геохимии XX в., связан с именами
Ф. У. Кларка, В. М. Гольдшмидта и В. И. Вернадского.

Работы американского химика Ф. У. Кларка выразились в капи-
тальном труде, содержащем огромный эмпирический материал по
распространенности химических элементов в природе и среднему
химическому составу земной коры (первое издание вышло в 1908 г.).
Эти работы подытожили аналитическую химическую традицию в
становлении геохимических знаний. По словам Вернадского, книга
Кларка «сделалась основой для дальнейших обобщений, дальнейшей
работы в геохимии» [Вернадский, 1983, с. 28].

Заслуга В. М. Гольдшмидта была, помимо развития традиционных
направлений геохимии, в создании крупной научной школы — центра
исследований, т. е. можно сказать, что он придал геохимии социаль-
но-организационную форму. Вернадский писал по этому поводу:
«Современная геохимия тесно связана с работой и мыслью В. М. Голь-
дшмидта, создавшего в 1930 г. самый мощный для своего времени
центр геохимических работ в университете в Гёттингене в Германии,
но вышедшего из вековых традиций норвежской минералогии» [Вер-
надский, 1983, с. 30].

В свою очередь, разнообразный по содержанию и форме вклад
В. И. Вернадского в становление новой геохимии связан с осознанием
и, можно сказать, пропагандой идеи развития и принципа историзма в
геохимии как стержневых составляющих этой науки. При этом геохи-
мию он кратко называет «историей земных атомов». «Представление
о геохимии как науке об истории земных атомов, — писал Вернадс-
кий, — возникло на фоне новой атомистики, новой химии и физики
в тесной связи с тем представлением о минералогии, которое прово-
дилось в Московском университете в 1890-1911 гг. Преподавание и
научная минералогическая работа были здесь поставлены так, что на
первое место выдвинута была теория минералов, изучение их генезиса
и изменения» [Вернадский, 1983, с. 29]. В отечественной традиции гео-
химических исследований работы Вернадского были развиты в хорошо
известных трудах А. Е. Ферсмана, А. П. Виноградова и многих других
ученых (см., например: [Виноградов, 1959; Ферсман, 1955]).

Расширение предметной области геологии (вначале это было
расширением знаний о химическом составе и распространении хи-
мических элементов, а затем расширением знаний о геохимических
системах как исторических) естественным образом обусловило
взаимодействие геохимии с биологическими пограничными дисцип-
линами — биохимией, микробиологией, экологией. В частности, это
выразилось в генезисе новой научной дисциплины — биогеохимии.
Создание учения о биосфере и биогеохимии в значительной степени
связано с работами Вернадского (понятие «биосфера» было введено
в 1875 г. Э. Зюссом).

В работах Вернадского мы можем проследить установление линии
предметной взаимосвязи: минералогия — химия — биохимия. Значение
живых организмов в формировании геологической ситуации — важный
фактор в концепции Вернадского; биогенная миграция атомов охваты-
вает часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Кроме того, применяемое Вернадским понятие «ноосфера» (кото-
рое было введено до него в начале XX в. Э. Леруа и разрабатывалось
П. Тейяром де Шарденом) концептуально связано с понятием «тех-
ногенная миграция атомов». Вместе с этим данное понятие связано с
современной глобальной экологической проблемой и соответственно
с взаимодействием наук в области экологической проблемы, что рас-
сматриваются в специальном разделе.
Современная геология имеет в своем составе интердисципли-
нарный комплекс научных знаний, объединяемый идеей развития и
принципом историзма (см. [Идея, 1990]). Значительное место в этой
системе принадлежит химическому знанию. В этой области рассмат-
риваются эволюционирующие термодинамические открытые системы,
в том числе так называемые сопряженные процессы [Голубев, 1990],
показывающие возможность усложнения неорганических систем в
естественных условиях. В этой области реконструируются процессы
эволюции планетарной системы путем включения в космогонические
гипотезы сведений по химическому составу небесных тел [Кодерко,
1990], а также рассматриваются различные пути химической эволю-
ции вещества Земли — геохимический, космохимический, биогеохи-
мический, биохимический и социальный, связанный с технической
деятельностью [Попов, 1990].

Все это в целом дает достаточно определенные методологические
ориентации для развития разнообразных форм взаимодействия гео-
логии и химии и их смежных областей.

Разнообразие интердисциплинарных образований
в пограничных областях физики, химии и биологии

В объект-предметной области биологии при ее схематичном раз-
делении на уровни — клеточно-молекулярный, организменный, попу-
ляционный, биогеоценологический — наиболее интенсивный процесс
взаимодействия химических знаний имел и имеет место в пограничной
области на молекулярно-клеточном уровне. В этой области происхо-
дит реальный синтез научных знаний и соответственно образование
комплекса пограничных наук биофизико-химического направления.
Понятно, что любые биологические объекты (организмы, популяции,
биоценозы, биогеоценозы, экосистемы и т. п.) обладают рядом свойств,
которые могут и должны исследоваться с привлечением химических
знаний, причем часто в весьма большом объеме. Однако в этих случаях
чаще всего происходит не синтез, а интеграция соответствующих разде-
лов физико-химических и биологических знаний (в смысле принятых
мной рабочих определений понятий «интеграция» и «синтез» наук
[Курашов, 1990а; 19956]).

Свойство самоорганизации (по крайней мере, самоорганизации как
явления, хотя возможно это и не самоорганизация по своей сущности
или действующей причине) присуще и химическим, и геологическим,
и биологическим системам. При этом особенностями биологических
систем (как систем безусловно более высокого уровня пространствен-
но-временной организации) являются способность к самовоспроиз-
ведению, размножению и наличие специального информационно-ре-
гуляторного аппарата (генетический код, регулирование процессов
анаболизма и катаболизма и пр. системами на основе нуклеиновых
кислот, специфических полипептидов, ряда надмолекулярных обра-
зований — органоидов и т. п.).

По сравнению с минеральными телами биологические объекты как
«химические агрегаты» включают в свой основной состав ограничен-
ное число элементов: углерод, кислород, азот, фосфор, — но при этом
они состоят из молекулярно-атомных образований с гораздо более
сложной, чем у минеральных систем, структурой. Значительно более
узок и температурный диапазон функционирования живых систем,
даже для одноклеточных мезофилов и термофилов он находится в
пределах от 0 до 100 °C.

Для изучения взаимодействия химии и биологии, помимо объект-
но-предметных характеристик, конечно, следует принять во внимание
и другие факторы взаимодействия наук, выделяемые в настоящем
исследовании. Так, с точки зрения характера (содержания) и уровня
научных знаний при рассмотрении проблемы в историческом ракурсе
следует учитывать, что до начала XX в., даже до его середины, в сис-
теме физического знания развивались разделы, определявшие скорее
отчуждение физики от проблем биологии. Действительно, положения
равновесной термодинамики (особенно закон возрастания энтропии)
и механики Ньютона (а позднее и квантовой механики, которую также
можно называть детерминистской, если под предсказанием состояния
системы понимать предсказание у-функции, а не координат и импуль-
сов отдельных частиц) расходились с идеями развития и эволюциониз-
ма, зарождавшимися и развивавшимися в биологии XIX-XX вв.

В то же время в химии этого периода (хотя идеи эволюционизма еще
не приобрели определенного научного выражения и обоснования) не
было ограничений, которые в идейно-теоретическом отношении про-
тивостояли бы указанной тенденции в биологии. В силу этих причин
(по сравнению, например, с процессом взаимодействия физико-хими-
ческих знаний в геологии в области кристаллографии и минералогии)
взаимодействие биологии наиболее интенсивно, особенно в XIX в. и в
начале XX в., происходило с химией, нежели с физикой.

Здесь можно говорить о том, что химическое знание было «век-
тором» (если пользоваться терминологией генной инженерии) для
внедрения в биологию сопряженного с ним физико-математического
знания. Например, по направлению: исследование в живой системе
химического превращения вещества — исследование химической ки-
нетики этого процесса — исследование термодинамических и энерге-
тических сторон данного процесса — использование математического
аппарата химической кинетики, термодинамики, квантовой химии.

Здесь целесообразно отметить предметно-логическую изоморф-
ность механизмов взаимодействия наук. При взаимодействии химии
с физикой последняя выступает как проводник математических
знаний в химию, в случае же взаимодействия биологии с химией
химия выступает во многих случаях как проводник сопряженного с
ней физико-математического знания.

Конечно, как и для химии с математикой, так и для биологии с
физикой или математикой есть случаи и прямого взаимодействия, т. е.
взаимодействия без опосредующей роли смежной области знания.

Выскажусь еще раз: «многомерность» методологических вопросов
взаимодействия наук и вынужденная «одномерность» представления
результатов методологического исследования в текстовой последова-
тельности приводят к неизбежному пересечению тем различных глав.

В данном случае, выделяя проблему становления пограничных
научных дисциплин в области взаимодействия химии и биологии,
мы должны принимать во внимание материалы предшествующих
разделов, в которых во многих отношениях содержательные вопросы
молекулярной биологии и биоорганической химии, относящиеся к
проблеме становления биохимии, уже рассмотрены.

Среди названных, особо выделяющихся пограничных разделов
химии и биологии наиболее обширную интегросинтетическую об-
ласть представляет собой биохимия; ее сферы, выделяемые по пред-
мету, методам и познавательным целям, наименее четко очерчены.
В этом смысле биохимия по своему статусу и истории становления
аналогична физической химии. До раскрытия природы, структуры и
основных функций биомолекул (что произошло в XX в.) биохимия
формировалась в основном в направлениях применения химических
знаний (знаний о химических объектах и познавательных методах) к
исследованию живых объектов любого уровня организации. В этом
смысле мы можем говорить об интеграции химии и биологии в области
исследований физиологии растений и животных, поскольку синтез
химических и биологических знаний мог осуществляться только при
получении достаточных знаний о биомолекулах.
Зарождение биохимии, еще без выделения ее в системе естественно-
научного знания, можно отсчитывать условно с XVIII в. В это время в
известных работах Пристли и Лавуазье были проведены химические
исследования дыхания растений и животных и изучена роль в них
«жизненного воздуха».

В продолжение этой традиции в начале XIX в. Ж. Сенебье, Я. Ин-
генхаузеном, Н. Соссюром были начаты исследования химических
процессов при воздушном и почвенном (минеральном) питании рас-
тений, а также установлена важная роль в физиологии растений воды
и солнечного света (см., например: [Джуа, 1966, с. 335; История, 1972,
с. 70-71; История, 1975, с. 228; Сенченкова, 1961, с. 100]). В частнос-
ти, Н. Соссюр издал капитальный труд «Химические исследования
растительности» (1804). В конце XIX в. был открыт основной агент
фотосинтетической системы растений — хлорофилл (более подробно
о взаимодействии химии с биологией в физиологии и аграрных науках
см. нашу книгу [Соловьев, Курашов, 1989]).

Надо отметить, что в течение XVIII в. и трех четвертей XIX в.
биология еще не дошла до рассмотрения живых организмов на моле-
кулярном уровне, уровне химических процессов, поэтому химические
исследования живых объектов в течение этого периода проводились
только химиками и на основании традиционных подходов химии.

Здесь можно назвать работы Ю. Либиха «Химия в приложении к
земледелию и физиологии» (1840 г.), Ж. Дюма «Очерк химической
статики организованных веществ» (1841 г.), учебник А. И. Ходнева
«Курс физиологической химии» (1847 г.), С. Аррениуса «Иммуно-
химия» (1907 г.) и «Количественные законы биологической химии»
(1915 г. )и многие другие. Названная односторонняя тенденция обус-
ловливала редукции биологического знания к химическому и чисто
аналитическому химическому исследованию сложнейших по природе
биологических процессов. В то же время такая ориентация была не-
избежна в силу различия предметов химического и биологического
знаний в названный период. Новый этап для становления биохимии
связан с расширением ее объект-предметной области в XX в. и получе-
нием знаний о природе, структуре и функциях биомолекул, особенно
специфических биомакромолекул и молекулярных комплексов типа
ферментов, РНК, ДНК. Этот этап достаточно подробно рассмотрен
нами в предыдущем разделе.

Можно говорить, что биохимия, развивавшаяся до XX в. как интег-
ративная область пограничного знания, в XX в. стала формироваться
как более сложная интегросинтетическая область. Последнее обсто-
ятельство объективно обусловило дифференциацию пограничного
химико-биологического знания. Не вдаваясь во многие детали, отме-
тим, что, если в период до XX в. можно было называть «биохимией»
все пограничные области химии и биологии, то в настоящее время
обобщающим термином является название «физико-химическая
биология», в которую входят биохимия, биоорганическая химия,
молекулярная биология и множество более частных разделов зна-
ния. К этой области примыкают научные проблемы биотехнологии
и генной инженерии.

Выше уже обсуждался вопрос о становлении биоорганической
химии в разделе, посвященном функционированию «биологического
идеала» в химии и развитию органической химии. Цель-идеал послед-
ней — изучение состава, структуры и функций, а также синтез молеку-
лярных компонентов живой природы. В свою очередь, молекулярная
биология выделилась из биохимии как область знания, инвариантная
по предмету исследования — функционированию генетического
аппарата на молекулярном уровне. Необходимость комплексного
подхода к проблеме передачи наследственной информации, связан-
ная со сложной химической и пространственной структурой ДНК и
ее биологическими свойствами, обусловила интеграцию и синтез в
области молекулярной биологии многих дисциплин: физики (про-
странственное строение и атомно-электронные конфигурации), химии
(химическая структура и свойства), математики (информационные
свойства), биологии (управление комплексом жизненных процессов
на всех уровнях от молекулярного до организменного).

В целом мы получаем историко-научную и методологическую ре-
конструкции становления научных дисциплин в области взаимодейс-
твия химии и биологии. Мы видим различные пути становления погра-
ничных дисциплин, закономерность появления которых обусловлена
наличием переходных в структурном и функциональном отношении
объектов типа биополимеров. Эти объекты можно отнести и к нежи-
вой, и к живой природе, в зависимости от проявления их функций в
неживых (изолированных химических) и живых (клетках) системах.

Замечание о проблемном структурировании химии

В современной науке все чаще говорится о целесообразности
структурирования научных дисциплин не по предмету и методам, а
по актуальным проблемам (т. е. по актуальным целям).
Я не буду много уделять места анализу такого подхода, поскольку
ясно, что преимуществ у такого способа институализации и, соот-
ветственно, организации научных исследований не меньше, чем
недостатков.

Например, возникает проблема преемственности, сохранения тра-
диций и живучести школ в науке — ведь проблемы приходят и уходят,
а объект-предметная дисциплинарная организация вечна. Она только
дополняется новыми объект-предметными областями (яркий при-
мер — супрамолекулярная химия). При этом, конечно, надо сказать об
условности границ дисциплинарного структурирования науки и о том,
что структурирование научных коллективов по проблемам вполне оп-
равданно в смысле организации эффективной деятельности ученых.

Один из вариантов организации химических исследований по
проблемам предлагает А. Л. Бучаченко:

«Сегодня, на исходе двадцатого века... иерархия общих проблем
химии может быть представлена в следующем виде:

•	искусство химического синтеза;

•	химическая структура и функции;

•	управление химическим процессом;

•	химическое материаловедение;

•	химическая технология;

•	химическая энергетика;

•	химическая аналитика и диагностика;

•	химия жизни.

Это главные стратегические магистрали современной химии... Они
отражают ее движение и прогресс» [Бучаченко, 1999, с. 99-100].

Глава 4

Взаимодействие наук в познании системной
организации природы: истоки и статус
термодинамики

Задача настоящего раздела — конкретизировать место термодина-
мики в системе научного знания. Методологический анализ пробле-
мы, рассмотрение вопроса в единстве исторического и логического
позволяют утверждать, что традиционное отнесение термодинамики
к разряду физического знания весьма условно. История становления
термодинамики во взаимодействиях наук и предметная область тер-
модинамики, охватывающая практически все материальные системы
(имеются в виду и «классическая» равновесная, и неравновесная
термодинамика), дают убедительные обоснования общенаучного
«статуса» термодинамики.

Так, хорошо известно, что, используя калориметр при исследова-
нии тепловых явлений, сопровождающих разнообразные химические
превращения, А. Лавуазье пришел к формулировке закона сохранения
энергии для «систем тел при изменении их состояния». В развитие
этого направления в 1840 г. Г. И. Гесс сформулировал закон посто-
янства сумм тепла, который в 1847 г. был назван Г. Гельмгольцем
выражением закона сохранения энергии применительно к химическим
процессам (см.: [Соловьев, 1962]). Упрощая ситуацию становления
первого начала термодинамики — закона сохранения энергии в его
всеобщей формулировке, данной Г. Гельмгольцем, можно сказать, что
в его основание химики внесли свою «одну треть», так же как биологи
в лице Р. Майера и физики в лице Дж. Джоуля.

Хотя предметная область химии, биологии и физики не охватывает
всех естественных процессов, экспериментальные результаты и тео-
ретические обобщения, сделанные в этих областях знания, позволили
с достаточными основаниями сформулировать закон сохранения
энергии.

Таким образом, в историко-логическом процессе зарождения пер-
вого начала термодинамики мы не можем отметить доминирования
физики. Более того, в тот период идейная атмосфера в сфере химичес-
кого знания была, пожалуй, ближе, чем в физике, к восприятию закона
сохранения энергии в его всеобщей формулировке.

Об этом косвенно свидетельствует любопытный факт. Работа
Майера с формулировкой закона сохранения энергии была отвергнута
в 1841 г. в физическом журнале И. X. Поггендорфа (Annalen derPhysik)
и была принята в 1842 г. в химическом журнале Ю. Либиха (Annalen
der Chemie und Pharmacie). Некоторые авторы считают, что статья
Майера соответствовала идейной атмосфере, сложившейся в химии
после работ Лавуазье, и идеям самого Либиха (см.: [Тредер, 1977]).
Однако надо принять во внимание еще один факт — незадолго до этого
оба названных журнала отвергли статью Фридриха Мора «Взгляды
на природу теплоты» (Ansichten uber die Natur Warme), в которой он на
пять лет раньше Майера в 1837 г. сформулировал закон сохранения
энергии» [Сабадвари, 1984, с. 157-158].
Примечание

В истории науки часто мы прославляем не первооткрывателя, а ученого,
который придал какой-либо идее систематическую форму или представил эту
идею в убедительной и доступной для научного сообщества форме. Есть также
ошибки интерпретаторов или авторов исторических обзоров, передаваемые
из одной публикации в другую. Примеров этому много. Космологическое
доказательство бытия Бога изложено в диалоге Платона «Тимей», но многие
авторы чаще всего указывают на авторство Аристотеля. Есть действительно
спорные вопросы. Гук, например, упрекал Ньютона, что он украл у него идею
закона всемирного тяготения, а Ньютон спорил с Лейбницем о приоритете от-
крытия дифференциального и интегрального исчисления. Пристли поделился
открытием кислорода с Лавуазье, который представил после этого развернутую
кислородную теорию и не признал первенство Пристли.

Таким образом, основание первого начала термодинамики — закона
сохранения энергии — было найдено в результате взаимодействия
физики, химии и биологии. Действительно, для познания объектив-
ной всеобщности и создания (включения в систему научного знания)
закона сохранения энергии необходимо было накопление эксперимен-
тальных фактов, свидетельствующих об эквивалентных превращениях
различных форм энергии (механической — в теплоту; теплоты — в
механическую; химической, т. е. энергии химических связей, — в теп-
лоту). Объективная взаимосвязь естественных наук, проявившаяся в
историко-логическом процессе становления первого начала термоди-
намики, обусловлена тем, что для процессов, реализующихся с любой
формой материального движения (от физической до биологической),
всегда имеет место эквивалентное превращение одной формы энергии
в другую. Иначе говоря, первое начало термодинамики — строгий
динамический закон. Закон сохранения энергии справедлив как для
отдельных микроскопических частиц, так и для любых сложных мак-
роскопических систем, поэтому он составляет основу первого начала
термодинамики, будучи общим по смыслу и содержанию.

Утверждение в науке второго начала термодинамики было
осложнено противоречием выводов, следующих из него, а также
детерминистско-механистическим мировоззрением многих ученых
середины XIX в.

Из второго начала термодинамики, т. е. закона возрастания энт-
ропии, следовало обоснование возможности в природе необратимых
процессов, а это входило в противоречие с несомненной естественной
обратимостью материальных процессов, обусловленной атомно-
молекулярным составом материальных систем.

В этой ситуации развития научного знания закономерной была
постановка вопроса: если принять, что теплота определяется механи-
ческим движением молекул (как компонентов термодинамических
систем), которое описывается обратимыми механическими законами,
то чем вызывается необратимость в системе таких частиц — молекул?
(Как хорошо известно, исторически первая формулировка второго
начала принадлежит Р. Клаузиусу — 1850 г., затем она была развита
У. Томсоном, Клаузиусом же было введено понятие «энтропия».)

Возникшее противоречие находило в истории науки различные
решения. В частности, оно вообще было снято за счет отрицания ре-
альности атомно-молекулярной структуры вещества в учении энерге-
тизма, абсолютизирующего значимость термодинамического подхода
в познании материального мира. Неполная разрешимость данного про-
тиворечия и гипотетичность (хотя и достаточно обоснованная) атомно-
молекулярной теории обусловили то, что вплоть до конца XIX в. мно-
гие ученые, в том числе и выдающиеся, считали атомно-молекулярное
учение надуманной гипотезой. Можно сказать, что затяжной характер
разрешения проблемы был связан и с недостаточной развитостью ме-
тодологического знания, в рамках которого могла бы быть поставлена
проблема редукции закономерностей поведения систем многих частиц
(термодинамических систем) в закономерностях поведения отдельных
частиц или систем с малым количеством частиц.

Как известно, такая редукция невозможна, и, естественно, ис-
торически противоречие было разрешено не в рамках полярного к
энергетизму подхода, т. е. не чисто редукционистским путем, а путем
синтеза механического и статистического подходов в молекулярно-
кинетической теории. «Не от энергетики, не от феноменологии пришел
луч надежды немеханического объяснения природы, но от атомисти-
ческой теории», — писал Л. Больцман, автор классических работ по
кинетической теории газов и статистическому истолкованию второго
начала термодинамики (см.: [Больцман, 1929]).

Заслуга Дж. Максвелла и Л. Больцмана заключалась в обоснова-
нии необходимости применения для описания систем многих частиц
аппарата математической статистики и теории вероятностей. Такая
необходимость, по существу, отражала ту реальность, что форма
движения больших ансамблей частиц качественно отличается от
формы движения частиц, их составляющих, и соответственно законы
движения ансамблей многих частиц (термодинамических систем) не
сводимы к законам движения отдельных частиц (элементов данных
систем). Таким образом, на основе молекулярно-кинетической теории
и математической статистики, т. е. в результате сложного историко-
логического процесса взаимодействия химии, физики и математики,
удалось углубить содержание таких, вначале чисто феноменологи-
ческих понятий, как температура, давление, энтропия, что было вне
возможностей чисто феноменологического метода термодинамики.

Важно иметь в виду для понимания охарактеризованного выше
противоречия, что первое и второе начала термодинамики были
сформулированы вне связи с атомно-молекулярным учением. В
силу этого обстоятельства и первых успешных применений тер-
модинамических законов (начал) для описания поведения многих
материальных систем (в том числе и искусственных — технических)
создалось ошибочное представление об альтернативности термоди-
намики атомно-молекулярному учению. Последнее и привело, как
сказано выше, к развитию энергетизма. В смысле обоснованности
основных положений термодинамика в обсуждаемый период имела
важное преимущество. В отличие от атомистики, базирующейся
на логически убедительных, но все же гипотетических моделях,
термодинамика с самого начала формировалась как позитивная
эмпирическая наука.

Рассматривая вопрос взаимообогащения научных знаний во
взаимосвязях термодинамического учения и химии, отметим, что
химические исследования всегда проводились с макроскопическими
вещественными системами (т. е. системами многих частиц). В силу
этого исследования химических и одновременно термодинамических
систем давали обширный экспериментальный материал для развития
термодинамики. В свою очередь, развитие химической термодинами-
ки приводило к обогащению теоретических и эмпирических знаний
химии в целом и ее пограничных с физикой областей. Так, например,
применение второго начала термодинамики для описания химичес-
ких систем в трудах Дж. Гиббса, А. Л. Потылицына, Г. Гельмгольца,
Я. Вант-Гоффа, А. Л. Ле Шателье привело одновременно к формули-
ровке общенаучных положений термодинамики: принципа смещения
равновесия, понятия химического потенциала, правила фаз и других,
которые в своем развитии составили целые области термодинамики
(например, теорию химического равновесия, теорию фазового равно-
весия и т. д.).
Наконец, третье начало термодинамики, сформулированное в
начале XX в. и известное как теорема Нернста, стало обобщением ре-
зультатов исследования электрохимических процессов, т. е. процессов,
представляющих пограничный раздел между физикой и химией.

В XX в. зарождается термодинамика неравновесных систем. На-
иболее характерными объектами термодинамических исследований
этого направления являются открытые химические и биологические
системы, что обусловливает взаимосвязь и взаимодействие в области
термодинамики неравновесных процессов комплекса физических,
химических, биологических, математических и других наук. Показа-
тельно, что основополагающие работы Л. Онсагера и И. Р. Пригожи-
на — основоположников термодинамики неравновесных процессов —
создавались во многом на основе результатов изучения химических и
биологических систем. В этом смысле неслучайно названных ученых
по профессиональной направленности относят к физикохимикам.

Подводя итоги данного раздела, можем утверждать, что термо-
динамика и по особенностям историко-логического процесса своего
становления, и по своему статусу в системе естествознания является
общенаучной дисциплиной.

Первое начало термодинамики получило истоки и обоснования в
исследованиях химической, физической и биологической направлен-
ности и взаимодействии наук этого цикла.

Второе начало термодинамики происходит из физико-технической
традиции (его формулировка связана с созданием тепловых машин и
открытием цикла Карно, описывающего их работу), но вместе с этим
оно получило обоснование в синтетических интердисциплинарных
процессах, обусловленных развитием физики, химии и математики
(атомно-молекулярное учение, математическая статистика, молеку-
лярно-кинетическая теория).

Третье начало термодинамики получило первичные основания
в результате исследований пограничных между физикой и химией
электрохимических процессов.

Наконец, неравновесная термодинамика была основана на базе ис-
следований и анализа проблем открытых химических и биологических
систем. Методы термодинамики и ее предметное поле (физические,
химические, геологические, биологические системы и их «смешанные»
варианты) определяют ее статус общенаучного и феноменологичес-
кого (как учения об общих явлениях природы) знания. Такой статус
аналогичен в чем-то такому «количественно-логическому» разделу
знания, как математика, или такому «методологическому» разделу
знания, как системный подход и т. п. Отнесение термодинамики к
области физического знания следует считать весьма условным, тра-
диционным и не вполне соответствующим предметно-логическим
критериям координационной и субординационной классификации
научных дисциплин.

Глава 5

Интердисциплинарное единство научных
знаний: концепция гносеодинамики

Вопрос единства научного знания относится к вечным и вместе
с тем хорошо разработанным для нашего времени. При этом вполне
обоснованно можно утверждать, что невозможно реализовать монис-
тический идеал объединения всего научного знания или объединения
в единой теоретической системе такой его большой области, как ес-
тествознание.

В частности, фундаменталистски ориентированная программа
позитивизма, претендующая на решение проблемы единства научного
знания, оказалась несостоятельной. Кратко программу позитивизма
можно представить последовательностью следующих постулатов: фи-
лософия сводится к позитивному знанию конкретных наук — знания
конкретных наук сводятся к фундаментальным знаниям физики — на
основе позитивного знания физики можно построить логико-теорети-
ческую систему естествознания и философии. Как оказалось, ни один
из этих постулатов не нашел подтверждения ни в конкретном знании,
ни в философско-методологических разработках.

Поскольку эти вопросы широко обсуждались и обсуждаются, а в
данной работе подробно анализировались при рассмотрении феноме-
нов взаимодействия наук, более подробно на них здесь я останавливать-
ся не буду. Подчеркну только, что материалы настоящего исследования
дополнительно показывают разнообразные связи в системе научного
знания в историческом процессе взаимодействия естественно-научных
дисциплин. Эти связи могут определяться субъективными факторами
научной деятельности, такими как идеалы и идеологии. Они могут
определяться объект-предметными взаимодействиями между различ-
ными областями знания, интердисциплинарными исследовательскими
методами, общенаучными философско-методологическими принци-
пами, интердисциплинарными проблемами техники и технологии, а
также взаимодействиями знаний в сфере общенаучных и глобальных
проблем, что особенно ярко проявилось в глобальной экологической
проблеме.

Весь материал настоящей работы раскрывает и конкретизирует
динамический аспект единства научного знания, проявляющий-
ся во взаимодействии его различных частных областей. Именно
всепроникающая динамика знаний, происходящая в интеллекту-
альной атмосфере науки, и определяет реальное единство научных
знаний.

В терминах системного подхода здесь можно говорить о системе
естественно-научного и методологического знаний в историческом
развитии и взаимодействии его элементов.

В терминах неравновесной термодинамики и синергетики здесь
можно говорить о системе научного знания как открытой самоорга-
низующейся системе. В таких определениях содержится своеобразное
динамическое единство научного знания, состоящего из разнородных,
но взаимосвязанных в органичной системе элементов. Аналогия
системы научного знания и неравновесных естественных систем не
представляется чистой метафорой или удобным поясняющим срав-
нением. Самоорганизующиеся открытые термодинамические системы
(например, живая клетка) представляются достаточно подходящей
моделью «организма» научного знания.

Можно назвать следующие структурно-функциональные аспекты
подобия «организма» научного знания и живого организма:

•	целостность и включенность в системы более высокого уровня
(биомолекулы в живой клетке или одноклеточный организм в
популяции; научная дисциплина в науке или научные знания в
системе общечеловеческих знаний и культуры в целом);

•	реакция на воздействие внешней среды (противодействие или
приспособление к нему в обеих системах через внутренние пе-
рестройки);

•	наличие систем накопления, передачи и использования инфор-
мации (в результате внутренних взаимодействий и взаимо-
действий с окружающей средой для клетки и взаимодействий
научных знаний с записью информации на специфических
материальных носителях);

•	эволюционные изменения с усложнением или упрощением
структурно-функциональной организации.
Кроме того, как для обеспечения целостности и развития живого
организма необходимо протекание противоположных процессов (ана-
болизма и катаболизма, биосинтеза и биодеградации, ассимиляции и
диссимиляции, экзо- и эндомембранного транспорта и т. п.), так и в
случае системы научного знания («организма» науки) должны иметь
место противоположные тенденции и направления.

Для жизни «организма» науки это, к примеру, традиционность и
революционность; механицизм и холизм; эмпиризм и рационализм;
верификационизм и фальсификационизм; накопление («синтез»)
новых знаний и их вырождение («деструкция») в последующие пе-
риоды развития.

Далее, при рассмотрении системы научного знания по аналогии
(на модели) с системами неравновесной термодинамики вообще (а
не только с живыми системами) можно говорить, что новое знание
(т. е. «внешнее» по отношению к сложившемуся знанию) будет играть
роль фактора, выводящего систему из равновесия и приводящего тем
самым ее к процессам «самоорганизации» — эволюционным измене-
ниям системы. Более того, эта аналогия позволяет предположить и
возможности бифуркаций в системе научных знаний, и соответственно
непредсказуемость развития научного знания во всем разнообразии
его форм и исторических состояний.

При рассмотрении системы научного знания по аналогии (на моде-
ли) с системами классической термодинамики (т. е. при использовании
более простой модели) можно говорить, что новые знания, особенно
общенаучной значимости, получаемые в одной из наук, создают «идей-
ный потенциал» и соответствующее неравновесное состояние. Это
приводит как к процессам выравнивания потенциалов («диффузия
знаний» по градиенту их концентрации), так и к процессам проти-
водействия такому внешнему воздействию. В последнем случае это
происходит по аналогии с принципом Ле Шателье — Брауна: внутри
системы (научной области) начинают происходить процессы, пре-
пятствующие изменениям, вызываемым внешними воздействиями.
Примеров процессов подобного типа немало: антимеханицизм в химии
при «господстве» классической механики, витализм в биологии при
«давлении» физико-химических знаний, усиление научных аргументов
креационистов при развитии учений о естественной эволюции.

Наконец, если возвратиться к модели «научное знание — неравно-
весная система», то по аналогии с механизмом так называемого актив-
ного мембранного транспорта в живой клетке в некоторых научных
областях могут протекать процессы активного «транспорта знаний»
и в сторону, противоположную направлению исходного «градиента
концентрации знаний».

Кроме того, отдельные кластеры (агрегаты, концептуальные систе-
мы) научных знаний существуют в интеллектуальной среде науки как
живые организмы: они могут делиться, видоизменяться, размножаться.
Подобного рода явление можно наблюдать, например, при пролифе-
рации научных теорий, происходящей часто без опоры на конкретный
экспериментально-эмпирический материал.

На основании приведенных выше соображений и всех материалов
настоящей работы целесообразно выделить в области методологии
науки специальную дисциплину (направление, область), которую
предлагаю назвать «гносеодинамика». В отличие от гносеологии
предметом гносеодинамики должен быть не собственно познаватель-
ный процесс, процесс получения новых знаний, а процесс передачи
и трансформации знаний, полученных в одной области, в систему
знаний другой.

Для гносеодинамики можно выделить много специфических про-
блем, часть которых выявляется в ряде разделов настоящей работы.
Среди них: потенциалы научных знаний (яркий пример — повы-
шенный «идейно-теоретический потенциал» механики Ньютона и
ее влияние на формирование научных знаний в химии, биологии,
геологии); факторы, инициирующие динамические процессы дви-
жения научных знаний между различными областями (например,
идеалы и научные идеологии смежных наук); пути и механизмы ди-
намических процессов в системе научного знания (например, через
общие обект-предметные области, интердисциплинарные методы,
через опосредование общенаучным знанием). К этому следует доба-
вить и проблемы трансформации научных знаний в динамических
процессах их передачи из одной области в другую (расширение их
содержания, изменение их содержания с обогащением одних областей
и дискредитацией других).

Надо подчеркнуть, что предметом гносеодинамики являются
переходы готовых знаний и в актуальных процессах взаимодействия
знаний (в горизонтах науки какого-то одного времени), и в истори-
ческих взаимосвязях областей науки, связанных временными этапа-
ми. Главная особенность гносеодинамики — это то, что ее предметом
является движение уже сложившихся в процессе познания природы
знаний. Другими словами, онтология гносеодинамики — это система
научного знания во всей его истории, а не природа, как это, например,
имеет место в онтологии естествознания.

Один из простых примеров сложных проблем гносеодинами-
ки — описание и интерпретация кинетики химических реакций. При
переходе научных знаний от несовершенной формулы Вильгельми к
более адекватному математическому выражению Гульдберга и Вааге
(закону действующих масс) математическая форма (модель) процес-
са изменилась, представления же о его природе остались прежними,
механистическими. И наоборот, математическая форма закона дейс-
твующих масс химической кинетики, представленная Гульдбергом и
Вааге в прошлом веке, сохранилась до нашего времени (как основной
закон химической кинетики), но представления о природе процесса
изменились существенно.

Другой пример дает система знаний, называемая квантовой химией.
Квантовая механика зарождалась в сложнейших взаимодействиях
различных знаний, после чего процессы переноса аппарата квантовой
механики в химию стали проходить по различным направлениям. При
прямом переносе сформировались несостоятельные редукционистские
программы. Другой путь — синтез концепций квантовой механики с
химическими концепциями строения вещества — оказался более про-
дуктивным: в результате была создана квантовая химия.

Приведенные примеры — это примеры далеко не самых сложных
процессов гносеодинамики, причем рассмотрены они без многих дета-
лей и анализа многофакторных осложнений. Действительно, в гносео-
динамике как общеметодологической дисциплине можно производить
разделение объекта исследования (собственно гносеодинамики) и по
типу динамики научных знаний, характерных для взаимосвязи по
линиям координации (между физикой и химией, химией и биологией,
лингвистикой и математикой), и по линиям субординации (между
конкретными науками и методологией или философией науки, между
методологией науки и философией).

Здесь можно назвать и другие стороны предметной области гно-
сеодинамики: средства передачи научных знаний и механизмы их
функционирования (научные школы и институты, научные издания,
информационные системы и т. п.); разнообразные формы «научной
политики», организационных форм научных исследований, системы
подготовки кадров, принципы финансирования и т. п.

Разнообразие специфических предметных областей гносеодина-
мики определяется еще и тем, что перечисленные выше направления
(проблемы, предметные области) можно исследовать не только в
общенаучном концептуальном плане, но и путем анализа особеннос-
тей гносеодинамики в конкретных областях: гносеодинамические
процессы в подсистемах физика-химия; химия-биология; физика-
химия-биология; физика-методология; химия-методология; естество-
знание-методология и философия; физика-техника; химия-техника;
естествознание-техника и т. п.

Гносеодинамика как процесс может определяться и многими допол-
нительными факторами вне института науки: предпочтениями тех или
иных социальных групп, модой или просто вульгарной корыстью.

Гносеодинамика определяется, конечно, и субъективно-психологи-
ческими особенностями человеческого познания мира: стремлением
к упрощению (редукционизм), к единству теоретического описания
мира, единству знаний в целом, стремлением к законченности знания.
В круг проблем гносеодинамики входят проблемы своеобразного вос-
приятия, понимания и интерпретации специалистами одной области
знаний, понятий, концепций, функционирующих в другой области.
Любое из понятий: «частица», «молекула», «организм», «жизнь»,
«процесс», «развитие», «взаимодействие» — при одних и тех же знаках-
словах по-разному воспринимается физиками, химиками, биологами,
если даже они рассматривают один и тот же объект, в одном и том же
месте, в одном и том же отношении. Это приводит к своеобразному
положению и особой «жизни» конкретных знаний в разных интел-
лектуальных сферах науки.

Гносеодинамика в отличие от гносеологии не имеет прямого от-
ношения к разработке путей и критериев истинного (достоверного)
знания, но в ее предметное поле будут входить проблемы путей пере-
хода знаний из одной области знания в другую и проблемы «утери»
или «приобретения» большей или меньшей достоверности знаний
при их актуальной и исторической динамике в различных сферах
человеческого познания мира.

В этой связи выступает особая проблема — «деструкция науч-
ных знаний». Дело в том, что в логике, методологии и философии
науки наибольшее внимание традиционно уделялось и уделяется
вопросам обоснования или роста научных знаний (в западной тра-
диции XX в. это соответственно позитивизм и постпозитивизм, в
отечественной — диалектический материализм). При этом проблемы
«устаревшего» научного знания анализировались неглубоко: пред-
шествующие знания рассматривались либо как входящие в новые
знания в виде частного случая (принцип соответствия), либо как
основа для сопротивления «по мере сил» непривычному новому
знанию (как составляющая часть парадигм научного мышления),
либо как «умирающие, регрессирующие программы», либо просто
как ископаемые истории науки.

Если слегка углубиться в историю науки, то жизнь пережитых
и «сокрушенных» научными революциями знаний представляется
скорее вечной, нежели преходящей. Так, в результате обстоятельного
анализа и критики учений софистов Аристотель не оставил даже об-
ломков софистических учений, а построил, в том числе и на их идеях,
основы формальной логики, хотя и двигался от противного. Другими
словами, логика Аристотеля построена не на обломках учений софис-
тов, а скорее из обломков.

Современные ученые мужи, шагающие по улицам Москвы, ближе по
мировосприятию к Птолемею, чем к Копернику, — они скорее геоцен-
тристы, чем гелиоцентристы: для них Солнце восходит и заходит, и
они не представляют себя вращающимися с бешеной скоростью вокруг
Солнца. Идеи «сокрушенных» и «развенчанных» теорий химического
строения (типы, радикалы) до сих пор продуктивны в творческом мыш-
лении химиков, и в творческих представлениях современных химиков
функционируют в первую очередь именно они, а не ^-функции.

Теория флогистона осталась в научном знании в форме представ-
лений о вещественной составляющей воздуха, обусловливающей го-
рение (т. е. процесс окисления, причем «революционная кислородная
теория» Лавуазье и Дж. Пристли так же неполна, так как кислород
может быть не только окислителем, но и восстановителем). Теория
теплорода жива в представлениях о теплопередаче и теплопроводнос-
ти. «Сокрушенный» Вёлером витализм здравствует ныне во многих
вполне научных учениях. Все эти примеры, конечно, представляют
разные пути жизни «устаревших» научных знаний, но, что сущес-
твенно, интермедиаты (продукты этой деструкции) и рудименты
прошлых знаний своеобразно и органично включаются в контекст
нового современного знания.

Было бы ошибкой утверждать, что проблемы соотношения научных
революций и преемственности научных знаний мало рассматривались
философами, методологами и историками науки. Вопрос здесь не
столько в проблеме преемственности научных знаний и соотношении
в их истории эволюционных и революционных фаз, сколько в иници-
ировании методологических исследований особенностей деструкции
научных знаний и функционирования в актуальном научном знании
продуктов их распада: интермедиатов, рудиментов, фрагментов.

Формы деструкции научных знаний, равно как и формы функци-
онирования интермедиатов, разнообразны. Здесь и полная редукция
(сведение оптики к электродинамике), и ограничение предметной
области (классическая механика), и частичное вырождение (теория
типов в химии), и почти полное вырождение при сохранении только
рудиментарных форм (теория теплорода), и полное вырождение
при сохранении смысла вне стандартного научного знания (геоцент-
ризм), и псевдодеструкция (обструкция, мракобесие — уничтожение
генетики в сталинский период).

Причем все сказанное — лишь обозначение проблемы без многих
существенных деталей, которые могут дать обстоятельные историко-
логические исследования. В этой части напрашивается аналогия. Так,
в биохимии и физиологии клетки наибольшее число работ посвящено
исследованиям биосинтеза и анаболизма и мало работ, посвященных
процессам деструкции и катаболизма. Связано это с установившимся
мнением о несущественной роли интермедиатов в процессах жиз-
недеятельности клетки. Однако сейчас на такие компоненты стали
обращать большее внимание в связи с обнаружением их значительной
роли в регуляторных процессах. То же самое мы наблюдаем в сфере
исследований философии и методологии науки — делается явный
акцент на проблемах роста научного знания и становлении научных
теорий, а проблемы выживания старых концепций и их актуального
функционирования в форме интермедиатов упускаются из виду. От-
дельная трудноразрешимая проблема — взаимосвязь индивидуальных
знаний с коллективным знанием, которое, безусловно, шире, полнее, но
в то же время необъятно и неведомо для каждого отдельного человека,
каким бы одаренным и образованным он ни был (что близко к проблеме
индивидуального и общественного сознания — сложность проблемы
в невыводимое™ второго из суммы свойств первого).

С того времени, как научное знание стало проходить былую всеобъ-
емлющую синкретическую стадию (и из единого научно-философского
знания стали выделяться одна за другой конкретные науки), научная
картина мира стала недоступной индивиду, т. е. даже наиболее сущест-
венное знание о мире перестало вмещаться в сознание одного человека,
в его интеллектуальные горизонты.

В наше время возникло непреодолимое расхождение между
индивидуальным актуальным и коллективным знанием, причем под
коллективным знанием здесь имеется в виду «коллектив» ученых за
всю историю цивилизации. Вследствие этого можно говорить о про-
блемах естественной гносеодинамики, происходящей не по плану,
замыслам человека, словом, вне сознательного контроля динамики
научных знаний. Такая ситуация не только осложняет специальные
исследования в области дисциплины «гносеодинамика», но и придает
им дополнительную важность.

В итоге, как видно, проявляется мультифакторная проблема
исследований в области динамики научных знаний под влиянием
субъективно-психологических, логико-методологических, социаль-
но-организационных и философско-метафизических факторов. Эта
проблема осложнена координационными и субординационными
взаимосвязями наук по предметам, методам и познавательным
целям, научно-техническими проблемами хранения и передачи
информации, многими другими особенностями жизни «организма»
науки.

Сказанное свидетельствует также о том, что онтология фило-
софии науки — малоразработанная проблема.

Представляется, что целенаправленные, специальные, системно-
организованные исследования в области гносеодинамики расширили
бы горизонт философско-методологических исследований и обогатили
систему научного знания новым содержанием.

Глава б

Проблема лидерства в системе естественных
наук

В философско-методологической, науковедческой и публицис-
тической литературе часто ставится вопрос о выборе лидирующей
естественной науки в какие-то периоды и в настоящее время. Эта
проблема и ее решение имеют значение не только в плане психологии
научного творчества (чувство комфортности, значимости, престиж-
ности и т. п. для ученых, работающих в соответствующей области
знания), но и в плане организационно-экономических решений
в институте науки (выделение лидера сказывается на выделении
приоритетных направлений и их финансировании). В силу этого
обсуждение проблемы лидерства представляет не только духовно-
познавательный интерес.
Чаще всего лидером естествознания считается физика. Так,
например, Л. Б. Баженов пишет: «Обсуждение выделенных аспектов
фундаментальности физики (онтологического, лингвистического и
методологического) позволяет дать определенный ответ на вопрос о
лидере естествознания: таким лидером является физика в силу мес-
та, занимаемого ею в общей системе естественно-научного знания»
[Баженов, 1973, с. 142]. В другой работе делается общее оценочное
замечание: «А вообще для всех других наук, во всяком случае естес-
твенно-технического цикла, физика выступает в качестве своеобраз-
ного лидера, которому следуют и с которого копируют принципы
построения теории; маяка, который освещает путь движения многим
другим наукам» [Урсул, 1981, с. 329]. Здесь же следует назвать и
многих представителей позитивизма, безусловно, считавших физи-
ку фундаментом и лидером естествознания. Хорошо известно, что
такая позиция является центральной для логического позитивизма.
Показательны здесь слова К. Гемпеля, который писал, что «все от-
расли науки, в принципе, одной и той же природы, они — отрасли
единой науки, физики» (см.: [Дубровский, 1981, с. 285; Гемпель,
1949, с. 382]).

В 60-е гг. XX в., когда особенно утвердились и стали общеизвест-
ными достижения генетики и молекулярной биологии, высказывались
мнения о переходе лидирующего положения к биологии.

Так, в работах этого периода можно найти такие замечания: «Сле-
дует учитывать при этом историческую тенденцию развития научного
знания, заключающуюся в том, что, как полагают многие ученые,
в будущем биология станет играть роль, аналогичную той, которая
принадлежит в последние десятилетия физике. Иначе говоря, на
определенном этапе развития науки может произойти “смена лиде-
ра” и биология будет поставлена в центр естествознания. Процессы,
лежащие в основе этой тенденции, обнаруживаются уже сегодня»
[Фролов, 1965, с. 7].

С прошлого XX века мы встречаем все чаще и чаще высказывания
о лидирующем положении биологии в связи с успехами наук биофи-
зико-химического направления, молекулярной генетики и генной
инженерии, биотехнологии и экологии.

Показательны, например, такие высказывания: «Именно в рамках
биологического знания в середине XX столетия произошли принципи-
альные открытия (а в физике в это время наблюдалось “концептуальное
затишье”), приведшие к расшифровке генетического кода, синтезу
генов и др. И не случайно новый этап научно-технического прогресса
квалифицируют как “век биологии”, подразумевая под этим факт из-
вестного лидирующего положения биологического знания в системе
наук о природе, перспективы использования его на благо человека»
[Лось, 1986, с. 71] (см. [Фролов, 1983]).

Наконец, в последнее время в связи с развитием компьютерной
техники и систем искусственного интеллекта стали раздаваться
высказывания о переходе лидерства к информатике и кибернетике,
словом, к информационным технологиям.

Однако сразу необходимо сказать, что названные успехи таких
интердисциплинарных областей, как компьютерная техника, инфор-
матика, кибернетика и т. п., не включают и не могут включать в себя
многие проблемы естественных наук, наук о природе, поэтому оста-
навливаться на обсуждении вопроса их лидерства мы не будем.

Менее всего при обсуждении проблемы лидерства уделяется
внимания (чаще вообще никакого внимания не уделяется) химии
и геологии. Среди философов и науковедов по профессиональной
принадлежности нет никого, кто бы высказал и попытался обосновать
позицию «об известном лидерстве химии». Но в то же время в среде
химиков-профессионалов, обсуждающих общенаучные и философские
проблемы, такие позиции встречаются. «Химия играет столь важную
роль в жизни человека двадцатого столетия, что этот век с полным
основанием можно назвать веком химии» [Попов, 1989, с. 11]. Можно
найти и более определенные высказывания: «Роль химии в этой триаде
физика — химия — биология, вопреки бытующему мнению, отнюдь
не стала второстепенной, напротив, она является в каком-то смысле
центральной, причем исполнителем этой центральной роли стала
химическая физика...» [Гольданский, 1976, с. 338].

В свою очередь, оценка перспектив развития химии, особенно во
взаимодействии с биотехнологией, приводит специалистов к выводу,
что «в XXI веке наступит эра химической технологии» (см., напр.:
[Мацусита, 1981; Эгами, 1981]).

Возможно, названная эра уже наступила в связи с успехами био-
химических технологий, супрамолекулярной химии, нанохимии и
нанотехнологий.

Основываясь на многих материалах настоящей работы, можно
вполне обоснованно утверждать, что ни по одному из содержательных
критериев ни одну из естественных наук — физику, химию, биологию и
геологию — в настоящее время нельзя назвать лидером. Исключением,
пожалуй, является механика в XVII-XVIII вв. Проведенный анализ
взаимодействия наук с историко-научными и философско-методоло-
гическими реконструкциями показывает, что система научных знаний
о природе и система методов каждой из наук находились в тот период
в процессе непрерывного взаимообогащения. Это особенно ярко про-
является в наше время.

Основные естественные науки с точки зрения их фундаменталь-
ности и лидерства являются скорее науками однопорядковыми, име-
ющими преимущественно координационные, а не субординационные
связи. Для обоснованности этого утверждения уже достаточно решения
проблемы несводимости химии к физике, биологии к физике и химии,
геологии к физике и химии и т. п.

Встречающееся выделение физики как лидера в системе ес-
тественных наук связано с внешне очевидным исключительным
влиянием физики (ее идей, методов, знаний) на развитие других
естественных наук. Наибольшему идеологическому давлению в этом
смысле всегда подвергалась химия — и ранее, и теперь продолжают
высказываться мнения о ее подчиненном положении по отношению
к физике. Анализ взаимодействий химии и физики с раскрытием
влияния химии на развитие физики и вообще на развитие знаний
о Природе — почти исключительное явление в литературе любого
жанра: философско-методологической, науковедческой, публи-
цистике.

В настоящей работе решается задача выхода из традиции рассмот-
рения сфер становления естественно-научных знаний, в пределах
которых химии почти не видно. В частности, в данной работе показана
роль химии (идей, методов, специфических знаний) в становлении
фундаментальных знаний о микроструктуре вещества и в познании
термодинамических систем, включая открытые самоорганизующиеся
системы. Показан фундаментальный вклад химии в познание структу-
ры и биохимических функций биомакромолекул и систем биосинтеза;
становление физикохимии конденсированного состояния вещества;
становление «высоких технологий» типа генной инженерии, полу-
проводниковой и молекулярной микроэлектроники, биотехнологии
и нанотехнологии.

Материалы настоящего исследования в дополнение к пред-
шествующим работам показывают качественную специфичность
предметных областей естественных наук, их методов, понятийно-
терминологического и концептуального аппарата. В то же время
наличие интердисциплинарных областей и методов, общенаучных
целей, идей и общеметодологических положений обусловливало
и обусловливает активное взаимодействие естественных наук и
взаимообогащение их знаний, а вместе с этим и развитие знаний о
природе в целом.

Таким образом, и онтологический, и методологический содержа-
тельные подходы к проблеме лидерства, а вместе с этим и историко-на-
учные реконструкции взаимодействия естественных наук показывают,
что каждая из этих наук фундаментальна и каждая лидирует в процессе
познания природы в своей предметной области.

Названное лидерство весьма условно, так как большая часть науч-
ных знаний получается в результате взаимодействия естественно-науч-
ных знаний различных областей. Показательный пример — отмечаемое
лидерство биологии во второй половине нашего столетия — связан с
успехами молекулярной биологии, генной инженерии, биохимии, био-
технологии, т. е. тех областей естественно-научного знания, развитие
которых определяется взаимодействием физики, химии, биологии
и математики. Другой пример — взаимодействие и взаимодопол-
нительность научных знаний, наблюдаемые в практических сферах
современной техники и глобальных проблемах.

Выделение какой-то науки как лидера естествознания (чаще
всего это относилось и относится к физике) происходит от принятия
односторонних или ошибочных позиций: физического фундамен-
тализма , редукционизма в крайних формах с переоценкой значи-
мости физических методов в познании Природы; неоправданного
перенесения методов одной науки на методы другой; односторонних
историко-научных и философско-методологических реконструкций,
упускающих многие реальности взаимодействия наук в развитии
знания о неживой и живой Природе.

Таким образом, можно утверждать невозможность корректного
решения проблемы лидерства для естественных наук ввиду некор-
ректной постановки самого вопроса о лидерстве. Другое дело — вы-
деление лидера по формальным критериям, что вполне возможно: по
количеству научных публикаций, числу занятых профессиональных
научных работников, размерам финансирования и т. п. Однако та-
кие наукометрические вопросы не входят в задачу нашего анализа
проблемы.
Глава 7

Познавательные принципы редукции,
целостности и контрредукции

Не то, что мните вы, природа:
Не слепок, не бездушный лик -
В ней есть душа, в ней есть свобода,
В ней есть любовь, в ней есть язык...

Ф. Тютчев

Проблема сведения одной системы знания к другой представлена
необъятной литературой. Много работ на эту тему опубликовано в рам-
ках позитивистской философии. Эти работы, однако, рассматривают
проблему практически исключительно на формальном логико-линг-
вистическом уровне, причем в основном для проблемы редуцируемости
одной теории Tt к другой теории Т2 при заданных логико-языковых
структурах этих теорий. Такие теоретико-методологические «упраж-
нения» полезны для развития общеметодологических теоретических
знаний, но они малопригодны для решения проблем редукции в
отношении сложных, неформализованных во многих частях, содер-
жательных систем знания.

Сказанное в полной мере относится к проблемам возможностей и
пределов редукции химии к физике, биологии к физико-химическим
наукам, квантовой химии к квантовой механике и т. п. Вполне понятно,
что ответы на вопросы, возникающие в отношении взаимодействия
содержательных систем, не могут быть исчерпаны анализом только
формальных моделей. В отношении к естественным наукам решение
таких вопросов может быть удовлетворительным только на основа-
нии содержательного историко-логического анализа взаимосвязей
тех или иных областей знания. В этом жанре и написаны все разделы
этой главы.

В данном контексте «редукция» — это общенаучный метод поз-
нания сложного через простое, целого через части, системы через ее
элементы. Данный метод чрезвычайно распространен и эффективен
во всех сферах научного знания, и особенно в естествознании. Вопрос
только, насколько глубоко в каждом конкретном случае может осу-
ществляться редукция.

В контексте данной работы термином «редукционизм» называются
позиции, когда возможности метода редукции преувеличиваются до
возможностей познания всех свойств целого через изучение свойств
частей. Это приводит к какой-либо форме механицизма.

Замечу еще, что субъективные причины стойкости редукционист-
ских позиций во многом связаны с естественным стремлением человека
познать нечто сложное посредством познания простого. Объективные
причины стойкости редукционистских позиций, в свою очередь, свя-
заны с постоянным обогащением научных знаний о составе, структуре
и свойствах элементов тех или иных естественных или искусственных
систем и практически бесконечным в связи с этим расширением поз-
навательных возможностей метода редукции.

Вопрос в том, что такое расширение может быть асимптотическим
приближением в бесконечном процессе научного познания к некото-
рому пределу, далее которого метод редукции должен быть дополнен
уже целостным, холистским подходом, а далее и методом, названным
мной «методом контрредукции».

Причины стойкости редукционистских позиций в научном сооб-
ществе связаны с непрерывным обогащением знаний о свойствах эле-
ментов тех или иных природных систем и с раскрытием в связи с этим
новых возможностей метода редукции. Абсолютизация этой тенденции
развития научного знания и необоснованная экстраполяция возмож-
ностей метода редукции приводят к редукционистским позициям.
Субъективные причины, как уже отмечено, для таких экстраполяций
кроются в естественных стремлениях человека познать и объяснить
сложное через простое, целое через части, систему через элементы.

Противоположный подход менее характерен для человеческого,
особенно научного, познания, хотя его возможности могут быть уни-
кальны. В связи с этим отмечается, что, например, в виталистических
позициях всегда имелся элемент «оздоровительной» альтернативы
механицизму, так же как для редукционизма оздоровителен принцип
целостности, или холизм.

Я выдвигаю идею введения в систему общеметодологического
знания познавательного метода (принципа) контрредукции, который
основан на онтологическом положении о наличии у природных объ-
ектов некоторых высших «метацелостных свойств», проявляющихся
при их исследовании в качестве элементов более высокоорганизован-
ной системы. Причем специально подчеркивается, что речь идет не о
приобретенных при системообразовании свойствах, а об имманентных
свойствах, присущих данному объекту и до его включения в ту или
иную более высокоорганизованную систему. Метод контрредукции
(или в нормативной формулировке — принцип контрредукции) пред-
лагается для введения в философско-методологическое знание как
метод, дополнительный к известным методу редукции и целостному
подходу.

Ниже показывается, что, если проблемы сведения химии к физике
активизировались дважды («две волны» — в XVII-XIX вв. в связи с
успехами классической механики и в XX в. в связи с успехами кванто-
вой механики), проблемы сведения биологии к физико-химическим
наукам активизировались трижды. Мы находим три «волны»:

1)	в XVII-XVIII вв. — в связи с успехами классической механики;

2)	в XVIII-XIX вв. — в связи с успехами химических исследований
в области физиологии растений и животных;

3)	в XX в. — в связи с успехами физико-химических исследований
субклеточных молекулярных процессов, особенно структуры и фун-
кций специфических биополимеров — РНК, ДНК, энзимов.

Проблема редукции химических знаний к физико-
математическим и целостность химических объектов

Исследование пределов редуцируемости химии к физике име-
ет философско-методологический интерес с нескольких точек
зрения.

1.	В процессе такого исследования неизбежно, даже без специ-
альной постановки вопроса, вскрывается диалектика соотношения
познавательного метода редукции и целостного подхода в химии (или
принципов редукции и целостности). Такое исследование обогащает
конкретным содержанием философское учение о части и целом, а также
общеметодологическое знание системного подхода в аспекте проблем
соотношения элемента и системы.

2.	Вопрос о сведении имеет значение для методологии и органи-
зации научных исследований, так как его принципиальное решение
{сводится или не сводится) или установление конкретных пределов
редуцируемости укажет на наличие соответствующих тенденций в
химии, знание которых поможет, с одной стороны, лучше ориен-
тировать методологические и историко-научные исследования, а с
другой — точнее прогнозировать будущую дисциплинарную орга-
низацию науки.

3.	С точки зрения психологии научного творчества химикам-про-
фессионалам далеко не безразлично, занимаются ли они строительс-
твом временного или капитального научного сооружения.
Примечание

При этом надо отметить, что разрешение проблемы степени сводимости
химии к физике мало повлияет на дисциплинарную организацию естествоз-
нания в той части, когда имеет место разделение дисциплин не по методу, а по
предмету исследования. Есть и будет физика в целом и ее разделы: механика,
электродинамика, физика твердого тела, ядерная физика, также есть и будет
химия в целом и ее разделы: органическая химия, неорганическая химия,
учение о катализе, супрамолекулярная химия, нанохимия и др.

В настоящее время вопрос о том, редуцируема ли химия к физике,
полностью не нашел общепризнанного решения, а вопрос о глубине
редукции химии к физике, конечно, должен конкретизироваться и
уточняться на каждом этапе развития науки.

Характеризуя историю названной проблемы предельно крат-
ко, можно указать на два основных периода развития концепций
редукции химии к физике: первый связан с абсолютизацией идей
классической механики Ньютона со времени ее создания до конца
XIX в., второй — с зарождением квантовой механики и квантовой
химии на ее основе в начале XX в. и продолжается по настоящее
время.

Надо сказать, что в предыдущих разделах уже приводилось много
материалов, касающихся вопросов становления и абсолютизации в
химии идеалов механики, физики и математики, что надо принимать
во внимание в ходе последующего рассмотрения проблемы редукции
химии к физико-математическому знанию.

Мнения философов

Я специально назвал этот небольшой раздел «Мнения философов»
потому, что решение вопроса в конкретной области знания, в данном
случае в пограничной области физики и химии, может быть серьезным
только в случае полной компетентности автора в данной области.
Многие философы такой компетентностью не обладают, поэтому они
могут высказывать интересные или даже ценные суждения, но все же
они будут мнениями со стороны.

Вопросы места и роли химии в системе наук о природе со времени
ее выделения как автономной области знания занимали немалое место
в работах видных философов. К материалам химии не раз обращался
И. Кант, хотя его знания достижений химии отставали от современного
ему уровня. О «старосветской начитанности» И. Канта в отношении
осведомленности в химии В. И. Вернадский, в частности, пишет: «...
Отставание от быстрого роста естествознания сохранилось у него до
конца жизни. Так, в предисловии ко второму изданию “Критики чис-
того разума” (1787 г.) он приводит как блестящий пример влияния
разума, бросившего натуралистам яркий свет на темные природные
явления, наряду с открытиями Галилея и Торичелли, флогистонную
теорию Шталя, которая как раз в это время была разрушена гением
Лавуазье. Сохранились, однако, известия, что опыты этого последнего
позже с интересом обдумывались и обсуждались Кантом. В работах
последних лет Кант ясно сознавал значение антифлогистиков» [Вер-
надский, 1981, с. 198-199].

Не видя для химии возможных путей приобрести статус науки (по
Канту, связанный с уровнем математизации), Кант называл химию
«систематическим искусством и экспериментальным учением» [Кант,
19666, с. 59-60]. Отсюда вопрос редуцируемости химии к физике
внутри института науки для Канта, очевидно, не стоял, во всяком
случае судя по его оценке современного ему состояния науки. По
этому поводу полезно привести рассуждения В. И. Вернадского, ко-
торый писал: «Придавая в действительности в своих теориях большое
значение, как увидим ниже, данным химии, Кант в понимании этих
явлений не заходил дальше обобщений Ньютона. Он на химические
процессы смотрел с точки зрения физики. Напрасно стали бы искать
в его работах своеобразный научный химический материал, которым
щеголяли французские философы его времени. В одном из позднейших
трудов он даже отрицал за химией право называться наукой, думал,
что она навсегда останется “систематическим искусством”, не станет
такой наукой, какой являлись в его глазах отрасли описательного
естествознания» [Кант, 19666, с. 199].

Замечу со своей стороны, что восприятие химии с точки зрения
механики Ньютона в работах Канта не очевидно, а оценка химии как
искусства скорее односторонняя, чем неверная, так как и современ-
ная нам химия в ряде частей и «систематическое искусство», и «эк-
спериментальное учение». В философии XIX в. четко определялись
две противоположные концепции, развитие которых прямо касалось
вопросов субординации областей научного знания, в частности знания
химического и физико-математического. Это позитивистская концеп-
ция, утверждающая принципиальную сводимость результатов всех
наук к элементарным законам материи и движения; и диалектическая,
содержащая учение о диалектике качественно-количественных пере-
ходов и существовании в объективном мире качественно различных
структурных образований и форм движения.

Вполне понятно, что общие философские концепции играют
только ориентирующую методологическую роль в решении час-
тных проблем редукции, например проблемы редукции химии к
физике (а такие частные эпизоды, как, например, полное сведение
оптики к электродинамике, вообще решались внутри института
естествознания).

Весьма интересно, что основатель философии позитивизма О. Конт
в своей классификации наук выступал против механического сведения
химии к физике (см. об этом [Кедров, 1961]).

Г. Спенсер, в свою очередь, придерживался мнения, что все явления,
изучаемые отдельными науками, могут быть объяснены элементар-
ными законами материи и движения (см. об этом, например, [Коул,
1977, с. 24]).

Позитивистский идеал создания единой науки, опирающийся на
знания некоторых элементарных и функциональных законов, заро-
дившийся в XIX в., нашел наиболее яркое выражение в принципе
физикализма, сформулированного в 30-х годах XX в. Р. Карнапом,
О. Нейратом и др., из которого следует программа создания универ-
сального языка науки на основе языка физики.

Трудности реализации программы физикализма быстро были
осознаны его создателями, в результате чего он был трансформирован
в более умеренные варианты. Критическому анализу позитивизма и
несостоятельности фундаменталистского идеала научности в нашей
стране была посвящена большая литература (см., например: [Абрамова,
1989а; Абрамова, 19896; Киссель, 1970; Степин, 1963; Швырев, 1966;
Юлина, 1982]).

Возвращаясь в XIX в., отмечу, что в противоположность пози-
тивистской философии в диалектической философии (и идеалис-
тической, и материалистической) с самого начала осознавались
качественная специфика химизма и самостоятельность химического
знания в системе естествознания. Показательно, что в своей цент-
ральной работе «Наука логики» Г. Гегель неоднократно обращается
к химическому знанию. Он производит разделение понятий «ме-
ханизм», «химизм», «организм» как качественно различных форм
организации Природы, ясно говоря при этом, что в «...химической
области материальное имеет свою специфическую определенность»
[Гегель, 1970а, с. 449].
Вопрос о взаимоотношениях физического и химического знаний
рассмотрен в «Диалектике природы» Ф. Энгельса. Идеи Энгельса, изло-
женные в «Диалектике природы», подробно и полно освещены в нашей
философской литературе советского периода. Вопросам диалектики
химии в трудах Энгельса посвящены многие работы Б. М. Кедрова. Мы
выделим лишь один интересный для данной темы аспект. Отметим, что
в «Диалектике природы» совершенно определенно говорится только о
несводимости химии к механике, однако при этом подчеркивается, что
химия и физика науки однопорядковые, взаимосвязанные [Энгельс,
1961а, с. 565]. Например, Энгельс пишет: «Называя физику механикой
молекул, химию физикой атомов и далее биологию химией белков, я
должен этим выразить переход одной из них в другую, — следовательно,
как существующую между ними связь, непрерывность, так и различие,
дискретность обеих. Идти дальше этого, называя химию также своего
рода механикой, представляется мне недопустимым» [Энгельс, 1961а,
с. 567]. О принципиальной невозможности сведения химии к механике
Энгельс говорит и во многих других местах, но в то же время у него нет
прямых и однозначных утверждений о несводимости химии к физике,
которая, конечно, не есть только механика.

В принципе, более общая система знания по отношению к более
частной эффективна в своих регуляционно-методологических функ-
циях, но вместе с тем она не может брать на себя решение конкретных
проблем, соответствующей частной области знания. Так, например,
обстоятельный анализ места и познавательных возможностей метода
редукции в системе общеметодологического знания [Баженов, 1990]
без привлечения конкретного материала (т. е. перехода на специально-
методологический уровень) не является достаточным для решения,
например, вопроса проблемы сведения химии к физике. Общая же
характеристика возможности редукции химии к физике на основе кван-
товой механики без указания ее глубины (см. [Баженов, 1990, с. 132])
вполне обоснованна и в случае общеметодологического рассмотрения
вопроса. Поскольку к моменту написания «Диалектики природы»
наиболее полное развитие получила механика, а многие разделы фи-
зики (и химии) еще находились в стадии начального развития (или не
зародились вовсе), то естественно, что Энгельс говорит о принципи-
альной несводимости химии к физике применительно к механике. Для
более широкого обобщения в то время еще не хватало научных знаний.
Именно поэтому в XIX в. проблема о принципиальной сводимости или
несводимости химии к физике не могла быть решена.
Проблемы редукции химических знаний

к физико-математическим до XX века: механицизм и энергетизм

Можно считать, что для периода развития химии в XVIII в. и начале
XIX в. идеологический настрой и практические попытки сведения хи-
мии к механике, исходившие от И. Ньютона, А. Лавуазье, П. Лапласа,
К. Бертолле, М. В. Ломоносова, Дж. Дальтона и других, имели для
развития химии положительное значение, что выразилось в развитии
количественных подходов в химии и инструментальных методов. Ко
второй половине XIX в. названная положительная роль идей механики
стала замещаться тормозящим их воздействием.

Последнее выразилось в поляризации мнений естествоиспытателей
XIX в. при оценке пользы от взаимосвязей химического и физического
знаний. Это не было характерно для позиций ученых XVIII в. Так,
например, М. Бертло считал возможным приведение всей химии к
рациональным понятиям и принципам, следующим из законов меха-
ники [История, 1981, с. 25].

Практическое осуществление этого направления предпринимали
известные естествоиспытатели XIX в. — Л. Вильгельми, Д. И. Менделе-
ев, К. Гульдберг, П. Вааге и многие другие. Известный историк химии
Э. Мейер писал: «Конечная цель учения о сродстве заключается в том,
чтобы преобразовать химию в раздел прикладной механики; эта цель
уже Бертолле и Лапласом была указана как самая высшая, к которой
наука должна стремиться» [Мейер, 1889, с. 430].

А. М. Бутлеров видел уже другие стороны проблемы: «Когда мы
будем знать ближе натуру химической энергии, самый род атомного
движения, — когда законы механики получат и здесь приложение, тогда
учение о химическом строении падет, как падали прежде химические
теории, но, подобно большинству этих теорий, оно падет не только для
того, чтобы исчезнуть, а для того, чтобы войти в измененном виде в
круг новых, более широких воззрений» [Бутлеров, 1953, с. 383].

Слова Бутлерова имеют двоякий интерес. С точки зрения истории
методологической мысли в них достаточно ясно выражен принцип
соответствия. В аспекте обсуждаемой проблемы они показывают
переход от господства механицизма в химии, базирующегося на при-
нципах классической механики, так как в них уже выражена мысль о
неполной сводимости принципов химической теории строения («падет
не для того, чтобы исчезнуть»). При этом Бутлеров находился еще
под сильным давлением «механической идеологии» в химии, о чем
свидетельствуют его различные замечания в известном «Введении к
полному изучению органической химии», где он писал о «...подчинении
всех выводов обеих наук (физики и химии. — В. К.) основным зако-
нам механики» и о «...сведении химических явлений к механическим
причинам» [Бутлеров, 1953а, с. 75; 334].

Противоречивая позиция Бутлерова и многих других видных естес-
твоиспытателей второй половины XIX в. (в том числе и Менделеева,
об эволюции взглядов которого скажем несколько ниже) показывает
критическую ситуацию в общеметодологическом знании этого перио-
да. Тогда химики уже видели трудности сведения химического знания
к знаниям физики и механики, но в то же время были несвободны от
идеологического влияния, определявшегося еще господствовавшей тогда
«механической идеологией» в естествознании, в том числе и химии.

Это обстоятельство в последующем ясно было охарактеризовано
В. И. Вернадским, который отмечал: «Таким образом, через 70-80 лет
после своего окончательного провозглашения, к середине XVIII в.,
ньютоновы воззрения явились общепризнанной истиной и с тех пор
безраздельно царят в естествознании. На них покоится идеальная
цель современного точного естествознания — свести все наблюдаемое
явление к геометрическим законам движения, привести познаваемый
мир к механической схеме» [Вернадский, 1981, с. 202].

В то же время, несмотря на мощный прессинг «механической идео-
логии», уже в XIX в. раздавались упреждающие голоса об ошибочности
слепого следования в русле такой идеологии. В 1891 г. Я. Вант-Гофф
призывал к «...умеренности в пользовании небеспорочной физической
чернильницей» [Добротин, 1977, с. 185]. Д. И. Менделеев в предисло-
вии к «Истории химии» Э. Мейера (1899 г.) писал, тонко подмечая
необходимую взаимосвязь и дополненность методов редукции и целос-
тного подхода, что химия «...выработала и продолжает развивать свой
кругозор, который идет в параллель с чисто механическим и обещает
его пополнить, хотя и доныне многие желают всю химию подчинить
чисто механическим представлениям. Но если науки об организмах
приводят к пониманию индивидуальных особенностей, а науки фи-
зико-механического содержания стараются совершенно устранить
это понятие об индивидуализме, то химия уже своим учением о само-
стоятельности химических элементов, очевидно, занимает срединное
положение, оправдывающее тот интерес, который она представляет
для философской мысли» [Мейер, 1889, с. VII—VIII].

При этом совершенно неожиданно (и этим ценно) признание со
стороны механика и физика (как естествоиспытателя) й позитивиста
(как философа) Э. Маха об особом месте химии в естествознании: «В
настоящее время, — писал Мах, — открыты многие отношения между
физикой и химией. Старая мысль, что химию можно рассматривать как
прикладную физику, в частности — прикладную механику, получила в
этом новое одобрение... При отсутствии предвзятого взгляда кажется
скорее вероятным, что химия будущего будет обнимать собою физику,
а не наоборот» (см. [Горбов, 1914; Мах, 1923]).

Противоречивые тенденции в науке второй половины XIX в. и тра-
гизм в эволюции личных позиций выразились, пожалуй, наиболее ярко
в научной деятельности Д. И. Менделеева, который, первоначально
придерживаясь позиций механизма в химии, стал одним из создателей
периодического закона химических элементов и показал отсутствие
монотонной функциональной связи химических свойств с массой.

В связи с этим обратим внимание на проблемы механицизма и
химизма второй половины XIX в. Особенно рассмотрим научную
судьбу Д. И. Менделеева, в трудах которого содержится большой
материал для анализа влияния идей классической механики, а также
и физики в целом на химию (см., например: [Вавилов, 1969; Райнов,
1943; Флеров, 1946]).

Чтобы лучше понять, как отразилась в трудах Менделеева обсуж-
даемая проблема, необходимо представить ситуацию, сложившуюся в
химии к середине XIX в., т. е. в то время, когда Д. И. Менделеев начал
свою научную биографию. Это было то время, когда в естествознании
стали зарождаться знания, позиции, тенденции, противоречившие гос-
подствующей «механической идеологии». Одной из характерных черт в
химии этого периода было «увлечение» многих химиков сравнительно
молодой в смысле дисциплинарной организации органической химией.
Синтез новых соединений, открытие новых реакций и создание новых
теоретических обобщений (теорий химического строения), т. е. все то,
что было наиболее характерно для развития органической химии в
1830-1860-е годы и не было непосредственно связано с концепциями
механики в химии, сосредоточили на себе внимание значительной
части научного сообщества химиков.

Стремление Менделеева к познанию внутренней организации
вещества и его элементарных свойств, определяющих направление
и механизм химических превращений, выразилось в выборе им
предметной области, задаваемой органической химией. В письме к
Н. Н. Зинину от 24 декабря 1896 г. Менделеев довольно категорич-
но и тенденциозно писал: «Разработку фактов органической химии
считаю в наше время не ведущей к цели столь быстро, как то было
15 лет тому назад, а потому мелочными фактами этой веточки химии
заниматься не стану». Принципы познания Менделеева выражены
в словах: «Блеск чисто химических открытий сделал современную
химию совершенно специальною наукою, оторвав ее от физики и
механики, но, несомненно, должно настать время, когда химическое
сходство будет рассматриваться как механическое явление... Я выбрал
своею специальностью вопросы, решение которых может приблизить
это время» [Младенцев, 1938, с. 226].

Отмечу еще раз (эту мысль я специально выделил при рассмотре-
нии вопросов распространения физико-математической идеологии в
химии) что трудно, а часто и невозможно даже из первоисточника и
контекста (не войдя во внутренний мир самого ученого) установить
степень метафоричности того или иного высказывания.

В данном случае неясно, имеет ли в виду ученый сведение учения
о химическом сродстве к механике в буквальном смысле, или речь
идет о создании теории химического сродства по образцам, задавае-
мым механикой, или же, что также может быть, сам ученый в своей
позиции находится в степени неопределенности, «посередине». Ясно
одно — принципиальная сторона программы, — личной научной
деятельности — познание элементарных закономерностей, определя-
ющих химические взаимодействия. Предметное поле в сфере химии,
выбранное Менделеевым для реализации своей программы: неоргани-
ческая и физическая химия. Недооценка роли органической химии в
развитии теорий строения вещества, помимо тенденциозности, свойс-
твенной каждому ученому, в случае Менделеева была связана еще с
очередными перестройками в понимании химизма, происходившими
в тот период в сфере органической химии.

Мы знаем, что к этому времени, т. е. в 50-60-е годы XIX в., откры-
тие явления замещения (металепсии) в органической химии вошло в
противоречие с электрохимической теорией химического сродства, в
основе которой лежала идея полярной противоположности сил вза-
имодействующих веществ. Правильная в своей основе (как позднее
стало ясным для определенного класса соединений с ионной связью)
электрохимическая теория не могла объяснить, что замена электро-
положительного атома на электроотрицательный была возможна при
сохранении структуры органического соединения. Можно, наверное,
сказать, что отсутствие логико-методологического анализа пробле-
мы в тот период привело к очередному «шараханью» теоретических
концепций, когда научное сообщество посчитало электрохимическую
теорию пройденным этапом. В том числе и Менделеев высказывал
неоднократно отрицательное отношение к электрохимической теории.
В этом кроется одна из причин его скепсиса по отношению к возмож-
ностям реализации своей программы в органической химии. В то же
время химия не могла развиваться, не имея какой-либо концепции о
природе химического взаимодействия.

Поэтому не случайно в 50-60-е годы при построении теоретическо-
го аппарата химии ученые стали вновь обращаться к системе знания,
представляемого механикой. В это время вышел в свет известный
трактат Г. Гельмгольца «О сохранении силы» (1847 г.), который тесно
связывал естествознание с механикой. «Задача физического естест-
вознания, — писал Гельмгольц, — в конце концов заключается в том,
чтобы свести явления природы на неизменные и отталкивательные
силы, величина которых зависит от расстояния» [Гельмгольц, 1934].

Механическая теория тепла естественным образом вошла во вза-
имодействие с химическим знанием, поскольку тепловые эффекты
химических реакций были давно известным экспериментальным
явлением, а механические концепции уже основательно утвердились
в системе химического знания.

А. М. Бутлеров, говоря о влиянии механической теории тепла на
химию, писал в 1878 г.: «Я не могу разделять того убеждения, что по-
нятие о химическом соединении мало ушло вперед со времен электро-
химической теории. Напротив, оно изменилось в самых существенных
чертах, изменилось благодаря, по преимуществу, развитию не самой
химии, а механической теории тепла, развитию понятия энергии во-
обще» [Бутлеров, 1953, с. 372].

Таким образом, программа редукции химии к физико-математи-
ческому знанию (главным образом к механике) претерпевала раз-
личные изменения. Наметившаяся с развитием органической химии
антиредукционистская, «антимеханическая» тенденция в развитии
теоретической химии в результате естественной противоречивости
ее развития была сразу дополнена уже укоренившейся тенденцией
«механицизации» химии в одном из ее вариантов «механическая
теория тепла — химическая механика».

По словам Д. И. Менделеева, в химии и физике было приложено
немало усилий для разработки механической теории теплоты и мо-
лекулярной механики жидких и твердых тел, в результате которых
должна возникнуть самостоятельная химическая механика матери-
альных частиц вещества и их внутренних (атомных) изменений. «По-
добно тому, — писал Менделеев, — как успехи химии времен Лавуазье
благотворно отразились на всем естествознании, должно думать, что
самостоятельная химическая механика прольет новый свет на всю
молекулярную механику, которую должно считать основною задачею
современной точной науки» [Менделеев, 1889, с. 23].

Замечу, что Менделеев говорит о «самостоятельной химической
механике» и, скорее всего, здесь имеет в виду теоретическую точную
химию, основанную на каком-то учении о веществе (элементах и их
соединениях) и его превращениях (химических реакциях). Но в то же
время в своих исканиях в этом направлении Менделеев, как и многие
естествоиспытатели того периода, полагался на идеи, заимствуемые
из механики. Исходная концепция ученого была такова: если на
основе учения о массе можно было построить учение о макромире
(небесную механику, движения и взаимодействия макроскопических
тел вообще), то есть основания и для химии на базе учения о массе
построить химическую механику. Объектом рассмотрения ученого
стала атомная масса.

Можно отметить, что программа редукции химии к физике Мен-
делеевым осуществлялась в наиболее традиционной форме, через по-
пытки приведения химии к знаниям классической механики. В химии
ожидалось появление второго закона Ньютона, который «в химическом
строении вещества найдет основные законы механики невидимых
движений вещества проще и скорее, чем физических (электрических,
тепловых, световых) явлений» [Менделеев, 1889].

Убеждение Д. И. Менделеева, что изучение тепловых явлений
(термохимия), электрических явлений (электрохимия) не приведет
к пониманию природы химического сродства, было основано на том,
что одно малопонятное явление объяснялось через другое не более по-
нятное явление. Энергетические процессы, связанные с перестройкой
химических связей, и природа электричества (открытие электрона в
1897 г.) не были в то время известны. Однако замечу, что отбрасыва-
ние альтернативных вариантов (а как показала наука XX в., не аль-
тернативных, а дополнительных) определялось не столько научным
анализом проблемы, сколько идеологией механистического естествоз-
нания — пропаганды практики подведения в качестве фундамента к
вновь создаваемой теории наиболее развитого раздела науки — ме-
ханики. Менделеев стремился, по его словам, «...прямо приложить
третий принцип бессмертного Ньютона к пониманию механизма
химических замещений» [Менделеев, 1960, с. 428]. В связи с этим в
«Основах химии» он также писал: «Законы замещения можно вывести
из механических начал, если принять понятие о частице (молекуле.
— В. К.) как системе элементарных атомов, находящихся в известном
химическом и механическом равновесии. Уподобляя частицу системе
тел, находящихся в движении, например совокупности Солнца, пла-
нет и спутников, находящихся в условиях подвижного равновесия,
мы должны ждать, что в этой системе действие одной части равно
противодействию другой, как следует по 3-му механическому закону
Ньютона» [Менделеев, 1889, с. 195].

В то же время в системе химического знания зарождались такие
разделы, которые не имели прямой аналогии с механическими зако-
номерностями. Это и периодический закон, нашедший завершение
в работах самого Менделеева (можно сказать, как неудача личной
программы подтверждения идей Ньютона при описании химизма на
основе представлений о массе и аналогий, следующих из ньютоновой
механики), это и понятие о скорости химической реакции (содержа-
ние которого связано с расходом массы, а не перемещением ее в про-
странстве). Сам Менделеев, обсуждая содержание понятия «скорость
химической реакции», писал, что «...понятие скорости имеет в химии
совершенно иной смысл, чем в механике. Общее для них только время»
[Менделеев, 1895, с. 650].

Названные обстоятельства объективно определяли и перестановку
акцентов в программе Менделеева от приведения (сведения) химии
(по крайней мере теоретической химии) к механике (как к области
знания), к созданию системы химического знания по образцам на-
учности, задаваемым механикой. Так, в предисловии к 7-му изданию
«Основ химии» (1903) Менделеев уже построил такой образ химии
с ее местом в институте науки: «В дальнейшем своем развитии она
(химия. — В. К.) с ее своеобразными началами должна занять место
рядом с механикою — для возможного постижения тайн Природы. Но
здесь еще нужны свои ясновидящие Ньютоны» [Менделеев, 1954, с. 40].
Этой же мысли созвучны слова ученого из предисловия к «Истории
химии» Э. Мейера, приведенные ранее.

Нетрудно заметить, что в высказываниях Менделеева на рубеже
XIX-XX вв. уже ясно выступают мысли не о непосредственном
приведении химии к механике (или физике в целом), а о том, что
«химия с ее своеобразными началами должна стать наукою рядом
с механикою». Таким образом, в научной судьбе Менделеева, ело-
жившейся в интердисциплинарной физико-химической области
знания, отразились разнообразные тенденции в решении пробле-
мы редукции химии к физике (включая механику). Для самого
Менделеева позиция редукционизма (в 1856 г. в 22 года он писал о
том, что «многие химические процессы будут подчинены законам
механики...» [Менделеев, 1937, с. 147]) преобразовалась в концеп-
цию дополнительности метода редукции и целостного подхода при
рассмотрении взаимоотношений химического и физико-математи-
ческого знаний.

В разделе, посвященном становлению пограничных объект-пред-
метных областей естествознания, уже рассматривалась роль перио-
дического закона химических элементов в формировании системы
знаний о микроструктуре вещества. Было показано его значение
для развития в XX в. субатомной теории, а вместе с этим и кванто-
вой механики. В аспекте нашего вопроса это новый этап в развитии
программ редукции химии к физике, в значительной части подго-
товленный Д. И. Менделеевым и многими другими выдающимися
естествоиспытателями XIX в.

Завершая высказанную мысль, приведем еще слова Менделеева из
доклада «Периодическая законность химических элементов», зачитан-
ного им 23 мая 1889 г. на заседании Лондонского химического обще-
ства: «Всегда выражение явлений показывалось пропорциональным
массе и не было ни разу, чтобы с возрастанием массы начиналось через
некоторый период повторение свойств, как оказалось в периодичес-
кой законности химических элементов. Это составило такую новость
в изучении явлений природы, которая, хотя и не тронула завесы,
скрывающей от нас истинное понятие о массах, но указала на то, что
разрешение понятия о массах вообще должно искать в массах атомов,
тем более что всякие массы суть не что иное, как суммы или сложения
тех химических атомов, которые лучше было бы назвать “химическими
индивидуумами”» [Менделеев, 1958, с. 215].

Так мучительно, в противоречиях различных концепций, позиций,
программ, химия и естествознание в целом приближались к познанию
свойств вещества. В химии это привело к вырождению упрощенных
представлений о химизме, базирующихся на идеях классической ме-
ханики, и к новому всплеску редукционистских тенденций на основе
уже новой механики микромира — квантовой механики. Прежде чем
перейти к подробному анализу этой ситуации, рассмотрим еще ряд
естественно-научных и философско-методологических позиций по
проблеме взаимоотношений химии с физико-математическим знанием,
имевших место в XIX и начале XX в.

К концу XIX в. из всех естественно-научных дисциплин, наряду с
классической механикой и электродинамикой, пожалуй, наибольшее
развитие получила термодинамика, в частности химическая термо-
динамика. Ее успехи породили у некоторых естествоиспытателей
мнение о возможности получения полной естественно-научной
картины Мира, построенной исключительно на термодинамических,
энергетических представлениях.

В это время появилась хорошо известная концепция В. Оствальда.
Оствальд характеризовал атомно-молекулярное учение как умозри-
тельное и ложное и обосновывал возможность решения основных
естественно-научных проблем, в частности проблем химии, исключи-
тельно на основании энергетических представлений. Другими словами,
химия в позиции Оствальда сводилась к термодинамике (или к физике,
если условно отнести термодинамику к физике), т. е. к феноменоло-
гической области знания.

Приблизительно в это же время философ Эрнст Кассирер высказы-
вался в пользу энергетизма как наиболее достоверного учения о мире:
«Атом и материя, считавшиеся в прежнем естествознании настоящим
типом объективного, при более внимательном расчленении данных
и условий нашего познания превращаются в простые абстракции.
Они отвлеченные знаки, этикетки, которые мы наклеиваем на наши
впечатления, но которые никогда нельзя сравнивать по их реальному
значению с непосредственным ощущением. Лишь в энергии мы схва-
тываем самое действительность, т. е. действующее. Здесь между нами
и физическими телами не поднимается уже никаких символов; здесь
мы находимся уже не в области голого мышления, но в области бы-
тия» [Кассирер, 1912, с. 246]. Здесь же Кассирер прямо ссылается на
единомышленника Оствальда. Стоит обратить внимание, что в данной
книге Кассирер уделяет много места вопросам истории и философии
химии, особенно истории учений о химическом строении [Кассирер,
1912, с. 222-280].

Критический анализ позитивизма и энергетизма проделан обсто-
ятельный, есть он и в моих работах [Курашов, 19956,1999, 2001,2003,
2004]. Отмечу только весьма простую вещь, осознание которой сокру-
шает эмпиризм и базирующийся на нем позитивизм. То, что мы ощу-
щаем, — это и есть некий достоверный для эмпиристов-позитивистов
«факт», но он не более достоверен, чем любой умозрительный объект,
т. к. существует для нас только в сознании, т. е. в интеллектуальной
сфере, т. е. в том же умозрении. Если, например, мы держим зайца за
уши, видим его и ощущаем его рукой, то этот факт не есть сам заяц,
не есть тепло его ушей и мягкость шерсти, не есть электромагнитные
волны (свет), не есть процесс преломления света на хрусталике, не есть
фотобиофизико-химические процессы на сетчатке. Тепло, мягкость и
зрительный образ — все это существует для нас всегда не в чем ином,
как только в умозрении.

Представления Оствальда были критически восприняты в среде
химиков. Возражая Оствальду, Я. Вант-Гофф в 1906 г. писал: «Я
вполне признаю огромное значение, которое имеет энергетика, т. е.
применение термодинамики к химическим проблемам, однако я не
допускаю, чтобы энергетика в настоящее время продвинулась вперед,
чтобы совершенно устранить атомистическую точку зрения. Я уверен,
что центр тяжести лежит все-таки в атомистике» [Добротин, 1977,
с. 187]. Ван-дер-Ваальс писал: «Незнание атомов отнюдь не вредит
нашей вере в их существование» [Ван-дер-Ваальс, 1911, с. 184], а автор
статистического истолкования термодинамики Л. Больцман замечал:
«Не от энергетики, не от феноменологии пришел луч надежды неме-
ханического объяснения природы, но от атомистической теории» (см.
[Больцман, 1929]).

Характерно, что в начале XX в. в каждой из естественных наук —
физике, химии, биологии, геологии — окончательно сформировались
разделы, в которых предмет данных наук изучался на атомно-молеку-
лярном уровне. Это окончательно вскрыло объективную генетическую
связь различных форм материального движения и одновременно по-
родило новую волну представлений о принципиальной возможности
полного сведения всего естествознания к физике, особенно, конечно,
к квантовой механике.

Проблема редукции в сфере взаимосвязи химии и квантовой
механики

Проблема редукции химии к физике стала особенно актуальной
и приобрела новое звучание с началом энергичного и успешного
применения квантовой механики для решения традиционных задач
химии.

Анализ становления квантовой химии, обсуждение ее возможностей
и содержательный методологический анализ ее как теоретического
раздела химии содержатся в данной работе в разделе «Учение о хи-
мической связи и квантовая химия», и этот материал следует иметь в
виду при всем последующем анализе проблемы. Повторю здесь резюме
этого раздела.

1.	Содержательные понятия квантовой химии, определяющие ее
практическую эффективность, могли возникнуть только в результате
закономерного синтеза химического и физического знаний в сферах
развития атомно-молекулярного учения, теорий химического строе-
ния, электронных представлений, учений о субатомной структуре и
квантовой механики в ее эмпирической и теоретической разновид-
ностях.

2.	Вводя представление о том, что каждый электрон в молекуле
может описываться отдельной волновой функцией (основа метода
молекулярных орбиталей), и, соответственно, допуская возможность
конструирования полной волновой функции из одноэлектронных мо-
лекулярных орбиталей, мы не только получаем модель для упрощения
квантово-механических расчетов, но и формируем понятийный аппа-
рат, отражающий специфическую природу описываемого объекта.

3.	Такой понятийный аппарат, не тождественный аппарату «чис-
той» квантовой механики, обусловливает эффективность квантовой
химии при решении ряда (но далеко не всех) задач химии. Все новые
понятия квантовой химии (по отношению к аппарату квантовой меха-
ники) были обусловлены знанием классической теории химического
строения вещества, а в каждом конкретном случае знанием химическо-
го строения, установленного всегда с участием классических методов
собственно химии.

Наряду с аргументами раздела «Учение о химической связи и кван-
товая химия» разовью их и приведу дополнительные.

Яркие успехи применения новых разделов физики и химии отра-
жались в высказывании Л. Полинга, которое созвучно приводимому
ранее высказыванию А. Лавуазье, с тем отличием, что Полинг уже
опирается на «другую» механику. Полинг отметил: «Если темпы
нынешнего прогресса сохранятся, уже у следующего поколения
будет такая теория валентности, которая превратит химию в столь
же точную науку, как и теоретическая физика» [Биографии, 1981,
с. 315-316]. В высказывании Полинга определено направление
приведения химии к идеалам научности физики, и оно само по себе
еще не говорит о позиции ученого относительно проблем редукции
химии к физике.
Можно привести высказывания ряда видных ученых, где редукци-
онистская позиция выражается явно. Так, В. Гейзенберг писал: «Кван-
товая теория строения атома в 20-е годы получила математическое
истолкование посредством так называемой квантовой или волновой
механики... Таким путем возникла новая единая теория материи, в
которой различие между физикой и химией было бессмысленно по
самой своей сути» [Гейзенберг, 1967, с. 88].

Полезно привести следующее рассуждение В. Гейзенберга: «Как
только к середине прошлого столетия была развита теория теплоты,
ее начали применять к химическим процессам, и с этого времени
научные работы в этой области определялись надеждой, что в один
прекрасный день закономерности химии можно будет свести к меха-
нике атома. Но необходимо подчеркнуть, что в рамках ньютоновой
механики это оказалось невозможным. Чтобы дать количественное
описание химических закономерностей, необходимо сформулировать
значительно более глубокую систему понятий атомной физики. Это
удалось, в конце концов, сделать в квантовой теории, корни которой,
таким образом, лежат в химии в такой же степени, как и в атомной
физике» [Гейзенберг, 1989, с. 57-58].

Надо отдать должное, что не в пример некоторым тенденциозным
физикам Гейзенберг (равно как и Бор, о чем мы говорили ранее) отдает
должное историческим корням учения о структуре вещества, исходя-
щим в том числе и от химии. Однако, как мы постараемся показать
ниже (а частью уже показали при рассмотрении проблем становления
квантовой химии), создание квантовой механики далеко не эквивален-
тно созданию наконец-то полного теоретического аппарата химии.

Позиция, утверждающая возможность полной (сведение) или, по
крайней мере, глубокой редукции химии к физике, высказывалась
многими известными учеными, среди них В. Гейзенберг, 3. Рейхен-
бах, П. Иордан, Ф. Франк, Г. Дингл, Г. Шваб и др. (см., например:
[Гейзенберг, 1967; Франк, 1960; Рейхенбах, 1929, 1977; Шваб, 1959]).
В частности, Ф. Франк замечает, что «...законы химии выводятся из
различных областей физики: термодинамики, электродинамики и
квантовой механики» [Франк, 1960, с. 113-114].

Таким образом, ретроспективный взгляд на период с момента
создания квантовой механики (будем считать, с 20-х годов XX в.) до
настоящего времени показывает, что возможность сводимости химии
к физике допускается значительным числом представителей научного
сообщества. Основания для существования такой позиции охаракте-
ризованы Б. М. Кедровым, который писал: «Сторонники разбираемой
точки зрения рассуждают примерно так: то, что называлось в XIX в.
химическим движением, связано с движением атомов. Но с вещест-
венной стороны в атомах нет ничего, кроме взаимодействующих его
структурных частей — ядра и электронной оболочки. Взаимодействие
этих частей между собой целиком определяется физическими формами
движения, которые им присущи» [Кедров, 1967, с. 331].

Нетрудно заметить, что логическая канва, воспроизведенная Кед-
ровым, аналогична логике редукционистов XVIII-XIX вв., обосно-
вывающих возможность описания химического движения на основе
принципов классической механики. Разница в том, что одни осно-
вывались на понятиях «атом», «молекула» и «масса», а другие — на
понятиях «атом», «электрон» и «электромагнитные квантовые взаи-
модействия».

Здесь важно учесть, что всякое химическое движение (химическая
реакция, химическое превращение) реализуется в конечном итоге в
движении составляющих химического вещества (электронов и ядер),
но это еще не означает отсутствия качественных особенностей у тех
целостностей, которые они составляют. Собственно этот вопрос и
является ключевым в настоящем разделе.

Примечание

Рассматривая современное состояние проблемы (т. е. в последние деся-
тилетия), нужно сказать, что как среди философов науки, так и среди фило-
софствующих естествоиспытателей количество сторонников и противников
позиции сведения (позиции возможности глубокой редукции химии к физике),
пожалуй, одного порядка. Так, возможность глубокой или полной редукции
теоретической химии к квантовой механике высказывается в работах М. В.
Волькенштейна и А. И. Китайгородского [Волькенштейн, 19806,1989; Китай-
городский, 1968]; в отдельных высказываниях позиция авторов выражается
как «умеренно редукционистская» (см., например, [Волькенштейн, 1989;
Печенкин, 1986]).

При рассмотрении физической картины Мира редукционистские пози-
ции выражены в работах Р. А. Вихалемма (см., например: [Вихалемм, 1982]),
преимущество этой картины по отношению к другим утверждается также М.
Д. Ахундовым [Ахундов, 1989].

Замечу, что в некоторых случаях длительный спор о справедливости
той или иной редукционистской позиции смещается ближе к точке
равновесия. Например, М. Д. Ахундов и Л. Б. Баженов пишут: «В XX в.
физика стала той дисциплиной, на основе фундаментальных теорий
и законов которой должны найти (и все в большей степени находят)
конкретное научное объяснение все другие явления природы. Причем
эта “физикализация” всех других естественных наук не только не
наносит ущерба их престижу, их самостоятельности, их значению, а,
наоборот, поднимает их с уровня во многом описательных дисциплин
на действительно теоретический уровень, физика не поглощает другие
науки, а образует их объяснительный базис» [Ахундов, 1985, с. 60].

Подчеркну, что возможности объяснения чего-либо исчерпыва-
ются элементаристско-редукционистским подходом, а теоретические
разделы естествознания (и вообще науки) не исчерпываются физи-
ко-математическим аппаратом, в них входящим. Более того, часто
так называемые точные, количественные, математические модели не
всегда наполнены теоретическим содержанием, о чем мы уже говорили
ранее.

Полезно привести слова физикохимика Ганса Примаса: «Квантовая
механика дает хорошие предсказания для всех спектральных экспери-
ментов. Однако химия не есть спектроскопия» (см. [Най, 1993]).

Позиция, утверждающая индивидуальность химии в системе ес-
тествознания, отрицающая принципиальную возможность сведения
химии к физике, выражена у большого числа представителей оте-
чественной научной школы. Среди них Н. Н. Семенов, Б. М. Кедров,
Ю. А. Жданов и многие другие (см., например: [Жданов, 1980, 1981;
Кедров, 1967; Кузнецов, 1973; Семенов, 1957, 1978; Скоробогатов,
1980; Зоркий, 1996; Корольков, 1996; Левицкий, 2000]); более того, в
работах В. И. Гольданского имеются замечания в некоторой степени
о центральном положении химии в системе естественных наук (см.,
например: [Гольданский, 1976]).

Наличие противоположных крайних и умеренных позиций чрез-
вычайно ценно для развития научного знания — в каждой из них
совершенствуется набор аргументов, которые во взаимодействии и
столкновении в конечном итоге приводят к динамике научных знаний
и их движению к истине.

Сложившуюся ситуацию в исходных позициях можно оценивать
по-разному. Например, считают, что для окончательного решения
проблем сведения еще недостает научных факторов, вследствие чего
решение будет получено лишь в будущем. Либо же утверждают, что
научных фактов для решения накоплено достаточно, но еще не хвата-
ет глубоких исследований для вынесения окончательного решения.
Наконец, можно считать, что есть достаточное число научных фактов
и глубоких исследований, указывающих на невозможность сведения
вообще, однако они нуждаются в дополнительном методологическом
анализе и систематизации. Я придерживаюсь последней позиции и
постараюсь подвести проблему к разрешению, построив систему аргу-
ментов на основе анализа наиболее характерных естественно-научных
и философско-методологических работ.

Прежде чем перейти к рассмотрению конкретных аргументов и
характерных позиций, рассмотрим обсуждаемую проблему с точки
зрения методологических подходов к ней («методологию методоло-
гической проблемы» сведения). Здесь в первую очередь, необходимо
обратить внимание на однозначность и смысловое содержание поня-
тийно-терминологического аппарата различных авторов. Разными ав-
торами по-разному решается не только собственно проблема сведения
химии к физике, но и сам процесс сведения понимается по-разному, в
зависимости от того, как данным автором определяется само понятие
«химическая наука».

Так, среди работ, затрагивающих проблему редукции (сведения)
химии к физике, можно выделить такие, авторы которых, исходя из
чисто предметного определения химии (дифференцируя химию в сис-
теме естественных наук только по предмету), считают ее несводимой по
определению, а следовательно, проблему сведения — искусственной и
надуманной. Вместе с тем среди данной категории авторов есть такие,
которые считают возможным описание любых химических процессов
на основе только физических принципов и законов. Поэтому такие ав-
торы в явном виде («на словах») выступают против позиции сведения,
а по существу являются сторонниками позиции сведения.

С другой стороны, может быть выделена категория оппонентов,
которые, исходя уже из чисто методологического определения химии
(выделяя ее в системе естественных наук исключительно по меха-
низмам познания Природы), могут, в частности, считать возможным
описание всех химических процессов на основе одних только физичес-
ких закономерностей. При этом в силу принятого определения химии
такие авторы будут уже прямо высказываться за возможность полного
сведения, полной редукции химии к физике.

Таким образом, может реализоваться такая ситуация, когда две
стороны окажутся лишь в формальном противоречии: одни явно вы-
сказываются против сведения, другие целиком «за», в то время как,
в сущности, и та и другая сторона видят, например, выводимость всех
химических процессов из физических принципов, что и выражает,
по существу, позицию сведения.

При этом надо отметить, что такая ситуация чаще всего оппонента-
ми не осознается. Так как в дискуссиях по вопросу сведения проблема
определения химии в связи с предметом спора часто не поднимается,
получающаяся таким образом словесная путаница вносит дополни-
тельные затруднения в решение проблемы, приводя к росту полеми-
ческой литературы.

Рассмотрим в связи с этим некоторые примеры. Интересна для
анализа позиция М. В. Волькенштейна, который дает предметное
определение химии: это «наука, изучающая строение и превращение
молекул» [Волькенштейн, 19806, с. 36].

Волькенштейн дает весьма категоричное определение физики:
«Сегодня физика — есть наука о фундаментальных структурах мате-
рии — пространстве и времени. Никакого иного определения физике
дать нельзя» [Волькенштейн, 19806]. Далее Волькенштейн задается
вопросом: «Не означает ли данное выше определение просто отождест-
вления физики и естествознания? — и далее продолжает: — Рассматри-
вая в дальнейшем связь физики с химией и биологией, мы попытаемся
доказать, что такое отождествление не следует из определения физики.
Часто употребляемый в негативном смысле термин “сведение” не имеет
реального содержания» [Волькенштейн, 19806, с. 37]. Однако, просле-
живая дальнейшую канву рассуждений автора, отметим слова: «Каждая
конкретная область естествознания изучает более или менее очерченный
круг явлений. За внешними их очертаниями в конечном итоге скры-
ваются общие закономерности материального мира, специфическое
выражение которых этот круг явлений и определяет. Эти общие зако-
номерности представляют собой предмет физики. Тем самым физика
образует теоретическую основу естествознания в целом, в каждой его
конкретной области» [Волькенштейн, 19806, с. 37-38]. И далее отноше-
ние автора к проблеме сведения полностью выясняется в следующем
выводе: «Дальнейшее развитие теоретической химии (в историческом
прошлом в работе оценивается заслуга химической науки в разработке
понятия валентности, периодического закона и т. п. — В. К.) привело к
ее полному слиянию с физикой» [Волькенштейн, 19806, с. 38].

Таким образом, получается, что в современном естествознании те-
оретическая химия становится разделом физического знания, а химия
как наука — не чем иным, как особой предметной частью физической
теории. Следует заметить, что чаще всего в обосновании редукцио-
нистских позиций исходная посылка в цепи силлогизмов уже редук-
ционистская, что однозначно и приводит к соответствующему выводу.
В данном случае это «общие закономерности представляют собой
предмет физики». Отношение автора к проблеме сведения выясняется
также из следующих его слов: «Независимо от практического выпол-
нения этих расчетов (расчетов химических свойств молекул. — В. К.)
существенна именно принципиальная их возможность и тем самым
уверенность в том, что задачи, относящиеся к строению молекул и
природе химических связей, полностью разрешаются физикой. Ска-
занное относится и к течению химических реакций» [Волькенштейн,
19806, с. 39].

Замечу, что я не хочу представить аргументацию М. В. Воль-
кенштейна слишком прямолинейной. В его работах можно найти
замечание о том, что «количественные теории конкретных реакций в
сколь-нибудь сложных случаях встречаются еще с непреодолимыми
трудностями», что «химия и биология — науки, характеризуемые са-
мостоятельными методами исследования». Однако в принципиальной
постановке, как видно из работы [Волькенштейн, 19806], автор видит
в перспективе возможность полной редукции теоретических разделов
химии к физике.

Поскольку аргументы против крайних редукционистских пози-
ций в отношении взаимосвязей химии и физики будут представлены
ниже, ограничимся только замечанием (которое уже высказывали),
что теоретический аппарат естественных наук не исчерпывается ни
количественно-математическими, ни логико-математическими его
представлениями; понятие теории значительно шире. В химии разви-
тие теорий химического строения (особенно в органической химии)
происходило вне математического формализма. Уже здесь физико-
математические подходы имели и продолжают иметь ограничения, о
чем мы подробно говорили, обсуждая проблемы квантовой химии.

Интересно еще отметить, что в рамках чисто методологического
выделения (определения) химии в системе наук проблема «сведения»
оказывается снятой в силу специфики самого определения. Так, напри-
мер, Л. Полинг и П. Полинг в своей «Химии» относят к химическому
знанию естественные процессы взаимного превращения и распада
вещества [Полинг, 1978, с. 584] (вследствие этого авторы относят с
«полным правом» [Полинг, 1978] к химии и физические по своей при-
роде процессы превращения элементарных частиц). Поскольку к фи-
зике в таком случае относятся материальные процессы, происходящие
без превращения вещества, обе науки четко разделяются и проблема
сведения в случае принятия такого определения снимается. Однако в
этом и недостаток чисто предметного определения химии и физики,
так как при таком достаточно формальном подходе выхолащиваются
многие аспекты проблемы взаимодействия наук, в том числе и обсуж-
даемая методологическая проблема. Безусловно, такой слишком фор-
мализованный подход к определению химии может рассматриваться
только как один из вариантов для последующей разработки проблемы
определения химии. Заметим, что сами авторы в названной работе
проблему редукции непосредственно не затрагивают.

Перейдем теперь к рассмотрению принципиальных аргументов
против позиции сведения и вместе с этим к рассмотрению проблемы
глубины редукции химии к физике в целом.

В редукционистских позициях (позициях сведения) химии к
физике главная опора делается на квантовую механику, а точнее,
на такой специфический раздел пограничного научного знания, как
«квантовая химия».

Выше уже было сказано в специальном разделе, что квантовая хи-
мия представляет собой органичный синтез физических и химических
знаний (квантовой механики и классических теорий химического
строения), поэтому, каков бы ни был успех квантовой химии в реше-
нии теоретических и экспериментальных проблем химии, он не может
быть аргументом в пользу позиции сведения. Как будет показано
ниже, даже квантовая химия не может решить всех теоретических и
экспериментальных проблем химии.

Если исследовать возможность полного сведения химии к физике
(в XIX в. оптика была полностью сведена к электродинамике), то
необходимо анализировать возможность записи волновой функции
(решения уравнения Шрёдингера) для всех объектов, входящих в
предметную область химии, — химических частиц от простых ионов,
радикалов и молекул до супрамолекулярных систем. Но это еще не все!
Вообще говоря, полная программа сведения химии к физике была бы
реализована, когда физика смогла бы справиться с задачей не только
описания химических систем в статике, но описания процессов хими-
ческих превращений.

В отношении интерпретационных возможностей квантово-меха-
нических подходов в химии X. Гартман пишет, что «квантовая химия
представляет собой только правильную расчетную схему, но она не дает
ответа на типичные вопросы, которыми задается химик» (см. [Симон,
1982, с. 85; Гартман, 1965]).

Надо отметить, что и в физике (даже без включения проблем ее
приложения к химии) обсуждаются проблемы квантовой концепции
целостности, в частности проблемы описания целостности сложных
квантовых систем (в том числе атомов, молекул). Такое описание тре-
бует специфических методов, «поправок на целостность», в частности
понятий обмена и обменных интегралов (см. [Тягло, 1990, 1991]).
Хотя это специфическая проблема квантовой механики, она близка к
обсуждаемой нами, особенно в плане взаимоотношений аналитической
и холистской традиций в познании природы.

Проанализируем поставленную проблему. Как хорошо известно, «пря-
мое» решение уравнения Шрёдингера (т. е. уравнения в полной записи
без упрощенных моделей и допущений) к настоящему времени удалось
получить только для простейших атомных систем типа Н2 и водородопо-
добных инонов, а в последнее время с помощью современной компьютер-
ной техники этот скромный перечень расширился не намного.

Можно привести много вариантов наглядных количественных
оценок, показывающих наличие принципиальных технических труд-
ностей, для использования квантово-механического подхода в его
чистом виде при решении химических задач.

Наглядная количественная оценка возможности решения задачи
проведена в [Скоробогатов, 1980, с. 155]. В этой работе показано, что
массы всей видимой Вселенной не хватит для создания компьютера,
способного с приемлемой точностью записать квантовомеханическую
волновую функцию (\|/-функцию) для системы, состоящей, напри-
мер, из 1000 частиц (следует иметь в виду полный набор электронов
и ядер в молекулярном образовании), за все время существования
Вселенной.

При этом принимается, что такой мыслимый компьютер имел
бы максимально возможное быстродействие — совершал бы одну
элементарную операцию за 10 17 секунды, т. е. за время, требующееся
для прохождения электрического тока со скоростью света на рассто-
яние порядка диаметра атома. Такая оценка уже говорит о наличии
принципиальных естественных ограничений прямого использования
аппарата квантовой механики для описания сколь-нибудь сложных
объектов, хотя теоретически и в принципе (точнее говоря, фантазируя)
волновое уравнение Шрёдингера можно записать и для всей Вселенной
и решить все проблемы теоретического естествознания. Заметим, что
практически, конечно, проблема еще гораздо сложнее.

Необходимым элементом процессора всякого компьютера (неважно,
на какой элементной базе он построен: пневматической, механической,
оптической, электронной и т. п.) является элемент с двумя устойчивы-
ми состояниями, в электронике называемый триггером. Такой элемент
должен быть устойчивым, и для этого он должен быть изолированным
от влияния других компонентов (речь идет, конечно, об элементной базе
ЭВМ). Кроме того, этот элемент должен быть определенным образом
связан с другими элементами вычислительной системы, поэтому в ре-
альном микропроцессоре этот элемент всегда будет больше атома.

Отмечу, что в современной квантовой химии (хотя это уже не «чис-
тый вариант» редукции химии к физике) с ее исходными моделями,
основанными на многих допущениях, учитываются преимущественно
электроны внешних оболочек (валентные электроны) и расчеты про-
изводятся в так называемом одноэлектронном приближении. Хотя
в наше время появилась возможность учитывать все заполненные
электронами орбитали, расчеты выполняются на доступном для ком-
пьютера уровне приближения.

Расчеты даже относительно несложных химических структур, что
обсуждалось в соответствующем разделе, быстро «запределиваются»,
точность их становится неудовлетворительной, и требуется калибровка
ряда параметров экспериментов (полуэмпирические расчеты). Для
объективности анализа надо сказать, что, конечно, приближенные
расчеты в ряде случаев полезны для практики.

Другой уровень непреодолимых математических трудностей
(если бы даже и оказалась возможность решить структурные задачи
химии, описанные выше) выступает уже при решении задач описания
взаимодействия химических веществ (химических вещественных
превращений, химических реакций и т. п.). Это коренная задача хи-
мической науки, которую химия, говоря антропоморфным языком,
решала своими специфическими методами.

В упрощенном представлении: химический эксперимент по превра-
щению веществ — логический анализ результатов эксперимента — хи-
мическая система или теория, как правило, в знаково-вербальной, а
не количественно-математической форме — так развивались знания о
молекулярной структуре в процессах становления теорий химического
строения, особенно в органической химии.

Названная задача действительно затрагивает сердцевинную часть
химической науки, так как подавляющая часть результатов квантовой
химии — это расчеты физико-химических характеристик отдельных
атомов или молекул: энергии, дипольного электрического момента,
дипольного магнитного момента и т. п. Для постановки проблемы
как минимум нужно знать структуру исходных веществ, а это само-
стоятельная задача, решаемая в сочетании химических и физических
методов, о чем сказано несколько ниже. Далее, поскольку всякое хими-
ческое изменение (изменение в молекулярной системе) заключается
в конечном итоге в изменении взаимного расположения атомов, то
соответственно для предсказания скорости и направления (механизма)
химических реакций необходимо знать зависимость энергии системы
от взаимного расположения ядер.

Таким образом, для практического решения такой задачи необхо-
димо построить многомерную полную потенциальную поверхность
системы, которая будет содержать всю информацию о возможных
химических превращениях системы (см., например: [Базилевский,
1969, с. 161]).

Отсюда, например, для простой химической системы ненасыщен-
ных углеводородов, состоящей из 16 ядер типа:

сн2 = сн2 + сн2 = сн - сн = сн2,

необходимо рассматривать пространство 42 измерений. Сильно уп-
рощая такую заведомо невыполнимую задачу и ограничиваясь, на-
пример, для построения потенциальной поверхности только десятью
значениями каждой из координат, мы, тем не менее, должны будем
получить общее число точек для системы в целом, равное 1042. Итак,
в этом чрезвычайно упрощенном случае (сильно уводящем нас от
реальности) мы имеем проблему с явно непреодолимыми вычисли-
тельными трудностями.

В современной учебной литературе названная проблема предска-
зания или/и описания механизмов химических превращений характе-
ризуется так: «Вычислительные трудности, связанные с определением
вида потенциальных поверхностей в широкой области изменения отно-
сительных координат ядер, приводят к тому, что на практике находятся
лишь отдельные участки путей химических реакций при переходе от
одних заранее отобранных стабильных состояний к другим» [Грибов,
Муштакова, 1999, с. 321].

При этом важно напомнить еще раз, что мы рассматриваем оче-
редной барьер непреодолимых вычислительных трудностей на пути
физикализации химического знания — это задача вычисления энергии
системы в каждой точке поверхности, а энергия эта определяется как
собственное значение оператора энергии (оператора Гамильтона)
волновой Т-функции, которая, в свою очередь, является решением
уравнения Шрёдингера.

Уже только приведенный выше набор технических непреодолимых
препятствий сведения химии к физике полностью подрывает основы
крайних редукционистских позиций и программ. В связи с осознанием
обсуждаемой проблемы М. Базилевский пишет: «...Единственное, на что
мы можем рассчитывать, — это не на предсказание всех возможных реак-
ций, а на полуколичественную оценку скоростей тех из них, которые уже
исследованы экспериментально (курсив мой. —В. К.) настолько хорошо,
что можно делать предположения о конфигурации ядер вблизи точки
перевала (химическая реакция происходит при преодолении системой
реагентов потенциального барьера. — В. К.) и, имея разумную модель и
применяя полуэмпирические методы, можно построить примыкающий
к точке перевала участок поверхности» [Базилевский, 1969, с. 161].

Наконец, если идти дальше при характеристике трудностей
решения проблем химии на основе физического знания и матема-
тического формализма, с ним взаимосвязанного, то нужно сказать
о необходимости учета при расчетах реальных систем различных
кооперативных межмолекулярных взаимодействий при протекании
химических реакций в газовой фазе, конденсированных средах или
наноразмерных структурах. Другими словами, строение химической
частицы (молекулы, иона, ион-радикала, комплекса, супермолеку-
лы) — это только один из факторов, определяющих свойства вещес-
тва в конкретном состоянии и окружении.

Практический выход из положения — развитие полуэмпирических
методов решения химических задач с применением аппарата квантовой
механики. Включение в расчетные процедуры экспериментальных
данных позволяет как сократить время расчета на ЭВМ, так и повысить
достоверность результатов (см., например: [Степанов, 2001; Воронин,
1990; Квантово-механические методы, 1980]).

Прогресс компьютерной техники не приводит к беспредельному
описанию «химизма механизмом».

Следует иметь в виду, что продвижение в каком-то направлении
далеко не всегда продвижение безлимитное. Прыгун в длину, возмож-
но, когда-то и осилит и 15 метров, но никогда 150 м. С общей точки
зрения речь здесь идет о предсказательной слабости каких-либо экс-
траполяций.
Так, уже в наш компьютерный и информационный век химики
констатируют: «Расчетно-теоретическая интерпретация химических
связей в мало-мальски сложных системах стала возможна лишь в пос-
ледние годы, причем проблема точности и однозначности прогноза в
настоящее время остается актуальной даже для молекул, содержащих
10-15 атомов. Что касается действительно сложных многоатомных
систем, с которыми имеет дело современная химия, то здесь кван-
тово-механические методы обычно не в состоянии отобразить и тем
более предсказать картину химического связывания атомов» [Зоркий,
1996, с. 14].

Профессионалы в химической науке образно характеризуют раз-
нообразный мир предметов познания: «Общепризнано, что наиболее
фундаментальной естественной наукой является физика (признано,
но не всеми. — В. К.). Тем не менее для огромного числа естественных
и прикладных дисциплин физика оказывается “чересчур фунда-
ментальной”. Очевидно, что глубокие знания квантовой механики,
составляющей истинный научный фундамент наук о химической
и биологической формах движения, вряд ли окажут существенную
помощь врачу-клиницисту, агроному или инженеру нефтеперераба-
тывающего завода в решении стоящих перед ним практических задач.
Научная дистанция между константой Планка, с одной стороны, и
конкретным больным, или пшеничным полем, или “забарахлившей”
крекинговой колонной, с другой, слишком велика!» [Органический
синтез, 2001, с. 545]. Конечно, точнее сказать не «научная дистанция», а
онтологическая основа или специфика целостных объектов названных
областей знания качественно разная. Кроме того, квантовая механика
не может оказать существенной помощи врачу-клиницисту не только в
практической части его работы, но и в учении о человеке, его здоровье
и болезнях. Редукционизм, кстати говоря, является интеллектуальной
болезнью многих ученых.

Примечание

Здесь нужно принять во внимание материал разделов «Учение о химичес-
кой связи и квантовая химия» и «Математизация химического знания».

Проблемы описания языком физики макроскопических
параметров объектов химии

Следует назвать и другие принципиальные осложнения, встречаю-
щиеся при экспериментальной постановке проблем редукции химии
к физике, например, не менее сложную, чем названные выше, задачу
описания макроскопических характеристик химических процессов.

Так, еще в 1933 г. Н. Н. Семенов указывал на феномен зависимос-
ти кинетических характеристик химических реакций не только от
заданных макроскопических параметров системы на данный момент
времени (концентрация, температура и т. п.), но и от предыстории
данной системы. Такая ситуация связана с невозможностью точного
задания состояния системы в молекулярных макропараметрах и соот-
ветственно учета наличного отклонения от максвелл-больцмановского
распределения [Семенов, 1978, с. 72-73].

«Химический процесс, — пишет Семенов, — так капризен, так
индивидуален, что химики почти забыли думать о возможности со-
здания такого рода обобщающих законов (как в физике второе начало,
уравнения механики, уравнение Максвелла. — В. 7Q, управляющих
химическими превращениями. Со времени Вант-Гоффа никто не
осмеливался даже поставить этот вопрос на рассмотрение. Но если
вспомнить, какое многообразие явлений, тоже на первый взгляд
столь разнородных, охватывает второе начало, можно меньше бояться
трудностей» [Семенов, 1978, с. 75]. Как видно, однако, трудности эти
до сих пор велики и их преодоление не обязательно связано с опорой
только на физику.

Здесь уместно сделать важное примечание

В данном разделе я довольно часто ссылаюсь на работы весьма дав-
них лет, хотя обсуждаю возможности физических подходов в познании
традиционных объектов химии в быстро прогрессирующих областях,
например в квантовой химии. Ответ таков: количественный прогресс не
меняет ситуацию качественно, и расчетные успехи, например, квантовой
химии не ведут к качественному изменению ситуации взаимосвязи химии
и физики в области учений о химическом строении, химической связи и
химическом процессе. Сказанное хорошо подтверждается современными
работами, где анализируются вопросы взаимосвязи химии и физики (см.,
например: [Зоркий, 1996; Корольков, 1996; Сафонов, 1996; Каклюгин, 2000;
Левицкий, 2000]).

Невозможность предсказания поведения сколько-нибудь сложных
систем, в том числе и химических, связана с невозможностью учета
микроскопических изменений в макросистеме, приводящих в ее эво-
люции к макроскопическим изменениям. Эти проблемы охватываются
в современной синергетике понятием «хаос», которое включает в
случае химических систем и проблемы, названные выше Семеновым.
Проблемное поле синергетики охватывает практически все системы,
в том числе химические. В работе [Кратгфилд, 1987] по этому поводу
авторы пишут: «Следует отметить, что хаотическое поведение, как и
нехаотическое, может возникнуть в консервативных недиссипатив-
ных системах. В этом случае орбиты “прикованы” не к аттрактору, а к
энергетической поверхности. Однако диссипация играет важную роль
во многих, если не во всех, системах реального мира и можно ожидать,
что понятие аттрактора окажется полезным в большинстве случаев»
[Кратгфилд, 1987, с. 24].

Наконец, непосредственно в ключе обсуждаемого вопроса там же
подчеркивается: «Хаос бросает вызов сторонникам редукционизма,
которые считают, что для изучения системы ее нужно разбить на части
и изучать каждую часть... Однако хаос показывает нам, что система
может иметь сложное поведение вследствие простого нелинейного
взаимодействия всего нескольких компонент. Эта проблема стано-
вится острой в широком диапазоне научных дисциплин от описания
микроскопических физических явлений и до моделирования макро-
скопического поведения биологических организмов» [Кратгфилд,
1987, с. 28].

Вопросы совмещения и проблема заменяемости химических
и физических методов

Рассмотрим проблему взаимоотношений химии и физики еще и
со стороны исследовательских экспериментальных проблем.

Выше были проанализированы вычислительные трудности, свя-
занные с физико-математическим квантово-механическим описанием
химических структур и их взаимодействий, а также непредсказуемость
поведения многих макроскопических систем в силу непреодолимых
экспериментальных и теоретических трудностей учета влияния мик-
роскопических отклонений на макроскопические характеристики
исследуемой системы. Отмечу, что для постановки вычислительных
квантово=механических задач нужно как минимум знать структу-
ры исходных химических соединений, для которых производится
соответствующий расчет. Поскольку данная задача является уже
экспериментальной, полезно оценить в решении этой задачи роль и
взаимоотношение физических и химических методов. Здесь полезно
принять во внимание раздел по классификации естественнонаучных
экспериментальных исследовательских методов, представленный в
настоящей работе ниже.

Особый акцент делается на использовании методов, основанных
на квантово-механических взаимодействиях: ЭПР-, ЯМР-, УФ-,
ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа и т. п. В научном
сообществе чрезвычайно распространено мнение о том, что приме-
нение того или иного метода, например из числа названных выше,
или сочетаний методов дает химии ключ к расшифровке структуры
химических соединений.

Примечание

Принято разделять «прямую задачу» — расчеты физических характеристик
химического соединения, основываясь на известной структуре, и «обратную
задачу» — определение структуры соединения по его физическим характерис-
тикам (см., например: [Пентин, Вилков, 2003, с. 5]).

В современных учебниках так характеризуются возможности применения
физических инструментов в химии: «Использование физических методов
позволяет исследовать основные вопросы теории химического строения,
такие как последовательность и кратность химических связей, структурная,
оптическая и конформационная изомерия, координационное число атомов,
взаимное влияние атомов и групп атомов в молекулах, внутреннее вращение
молекул и другие движения с большими амплитудами, энергетические, элект-
рические и другие молекулярные характеристики, промежуточные продукты
и механизмы реакций, структура конденсированных фаз и т. д.» [Пентин,
Вилков, 2003, с. 15].

Все это так, но при принятии во внимание того, что физические инструмен-
ты в химии не исчерпывают ее методов, не заменяют традиционных принципов
выявления химического строения.

В таких утверждениях есть принципиальная неточность, а именно:
ни комплекс названных методов, ни тем более один из них не позволя-
ют, а лишь помогают расшифровать структуру неизвестного соедине-
ния. Дело в том, что задачи, например, молекулярной спектроскопии
(как по нахождению спектра соединения известной структуры, так
и более сложные — по определению структуры на основании полу-
ченного спектра; не путать с идентификацией по известной заранее
информации банка данных) так же сложны и труднорешаемы, как
описанные выше (см., например: [Использование, 1986]). Это кванто-
во-механические задачи уровня сложности одного порядка.
Для обоснования сказанного представим себе задачу установления
(расшифровки) структуры совершенно неизвестного соединения чисто
физическими методами по чисто физическим взаимодействиям. Мы
не знаем для этого соединения элементов, в него входящих; не знаем
предшественников, из которых оно получено; не имеем банка спектров
или результатов других измерений по другим соединениям, получен-
ных ранее для соединений с известной структурой или с отдельными
известными группами; не имеем права пользоваться аналитическими
химическими методами, т. е. методами, где первичный сигнал полу-
чается в результате взаимодействия одного химического вещества
(исследуемый объект) с другим (химический инструмент).

Ответ будет однозначным: без «химической предыстории» дан-
ного вещества (каким путем и из каких соединений оно получено);
без химических аналитических методов (результаты реакций с со-
единениями известного строения и с известными функциональными
химическими характеристиками); без предыстории соответствующих
физических методов (отрабатываемых на соединениях с составом и
строением, установленным химическими методами) расшифровка
будет невозможна.

Химические методы (осуществление химических превращений и
анализ их результатов) будут входить в названную работу либо непос-
редственно, либо опосредованно — через историю становления данного
физического метода (не инструмента, который берется изначально и
совершенствуется технически). Показательны по этому поводу заме-
чания В. Р. Полищука: «Для решения химических задач любой метод
должен пройти “курс химии”. Как бы глубоко ни была разработана
его теория, ничего путного из его альянса с химией не выйдет, пока с
помощью изучения множества веществ известного строения не будет
выяснено, какой отклик прибора вызывает группа СН3, отличается ли
и чем именно отличается этот отклик на группы СН2, СН, СбН5 и т. д.
Иначе говоря, необходима эмпирическая доработка метода, анало-
гичная той, которую применяли для химических реакций, прежде чем
использовать их для установления строения вещества. И только после
прохождения методом и приборами “курса химии” можно переходить
к анализу веществ неизвестного строения» [Полинг, 1979, с. 37].

Иначе говоря, при применении физического метода в химии (не
путать с инструментом, его реализующим) химия входит в историю
его становления и совершенствования, включаясь в конечном итоге
(часто незаметно для поверхностной оценки) в познавательный инс-
трументарий данного метода. На основании всего сказанного выше
можно утверждать, что аппарат квантовой механики в совокупности
расчетно-теоретических и экспериментально-аппаратурных средств
имеет в области приложения в химии (проблемы строения и свойств
отдельных веществ, проблемы кинетики и механизма химических
реакций и др.) достаточно большие, но вполне ограниченные познава-
тельные возможности, не исключая, а дополняя методы химии.

Как аргументировано в настоящем разделе и разделе «Учение о
химической связи и квантовая химия», квантовая механика «в лице»
квантовой химии и инструментальных методов, основанных на кван-
товых взаимодействиях, эффективно работает в сфере химии только
при взаимодействии с химическим знанием, химическими подходами.
Химия и физика в сфере этих методов вступают в интегративные и
синтетические взаимодействия, находятся в состоянии необходимой
дополнительности. Имеющие место в научной среде мнения о безгра-
ничных возможностях квантовой механики в решении задач теорети-
ческой химии — своеобразная парадигма, порожденная переоценкой
ее успехов в прошлом и настоящем.

Любопытно отметить, что, помимо объективных ограничений
возможностей вычислительных методов в химии, реализуемых в
настоящее время на ЭВМ, есть примеры и чисто психологического
непринятия вычислительной техники в химии. Так, Г. Шваб сожалеет
о том, что если химический процесс описывается на основании исход-
ных физических принципов при помощи ЭВМ, то для человеческого
сознания между ясной посылкой и результатом лежит хаос (машинные
вычисления), и «мы не можем больше утверждать, что перед нашим
духовным взором лежит обозреваемая цепь умозаключений» [Шваб,
1967, с. 129]. Здесь забота автора о сохранении духовной ценности
науки и научного творчества вполне понятна, но, наверное, в данном
случае напрасна, так как цепь сухих счетных процедур в ЭВМ не
представляет творческого интереса, чего нельзя сказать о постановке
исходной задачи: создании модели, алгоритма, программы.

Количественные трудности и качественные пределы: химические
превращения, или химический процесс

Для сохранения духа объективности важно сказать, что, хотя коли-
чественные, расчетные трудности оставляют за химией самостоятель-
ное положение на протяжении далекой (а как показано, и бесконечной)
перспективы, сами по себе количественные преграды еще не доказы-
вают, что химическая наука не сводима к физике в принципе.

Этот вопрос нужно разобрать особо, так как часто именно на воз-
можность объяснения всего химизма на языке физики, на возможность
сведения химии к физике в принципе и ссылаются сторонники край-
него физического редукционизма.

Для примера рассмотрим позицию А. И. Китайгородского. Он
пишет: «Выводить химию в классическом понимании этого слова за
пределы области естествознания, занимающейся изучением вещества
и тех явлений, которые подчиняются законам статистической физики
и квантовой механики, нецелесообразно. В перемещениях атомных
ядер и электронов, к чему сводятся химические явления (наше мне-
ние: не “сводятся”, а “реализуются”. — В. К.), мы не видим какой бы то
ни было специфики, отличающей химию от молекулярной физики,
для их рассмотрения не нужны дополнительные гипотезы (курсив
мой. — В. К.). С другой стороны, — пишет автор, — нельзя предложить
особых упрощений, которые выделили бы химию из науки о веществе
в самостоятельный раздел. Эти рассуждения не стоит рассматривать
как призыв к пересмотру классификации наук: пусть существующее
деление условно, но оно полностью оправдывается ролью прикладной
химии в промышленности» [Китайгородский, 1968, с. 443].

Таким образом, автор предлагает назвать химией прикладные,
промышленные разделы молекулярной физики, при этом хотя за
химией сохраняется название, но она, безусловно, лишается статуса
самостоятельной естественно-научной дисциплины. Созвучные мысли
высказываются и Р. А. Вихалеммом, который пишет, что самостоятель-
ность химической науки определяется в основном практическими ее
разделами, отсюда и предметная область химии выделяется по целе-
вому практическому признаку: «Предмет химии определяется через
выдвинутую общественно-исторической практикой задачу — получать
вещества с заданными свойствами» [Вихалемм, 1982, с. 151]. Это
так, но и не только так (см., например, наш раздел по становлению
объект-предметных областей во взаимодействиях химии и физики).
Показательно, что, по существу, Вихалемм придерживается позиции
сведения, что видно из его утверждений о полном включении хими-
ческой картины природы в физическую.

Важно заметить, что А. И. Китайгородский, высказываясь о «нена-
добности привлечения дополнительных гипотез», отмечает большие
трудности «физикализации» химии: «В схему квантовой механики
практически не удается включить взаимодействия валентных ато-
мов, которые зачастую определяют свойства молекулы. Основным
недостатком является неизбежность произвольных предположений
(курсив мой. — В. К.), нужных для проведения расчетов. От сделанных
предположений результаты вычислений зависят достаточно сильно.
Поэтому предсказательная ценность теории невелика и ее используют
большей частью для истолкования уже известных данных» [Китайго-
родский, 1968, с, 450].

Здесь, перефразировав Гегеля, можно сказать, что квантовая
механика в химии часто описывает уже «одряхлевшую действитель-
ность», «пишет серыми красками по серому», т. е. больше объясняет,
а не предсказывает.

Для нас важно отметить, что Китайгородский видит в проблеме
«физикализации» химии только чисто технические трудности и
отрицает существование более глубоких и принципиальных («орга-
нических») причин несводимости химии к физике. Он констатирует:
«Разумеется, было бы великолепно вычислить химическую реакцию
с помощью уравнений квантовой механики и статистической физики.
Принципиальная разрешимость такой задачи не подлежит сомнению.
Это приходится подчеркивать, так как часть химиков до сих пор указы-
вает на наличие в теории реакционной способности “таинственного не-
что”, не сводимого к общим законам природы (по контексту, очевидно,
имеются в виду законы физики. — В. К.). Конечно, во второй половине
XX в., характерной особенностью которого в отношении науки явля-
ется подведение общего фундамента под все естествознание, включая
биологию и психологию, а не только химию, такие рассуждения звучат
несерьезно» [Китайгородский, 1968, с. 458].

Очевидно, что современная тенденция «подведения общего
фундамента» — еще не достаточный аргумент в пользу сводимости
химии к физике (см. раздел «Фундаментальная химия — что это
такое?»).

В связи с этим перейдем к систематизации свидетельств о наличии
в природе химических процессов («химизма»), отличающихся качес-
твенно от физических и соответственно не описываемых полностью
на языке «чистой» физики. Конечно, это будет сделано в дополнение
к сказанному во многих разделах этой книги.

Речь идет о существовании химических процессов высокого поряд-
ка сложности и качественно более высокого уровня, чем физические
процессы. По существу, этот вопрос близок к проблеме наличия в
природе химической формы движения материи, качественно отлича-
ющейся от других форм. Мы не будем рассматривать данный вопрос
в такой широкой постановке, учитывая, что он имеет большую поле-
мическую литературу, а вопрос разделения химической и физической
форм также не нашел во времена пылких дискуссий однозначного и
общепринятого решения (см. к этому, например: [Симанов, 1981]).

Говоря о существовании химических процессов, качественно от-
личных от физических, я не ставлю перед собой задачи конкретного
и детализированного выявления этих процессов. В контексте обсуж-
даемой проблемы наша главная цель — установить в принципе, есть
ли в природе такие процессы или их нет. В силу этого выберем для
рассмотрения те объекты химического познания, которые имеют на-
ибольшее и очевидное качественное отличие от объектов познания в
области физики. Такими объектами являются химические процессы.
Не случайно большой личный опыт научной деятельности в погранич-
ной области физики и химии, и анализ проблемы взаимоотношений
химии и физики позволили Н. Н. Семенову утверждать: «Химический
процесс есть то основное явление, которое отличает химию от физики,
делает первую более сложной наукой. Создание теории химического
процесса также значительно более сложно, чем создание теории стро-
ения химических веществ» [Семенов, 1957, с. 289].

Продолжу обоснование уникальности химии в предметной области
учения о химическом процессе. Во второй половине XX века и в на-
стоящее время широко развернуты теоретические и эксперименталь-
ные исследования молекулярной самоорганизации в неравновесных
термодинамических системах — «диссипативных структурах» (см.
работы И. Пригожина и его последователей, в частности [Баблоянц,
1990, с. 160-172]). Процессы самоорганизации, как показывают экс-
периментальные исследования, наблюдаются именно в молекулярных
химических или физико-химических процессах. В этой работе новое
направление называется «новой химией» и особо подчеркивается, что
в диссипативных структурах «отдельные элементы системы коопери-
руются, обнаруживая при этом такое поведение, которое характеризует
систему в целом и которое никак нельзя было ожидать и понять на ос-
новании свойств отдельных ее элементов» [Баблоянц, 1990, с. 171].

Для нас важно, что в названной оригинальной теоретической и экс-
периментальной области естествознания, называемой «новой химией»,
получены результаты, показывающие наличие у некоторых элементов
(молекул) свойств, которые не только не сводимы к составляющим их
свойствам электронов и атомов, но и могут проявляться только в более
высокоорганизованных, чем эти самые молекулы, системах.

Рассмотрим для наглядности аналогию (я отнюдь не хочу здесь
использовать наименее надежный из известных методов доказа-
тельства по аналогии, который чуть более убедителен, чем «метод»
ссылки на авторитет). Так, ставя вопрос о соотношении кибернети-
ки и электроники, с уверенностью можно сказать, что мы никак не
сможем описать основные кибернетические, логические функции
ЭВМ с помощью законов, полностью описывающих функции всех
составляющих ЭВМ: резисторов, конденсаторов, полупроводнико-
вых диодов, триодов и т. п. Другими словами, в этой искусственной
проблеме мы не сможем свести кибернетику к электронике, несмотря
на то что такое вполне кибернетическое устройство, как ЭВМ, полно-
стью в материальном смысле разложимо на составляющие, которые
исчерпывающим образом описываются совершенно другой облас-
тью знания — радиоэлектроникой. Очевидно, аналогичным образом
происходит качественное усложнение вещественных систем при
переходе их от отдельных электронов, ядер, атомов к более сложным
молекулярным образованиям.

Ограниченные познавательные возможности формализованных
систем (логические пределы)

Перейдем теперь к анализу еще одной концепции, подвергаю-
щей сомнению крайнюю позицию сведения. В данном случае речь
пойдет о принципиальных границах познавательных возможностей
формальных дедуктивных конструкций.

При этом имеются в виду общие гносеологические следствия мате-
матических теорем К. Геделя, выведенных для финитных (конечных)
дедуктивных систем (см., например: [Клини, 1957; Манин, 1975; Ус-
пенский, 1982]). Как известно, Геделем была показана принципиаль-
ная невозможность выведения всех математических истин на основе
конечного числа универсальных законов. Более того, как оказалось,
на основе любого формального языка с привлечением сколь угодно
большого числа дополнительных постулатов (аксиом) невозможно
вывести все истинные утверждения даже о свойствах только множес-
тва целых чисел.

Конечно, теорема Геделя не может найти непосредственное прило-
жение к решению проблемы редукции химии к физике (в том числе
и в ее крайней постановке — проблемы сведения), одйако общемето-
дологические установки, вытекающие из этой теоремы, могут быть
использованы с соответствующими оговорками для всестороннего
рассмотрения вопроса редукции. В частности, с той оговоркой, что
проблема редукции химии к физике ставится и решается не только в
плане редукции теорий в формально-логическом аспекте, но и в плане
знаний в содержательном аспекте.

Так, в нашем случае, согласно утверждениям сторонников концеп-
ции полной «физикализации» химии, допускается не что иное, как
возможность расчетным путем предсказывать и описывать химические
свойства любых молекулярных систем на основе конечного числа фи-
зических законов, в первую очередь квантово-механических.

Принципиальную возможность сведения химии, по крайней мере
теоретической химии, к математическим задачам квантовой теории
допускают многие сторонники сведения химического знания к знанию
физическому. Ставка здесь делается на возможности компьютера.
Можно сразу сказать, что представление названной задачи для решения
ее на компьютере есть не что иное, как формализация ее до того уровня,
когда все законы физики в ней будут представлены в аксиоматической
форме. В таком случае вся задача будет решаться в рамках строгой
дедуктивной системы машинной логики. Таким образом, задача све-
дения всегда будет оказываться как бы в сфере действия теорем Геде-
ля, а отсюда мы можем утверждать о логических пределах сведения
химии к физике. Приблизительно в этом духе рассматривает вопрос о
невозможности полной редукции химии к физике Г. А. Скоробогатов
[Скоробогатов, 1980].

По поводу сказанного выше полезно привести замечание Ю. И. Ма-
нина: «Если даже оставить в стороне вопрос, насколько сложен мир,
мы знаем, что метод дедуктивных выводов недостаточно мощен. Его
не хватает даже на то, чтобы вывести из конечного числа принципов
все истинные утверждения о целых числах, формулируемых на языке
школьной алгебры: таков смысл теоремы Геделя. Это осознание глу-
бокой ограниченности дедуктивных рассуждений и вообще “техни-
ческих” методов поиска истины стало особенно актуальным в эпоху
экспансии ЭВМ» [Манин, 1975, с. 80].

Для нас интересно отметить следующее. Согласно теореме Геделя,
во всякой дедуктивной системе можно сформулировать не разрешимые
в рамках данной системы задачи по поводу тех или иных истинных
утверждений, обоснование которых становится возможным только
при введении в систему дополнительных постулатов, аксиом.
Такое введение осуществляется при помощи соответствующих
метаязыковых рассуждений. В связи с этим в отношении проблемы
«физикализации» химии важно в каждом конкретном случае, будут
ли эти метаязыковые рассуждения выражаться в рамках физического
формализма или же потребуются дополнения химического свойства. В
первом случае, очевидно, мы просто будем иметь ограниченность поз-
навательной силы того или иного физического формализма в рамках
собственно физической науки. Второй случай будет свидетельствовать
непосредственно об ограниченности возможностей чисто физической
методологии в решении задач химии.

Из развиваемых соображений можно сказать, что и те, и другие
случаи должны иметь место. Например, Г. А. Скоробогатов рассмат-
ривает такой случай. Закон действующих масс химической кинетики
выводится из уравнения Больцмана, которое ни в классическом, ни в
квантово-механическом видах нельзя вывести, основываясь на законах
только механики Ньютона или квантово-механического уравнения
Шрёдингера. Для вывода необходимо привлечь немеханические сооб-
ражения о начальном состоянии системы. Отсюда делается замечание:
«Таким образом, простейшая область химии — кинетика газофазных
реакций — представляет собой логическую структуру всей квантовой
механики плюс еще что-то, принципиально к квантовой механике не
сводимое» [Скоробогатов, 1980, с. 156]. Эта проблема обсуждается в
рецензии [Дмитриев, 1991]. Очевидно, здесь мы имеем случай пер-
вого рода, так как представления о начальном состоянии системы не
являются исключительным предметом химической науки и вполне
укладываются в общефизические понятия. Поэтому, если быть точны-
ми, мы не можем рассматривать этот пример как факт несводимости
химии к физике вообще.

Если стремиться к объективности и рассматривать проблемы
сведения не только по линии взаимоотношений квантовой механики
и химии, то надо представить еще одну линию рассуждений, которая
несколько ослабляет решительную форму нашего вывода, в данной
части касающегося обсуждения логических трудностей глубокой
редукции химии к физике. Дело в том, что физика и химия — науки,
развивающиеся не только в рамках чисто теоретического формализ-
ма дедуктивных систем, как те разделы математики, для которых
доказана теорема Геделя, и, в свою очередь, экспансия физики в
химию происходит не только через развитие квантово-механических
подходов. Поэтому, если говорить о проблеме сведения в более ши-
рокой постановке, то ее, конечно, нельзя ограничить рассмотрением
проникновения физики в химию только через посредство компьютера
или какие-либо иные вычислительно-логические процедуры.

Подходя к проблеме без предвзятостей, мы вправе в заключение
этого раздела сделать вывод в не категоричной форме. А именно:
мы можем, «поднимаясь» от математической теоремы Геделя на
философско-методологический уровень, сделать вывод об огра-
ниченности познавательных возможностей всяких дедуктивных
систем; и далее, «опускаясь» к конкретному знанию, мы можем
предполагать появление непреодолимых логических трудностей
для сведения химии к физике. Рассмотренный выше вопрос в об-
щей постановке относится к проблеме взаимоотношений логики,
математики и естественных наук.

Хорошо известно, что в истории науки имели место методологи-
ческие позиции сведения математики к логике, физики к логико-ма-
тематическому знанию и, наконец, рассмотренный случай — сведение
химии к физико-математическому и логическому знанию. Такие пози-
ции полезны для развития научного знания, даже если они ошибочны
в своей крайности — они активизируют поиски аргументации «за»
и «против», приводя к лучшему осознанию соответствующей науки
в системе научного знания. К сказанному полезно привести слова
Б. Г. Кузнецова: «Сущность логики состоит в возможности сформу-
лировать соотношения, найденные в конечном числе наблюдений для
конечных областей, в качестве всеобщих суждений, справедливых для
бесконечных областей. Логика может инфинизировать (делать все-
общими. — В. К.) найденные закономерности; но только эксперимент
может установить границы, в которых такая инфинизация не лишает
соотношения и закономерности однозначного физического смысла и
объективного значения. Указанная роль эксперимента означает, что
действительные закономерности мира не сводимы к исходным простым
схемам» [Кузнецов, 1978, с. 18].

Языковой барьер

Наконец, в самом конце рассмотрения проблемы редукции хи-
мии к физике (и вообще к какой-либо смежной системе знания)
нужно отметить и несводимое своеобразие языка химии, ее поня-
тийно-терминологического и знакового аппарата.

В этом фрагменте главным образом следует принять во внимание
специальный раздел этой книги «Язык химии». Кроме того, приведу
здесь выдержку из книги Мери Най, в которой содержатся как харак-
теристики своеобразия языка химии, так и аргументы несводимости
химического знания к физическому:

«Коулооновское поколение {Coulson's generation) химиков-тео-
ретиков, занимавшихся квантовой химией, было поражено тем фак-
том, что математическая физика волновой механики не привела к
фундаментальным прорывам либо к открытиям в химии. Как мы уже
видели, Малликен {Mulliken) жаловался, что его первоначальная ра-
бота в области квантовой механики скорее «интерпретировала», а не
«открывала» химические факты. Альберт Пульман {Pullman) в 1970
заметил:

“Пока, конечно, это необходимо, чтобы химики-теоретики пос-
тоянно пытались улучшить значения рассчитываемых ими величин
и достигать все более и более точных значений энергий... квантовая
химия рискует, создавая впечатление, что ее основная цель состоит в
воспроизведении известных результатов сомнительными методами,
в отличие от других наук, цель которых заключается в использо-
вании хорошо известных методов для установления неизвестных
истин”1.

Характеризуя цели, методы, значение химии, некоторые химики в
последнее время придают особое значение невозможности сведения
химии к физике. Например, Хоффман {Hoffmann), размышляя над этим
вопросом, писал, что “большинство полезных концепций в химии (для
химика: ароматичность, концепция функциональных групп, стеричес-
ких эффектов, напряжений) являются неточными. При сведении к
физике они имеют свойство исчезать”2. Кроме того, неоднозначными
являются некоторые химические понятия, используемые химиками
(типа “степени окисления”). Для химика степень окисления атома
изменяется в соответствии с его ролью в молекуле, меняясь, возмож-

1 Alberte Pullmann. Introduction, in Raymond Daudel and Alberte Pullman,
eds. Aspects de la chimie quantique comtemporaire. Colloques International de CNRS,
195 (Paris: Editions due CNRS, 1971). 13.

2 Roald Hoffmann. Under the Surface of Chemical Article. Angewandte Chemie.
International Edition in English, 27 (1988): 1593-1602, on 1597. Also see D. W.
Theobalt. Some Consideration on the Philosophy of Chemistry. Chemical Society
Reviews 5 (1976): 203-213/ To his list, Hoffmann more recently added oxidation state
and chemical stability; in personal correspondence, letter of September 24,1990.
но, от +3 до -2 для атома. Физики же насторожены таким «гибким»
эвристическим подходом1.

Хоффман и Ласло (Laszlo) говорили о том, что химия более похожа
на музыку, чем на математику, из-за ее несостоявшейся дружбы с дедук-
тивным ригоризмом (т. е. непреклонным соблюдением правил дедукции).
Чтобы изобразить либо объяснить молекулу типа камфоры, к примеру,
химик может использовать целый набор различных изображений:

Н

Любая из этих трех формул, либо шаростержневая модель, полу-
сферическая модель (т. н. Стюарта — Бриглеба), либо модель с рас-
пределением электронов в молекуле может быть наилучшей в каждом
конкретном случае (продолжительное время камфору выделяли из
камфарного лавра, произрастающего в Японии, и химики провели
большую аналитическую работу, предлагая различные формулы кам-
форы, пока не нашли более или менее адекватные. — В. К.).

Какое из этих изображений... верно? Какое из них соответствует
данной молекуле? Все они лишь модели, изображения, пригодные
для определенных целей, но не для всех. Иногда подойдет даже само
название “камфора”. Иногда будет достаточно формулы — С10Н16О2.

1 Roald Hoffmann, personal correspondence, letter of October 16, 1990. Also,
R. Hoffmann. Nearly Circular Reasoning, American Scientist, 76 (1988): 182-185.
And see Kurt Mislow and Paulo Bickart. An Epistemological Note an Chirality,
Israel Journal of Chemistry 15 (1976-77): 1-6: Thus ‘chiral’ and ‘achiral’ are used
with two different connotations: When the terms are applied to a geometric model,
they are sharply defined, whereas when used in conjunction with observables, they
necessarily entail a certain fuzziness (6).

2 Roald Hoffmann and Pierre Laszlo. Representation in Chemistry,
Angewandte Chemie, International Edition in English 30 (1991): 1-16, on 5.
These authors note that many textbooks incorrectly represent a molecule of
camfor as the mirror of the configuration given here, which is based on Hoffman
and Laszlo’s diagrams (n. 4).
Подобно тому как серия из гравюр на дереве Хокусаи {Hokusai)
изображает 36 видов горы Фуджи, а у Клода Моне множество картин
изображают один и тот же кафедральный собор в Руане, так же нет
ни одного строгого ответа на вопрос о «природе» молекулы1, даже для
простого углеводорода типа бутадиена (см. раздел «Язык химии» — В.
К.). Или, как выразился Леспайо (Lespieau) на рубеже столетий в за-
щиту структурной химии XIX века, метод химической науки совсем
не тот, что в математической науке, поскольку химическая формула
не может быть представлена в виде теоремы»2.

Заключение

К настоящему времени в философско-методологическом зна-
нии накоплено довольно много аргументов в пользу несводимости
химии к физике. Несмотря на это, данная проблема постоянно
воспроизводится в силу общечеловеческого тяготения к простоте,
элементаризму, редукционизму и в силу физикалистского шовинизма
и снобизма.

В целом в результате разностороннего рассмотрения проблемы
редукции химии к физике мы привели ряд аргументов, на наш взгляд,
вполне достаточных для утверждения о невозможности сведения
химии к физике. Эти аргументы также служат методологическими
ориентирами при решении проблем глубины редукции химии к физике,
особенностей взаимодействия этих наук и тенденций развития такого
взаимодействия. Назовем предельно сжато основные из рассмотренных
аргументов:

•	абсолютная «техническая» невозможность сведения химии
к физике, заключающаяся в непреодолимых вычислительных
трудностях решения теоретических и экспериментальных задач
химии, сформулированных на языке физики.

Современная аргументация в пользу сводимости химии к физике
в первую очередь апеллирует к квантовой механике и квантовой
химии, но все авторы, которые основываются на такой аргумен-
тации, совершают недопустимую экстраполяцию (считают, что
когда-нибудь можно будет описывать уравнениями Шредингера

1 Hoffmann. Under the Surface, 1598. Also see R. B. Bernstein, Dudley
R. Herschbach and R. D. Levine, Dynamical Aspects of Stereochemistry, Journal
of Physical Chemistry, 91 (1987), 5365-5375, on 5375.

2 See chap. 6 [Най, 1993, c. 278-279].
не только простейшие атомы, но и сложные, а также динамику ре-
акций). Считается, что с помощью спектральных методов можно
определить структуру химического вещества, однако, не располагая
какими-либо химическими данными о соответствующем веществе,
только по одним спектрам физик все же не сможет определить его
структуру.

•	«органическая» невозможность сведения химии к физике,
обусловленная целостными свойствами химических веществ и
химических процессов;

•	логические трудности, связанные с ограниченными возможнос-
тями конечного логического аппарата, что, в частности, вытекает
из общеметодологических следствий теорем Геделя о неполноте.
Из теорем Геделя следует философско-методологическое следс-
твие о конечных возможностях любых формальных систем на
пути постижения истины в какой бы то ни было области знания.
В том числе это относится к химии и ее взаимоотношениям с
физикой и математикой;

•	лингвистическая невозможность: в длительном историческом
процессе развития сформировался своеобразный химический
понятийно-терминологический аппарат, который невозможно
идеальным образом, т. е. без потерь, перевести на язык физики.
Язык — важнейшая составная часть любой культуры, в том числе
науки. Наличие исторически сформировавшегося языка химии,
своеобразного стиля «химического мышления», особенностей
«химического творчества», т. е. таких особенных факторов в
научной деятельности химика, роль и значение которых невоз-
можно оценить рациональным путем и, соответственно, найти
основания для замены на язык физики.

Все аргументы в совокупности свидетельствуют в пользу ут-
верждения о невозможности сведения всего химического знания к
какому-либо иному научному знанию.

Проблема редукции во взаимодействиях геологических
и физико-химических знаний

Вопрос о полной редукции, или сведении, всего геологического зна-
ния к физико-химическому даже без специального методологического
анализа проблемы можно считать очевидным для решения — сложные
эволюционирующие геологические системы, входящие в предметные
области геологии планетарно-породного уровня, биогеосферы не
сводимы к системе знания, включающего только физико-химические
науки и математику.

Для рассмотрения проблемы сведения геологии к физико-мате-
матическому знанию и проблемы дополнительности познаватель-
ных принципов редукции и целостности целесообразно установить
пограничную область геологии физико-химических наук. Очевидно,
такой пограничной областью будет область геологии с объектами
молекулярно-минерального уровня организации, т. е. область ми-
нералогии и кристаллографии. Сразу отметим, что в плане решения
«проблемы сведения», пользуясь выводами предыдущего раздела,
мы можем говорить о несводимости минералогии и кристаллографии
к физико-математическому знанию — объекты этих наук (минера-
лы, кристаллические тела) есть тела, состоящие из определенных
химических компонентов, а их генезис — результат определенных
естественных или искусственных химических процессов, точнее
говоря, физико-химических. Здесь мы выделим преимущественно
кристаллографию как науку наиболее близкую к физико-матема-
тическому знанию: молекулярной физике, физике твердого тела,
неорганической химии и т. п.

Замечу, что в ходе рассмотрения проблемы полезно будет прово-
дить параллели с последующим разделом, посвященным проблемам
редукции биологического знания к физико-химическому. В данном
разделе мы рассматриваем неорганическую систему — кристалл с
внутренней молекулярно-атомной структурой, в последующем раз-
деле — органическую (живую) систему клетки также с внутренней
молекулярно-атомной организацией. В обоих случаях мы считаем,
что имеется достаточно аргументов для утверждений о несводимости
свойств неорганических индивидов (кристаллов, минеральных тел) и
органических индивидов (живой клетки) к одним только свойствам
их составляющих, являющихся в изолированном виде объектами
физико-химических наук.

Рассмотрение проблемы в пограничной предметной области физи-
ко-химических наук с геологией (в области минералогии и кристал-
лографии) полезно и тем, что здесь мы можем раскрывать явления
синтеза научных знаний, в то время как в разделах геологии, изуча-
ющей системы более высокого уровня организации, физика и химия
могут объединяться только уже в интегративных дисциплинарных
образованиях (в смысле определений «синтез» и «интеграция» наук,
принятых в настоящей работе).
Вполне понятно, что реализация любой программы редукции воз-
можна, только если в объекте, составляющем предмет одной науки,
обнаруживаются внутренние структурные компоненты. Материал
предыдущего раздела показывает, что такие знания были получены
в результате создания атомно-молекулярного учения и химических
анализов минеральных тел, т. е. преимущественно в XIX в.

История науки показывает нам, что с давних времен и по настоя-
щее время в среде представителей конкретных наук всегда возникают
крайние редукционистские позиции, как только обнаруживается
наличие в какой-либо системе элементарных ее составляющих. В
частности, успехи химических исследований минералов обусловили
редукционистскую позицию Я. Берцелиуса, которая явно проявляется
в его высказывании о том, что «минералогия, хотя она и рассматрива-
ется как особая наука, все же представляет учение о неорганических
соединениях, образующих наш земной шар, и является лишь частью
химии, на представлениях которой она базируется полностью» (см.
[Соловьев, 1980, с. 216-217]).

Показательно, что проблема соотношения познавательных принци-
пов редукции и целостности в области кристаллографии выступает как
бы в модельном виде, поскольку кристалл — простейшая материальная
система, состоящая из ограниченного числа элементов, связанных
между собой однотипными по природе связями. В области кристал-
лографии исследовательские программы разделяются на подходы,
рассматривающие кристаллы в структурном аспекте (основанные на
принципе редукции) и как индивиды (основанные, хотя и не всегда
осознанно, на принципе целостности). История этих противоположных
и противоборствующих, а в итоге — дополнительных, направлений
подробно рассмотрена в статье [Фабиан, 1981].

Первое направление, которое можно отнести к программе редукции,
связано с разработанной Р. Ж. Гаюи структурной теорией кристаллов,
развивавшейся в течение XIX в. в области кристаллохимических иссле-
дований. В рамках данного направления кристаллу как системе дается
элементаристское (или, можно сказать, редукционистское) опреде-
ление. Одно из первых определений кристалла было дано во второй
половине XIX в. Л. Зонке: «Кристаллы, мыслимые как неорганические
тела, являются правильными бесконечными системами точек, т. е.
такими, в которых вокруг каждой материальной точки все остальные
расположены так же, как вокруг каждой другой материальной точки»
(см. [Фабиан, 1981, с. И]).
Второе направление (которое можно назвать реализацией це-
лостного, антиредукционистского подхода) особенно отчетливо
проявляется в работах X. С. Вейса «в известной мере противопоста-
вившего свою концепцию структурной теории Гаюи» [Фабиан, 1981].
В соответствии со своей программой и подходами представители дан-
ного направления придерживались уже иных определений понятия
«кристалл», называя их, например, «индивидуумами неорганической
природы». Здесь, если буквально следовать латинскому корню,
кристаллы — неделимые природные неорганические образования
[Кокшаров, 1876]. Кристаллы назывались также неорганическими
телами, «имеющими в основном изначальную форму более или ме-
нее правильного многогранника» (см. [Фабиан, 1981, с. И]). Таким
образом, в разнообразных определениях понятия «кристалл» выде-
лялись свойства кристаллов как целостностей без включения в них
структурных характеристик.

Характеристики кристаллов как целостностей, естественно, имеют
более давнюю традицию, поскольку такие, например, характеристики
кристаллов (минералов), как цвет, блеск, твердость, хрупкость, форма,
выражали по сути целостные свойства кристаллов и входили в словарь
горняков и металлургов с давних времен. «Горняки и металлурги, чаще
других встречавшие кристаллы, рассматривали кристалл как инди-
видуум. Если даже не принимать во внимание эстетическую сторону,
то отдельный кристалл имел для них значение как внешний признак,
характеризующий определенный минерал» [Фабиан, 1981, с. 14].

Эта традиция была продолжена X. С. Вейсом, который «развил
новое представление о кристалле (новое по отношению к уже обоз-
начившимся структурным подходам. — В. К.), основанное на непос-
редственном чувственном восприятии. В противоположность теории
структуры кристалла Гаюи, в рамках которой закономерность геомет-
рической формы кристалла пытались объяснить и вывести, исходя
из внутреннего строения кристалла, состоящего из полиэдрических
структурных элементов, Вейс рассматривал кристалл как однородный
континуум, образованный под действием химических сил притяжения
и отталкивания» [Фабиан, 1981, с. 14-15].

Важно заметить, что крайние позиции при их ошибочности, как,
например, крайняя редукционистская, так и крайняя холистская, на
определенных этапах становления научного знания играют положи-
тельную роль в интенсификации научной деятельности в важных
направлениях. В этой связи полезно привести замечание:
«Отказ от структурных представлений способствовал развитию еще
одного направления в кристаллографических исследованиях — изуче-
нию физических свойств кристаллов. Вслед за волновой оптикой воз-
никла кристаллооптика, в рамках которой многие исследования были
посвящены изучению анизотропии в ее взаимосвязи с симметрией
кристаллов. Впоследствии к ним присоединились кристаллофизичес-
кие исследования термических и механических свойств кристаллов.
Следует, однако, отметить, что в XIX в. между физикой кристаллов и
морфологией кристаллов связь была еще довольно слабая, посколь-
ку при изучении физических свойств кристаллов их морфология не
принималась во внимание. Все же кристаллофизику (речь идет об
уровне XIX в. — В. К.) следует отнести именно к этому направлению
развития кристаллографии, потому что в этот период, как писал М. Ла-
уэ, “молекулярной теории уделялось вообще меньше внимания, чем
феноменологии кристаллов”» [Фабиан, 1981, с. 11-12].

Подчеркну здесь еще раз, что для кристаллов как простых матери-
альных систем реализация принципа целостности во многих случаях
выражалась и выражается в феноменологических исследованиях.
Кроме того, в контексте данного раздела следует различать рассуж-
дения, в которых речь идет о физических свойствах кристаллов как
целостностей и физических свойствах их частей — атомов, молекул.

Исследовательская деятельность в кристаллохимии XIX-XX вв.,
ориентированная двумя противоположными подходами (которые
можно относить соответственно к методу редукции и целостному
подходу), привела в конечном итоге к осознанию дополнительности
этих методов. В это время была осознана невозможность познания
всей совокупности свойств кристаллов как в рамках одной только
структурно-теоретической традиции, так и в рамках традиции, осно-
ванной на принципе целостности, называемой «традицией X. С. Вейса»
[Фабиан, 1981, с. 19].

В современной кристаллографии и в смежных с ней областях химии
и физики достаточно определенно установлено, что кристаллы (соот-
ветственно кристаллические минералы) представляют собой особые
материальные системы, свойства которых не выводимы полностью
из свойств составляющих их элементов (атомов, молекул, свободных
электронов в зонах проводимости и т. п.).

В лингвистическом аспекте это соответственно выражается в том,
что понятийно-терминологический аппарат кристаллографии и мине-
ралогии не исчерпывается языком химических, физических и матема-
тических наук. Причем подчеркну, что мы здесь обсудили более или
менее подробно проблему, рассматривая минерально-кристаллические
тела только как статические системы, вне проблем их изменений в ес-
тественно-исторических геологических системах (о самоорганизации
таких систем см., например: [Голубев, 1990]).

Важно учитывать, что в содержание понятия «минерал» в геологии
входит не только совокупность его свойств, отношений структурных
характеристик, но и совокупность характеристик, связанных с его
генезисом, планетарной историей.

Что же касается конкретизации вопроса о соотношении в геологии
принципов редукции и целостности в пограничных областях с физико-
химическим знанием, то в настоящее время продолжает происходить
накопление знаний на основе системного подхода, философско-мето-
дологических исследований, конкретизирующих специфику геологи-
ческой формы движения материи. Это позволяет достаточно детально
выявлять возможности химических, физических и математических
методов при исследовании геосистем различного уровня «пространс-
твенно-временной сложности» (см. [Назаров, 1986]).

Отмечу здесь, что геологические (и вообще космические) объекты,
как и объекты живой природы, всегда исключительно индивидуальны и
уникальны. Планеты Земля, Луна, Марс, звезда Солнце и многие другие
космические образования, так же как и любой живой организм, уникаль-
ны — во всей Вселенной мы не найдем иных тождественных им объектов.
В силу этого обстоятельства любые общие положения, в частности любые
теоретические конструкции (всегда имеющие элемент всеобщности),
приложимы для описания данных конкретных объектов с определенным
приближением, дальше которого необходимо обязательно вводить поп-
равки на индивидуальность конкретного объекта исследования.

Объекты физики и химии в этом плане принципиально иные.
Электрон, позитрон, атом водорода, хлористый натрий, бензол — объ-
екты, не имеющие различий при исследовании в сходных условиях
в любой области пространства-времени, поэтому набор их экспери-
ментально-теоретических характеристик не требует поправок на их
индивидуальность.

Считаю полезным завершить настоящий раздел высказыванием, в
котором достаточно ясно и кратко характеризуется проблема соотно-
шения метода редукции и целостного подхода в геологии:

«Изучение и познание природы требует выявления параметров
вещества на каждом уровне его организации. Так, объяснение зако-
номерностей и прогноз регионального размещения месторождений
невозможны без знаний геологического строения и состава коры и без
понимания направленности геохимической эволюции.

Хотя судьба каждого атома предопределяется его строением и
свойствами, миграцию и переход в твердую фазу при разных физико-
химических условиях, суммарный геологический эффект всего этого
бесконтрольного разнообразного множества обстоятельств количест-
венно невозможно предсказать исходя только из законов физики, хи-
мии, минералогии и петрографии (которые эффективны и для других
более низких уровней организации вещества). Эффективный прогноз
и успешный поиск месторождений могут быть обеспечены лишь ком-
плексом фундаментальных знаний причинно-следственных связей,
функционирующих на всех уровнях, в том числе не в последнюю оче-
редь на формационно-планетарном» [Щербаков, 1977, с. 178].

Хотя, конечно, обсуждаемая проблема нуждается в дальнейшей
разработке и конкретизации, особенно в плане оценки глубины редук-
ции геологических наук к физико-химическим, можно, тем не менее,
считать вполне обоснованным утверждение о невозможности полной
редукции геологических знаний к физико-химическим.

Проблема редукции биологических знаний
к физико-химическим и целостность объектов
живой природы

Проблема редукции биологического знания к физико-химическому
имеет такую же давнюю и сложную историю, как и ранее рассмотренная
проблема редукции химического знания к физическому. В настоящем
разделе мы будем делать акцент на крайней постановке проблемы
редукции, так называемом редукционизме, или проблеме сведения
биологического знания к физико-химическому.

Первое, что надо выделить в данном разделе, это то, что, если при-
нять позицию, аргументированную в разделе по проблеме сведения
химии к физике, то следует принять несводимость биологии к физике,
биологического знания к физическому, поскольку химия к физике не
сводится. В этой части мы можем уже ставить вопрос только о сведении
биологии к химии в ее взаимосвязях с физическим знанием, но не к
одной только физике.

Нередуцируемость биологии к другим наукам находит основание,
в первую очередь, в биологической целесообразности, имеющей место
как в «микроистории» живой природы (зарождение, развитие, функци-
онирование отдельных живых организмов), так и в ее «макроистории»
(живые организмы в процессах Вселенной).

Кратко характеризуя историю вопроса, выделю интересный мо-
мент, вытекающий из историко-методологической реконструкции
проблемы.

В направлении сведения химии к физике редукционистские тен-
денции активизировались дважды («две волны»):

1)	в XVII-XIX вв. в связи с успехами механики Ньютона;

2)	в XX в. в связи с успехами механики квантовой

В направлении сведения биологии к физико-химическим знани-
ям редукционистские тенденции активизировались трижды («три
волны»):

1)	в XVII-XVIII вв. в связи с успехами механики Ньютона;

2)	в XVIII-XIX вв. в связи с успехами химических исследований
живых организмов в области физиологии растений и животных;

3)	в XX в. в связи с успехами физико-химических исследований
субклеточных процессов молекулярного и надмолекулярного уровней
(что связано во многом с исследованиями таких агентов, как ферменты
и нуклеиновые кислоты типа РНК и ДНК).

Ниже я приведу для примера ряд имевших место в прошлом и
современных позиций, в которых утверждаются как сводимость, так
и несводимость биологии к физике и химии. Надо сказать, что и те и
другие позиции многими учеными малообоснованны и часто носят
декларативный характер с явной предвзятостью и субъективной ок-
раской. Поэтому, однозначно придерживаясь позиции, отстаивающей
невозможность полного сведения биологии к физико-химическому
знанию, мы после приводимой ниже исторической картины эволюции
редукционистских и альтернативных позиций, постараемся привести
в систему основные аргументы против позиции сведения. Что же
касается проблемы глубины редукции биологического знания к фи-
зико-химическому, то один из конструктивных путей решения этой
задачи — использование для анализа принципа контрредукции.

В период XVII-XVIII вв. объективные и субъективные трудности
активного использования химического знания для исследования
объектов живой природы и объяснения биологических явлений
были связаны с ограниченностью химического знания, слабостью
химической методологии и конкуренцией в связи с лидирующим
положением механики. Хорошо известен всеобщий механистический
метод Р. Декарта, в рамках которого организация живого мира уподоб-
лялась физико-механическим устройствам [Декарт, 1950а]. Известны
аналогичные позиции других мыслителей, в частности Дж. Борелли
— физик и физиолог XVII в. — стремился на основах законов физики,
механики и математики объяснить физиологические и другие явления
живых организмов, этими же стремлениями руководствовались в XVII
в. представители направления, называемого ятрофизикой, А. Везалий,
У. Гарвей, Б. Ромацци.

Ответной реакцией на механическую биологию и механическую
медицину были представления о жизненной силе и душе. В частности,
Г. Шталь (1708 г.) противопоставил концепцию анимизма ятрофизи-
ческим концепциям человек — механическое устройство. Специфи-
ческие, целостные особенности живых организмов по сравнению с
неживыми системами в современной медицине проявились, например,
в учении о психосоматических болезнях, интегрирующем традиции
противоположных учений ятрофизики и анимизма.

Замечу, что часто в историко-научных и философско-методологи-
ческих работах даются односторонние оценки названных позиций. Мы
хотим подчеркнуть, что в динамических процессах развития естест-
вознания обе названные тенденции сыграли положительную роль как
взаимодополнительные. С общефилософских позиций ограниченные
возможности механики для познания и понимания биологических
объектов и их функционирования в целостных формах хорошо видел
И. Кант (см., например: [Кант, 19666, с. 399-402; Кант, 1963, с. 127]).
Известно его образное замечание о том, что с помощью законов ме-
ханики можно объяснить движение планет, но их совершенно недо-
статочно для объяснения возникновения былинки или гусеницы (см.
[Кант, 1963, с. 127]).

Активное развитие химии в XVIII в. с последующим примене-
нием химических знаний и методов химии при исследованиях ряда
биологических процессов привело в конце XVIII — начале XIX в.
к постановке вопроса о возможности редукции биологии к химии.
Вместе с этим активизировались противники позиции редукциониз-
ма — «виталисты», убежденные в том, что во всех живых организмах
присутствует особой природы «жизненная сила».

Важно отметить, что более или менее тщательная историко-науч-
ная и философско-методологическая реконструкции естествознания
показывают, что позиции ученых нельзя отнести за границы крайних
тенденций. Например, многие так называемые виталисты, т. е. ученые,
использующие понятия: «энтелехия», «жизненная сила», «жизненная
энергия», — чаще всего приверженцы органической несводимости и
специфичности явлений в живых организмах по отношению к явлени-
ям неживой природы. Например, Ю. Либих допускал наличие «жиз-
ненной силы» как причины жизненных явлений, но при этом не нуж-
дается в комментариях его высказывание: «Без подробного изучения
химии и физики физиология и медицина не будут в состоянии решать
важнейших своих задач — исследования законов жизни и устранения
аномальных состояний организма» [Либих, 1861, т. 1, с. 21].

Практическое подтверждение взглядов Ю. Либиха — изданная
им в 1842 г. «Органическая химия в приложении к физиологии и
патологии», в которой рассматривались вопросы питания человека
и других живых организмов. Важно, что так называемый «виталист»
Либих не преувеличивал роли химии в познании живых организмов.
Он подчеркивал, что в живом организме многие процессы происходят
под действием «физических и химических причин», и одновременно
утверждал недопустимость отождествления всех «деятельностных сил
организма» с силами, которые действуют в мертвой материи.

Умеренная позиция Ю. Либиха, однако, не столь характерна для уче-
ных XIX в. — многие из них придерживались крайних редукционистских
позиций, например стремились изгнать из науки различные формирую-
щие или жизненные силы Г. Гельмгольц, Э. Дюбуа-Реймон, К. Бернар.
Сохранялись разнообразные представления о живых организмах как об
аналогах механических систем, например, в работах В. Ру (см. [Фролов,
1981, с. 95; Роуке, 1895а, 18956, 1881]); упрощенные представления о
живых организмах с их физиологическими и психическими функциями
были характерны для Л. Бюхнера, Я. Молешотта, К. Фохта (называемых
Ф. Энгельсом «вульгарными материалистами»).

Некоторые ученые утверждали о возможности спонтанного зарож-
дения жизни из неживой материи, среди них Э. Геккель (см. [Шамин,
1969, с. 13]), а другие даже сообщали об успешном синтезе в искусст-
венных условиях микроорганизмов (см. [История, 1972, с. 469; Пуше,
1858]). В 1858 г. такое сообщение сделал Ф. А. Пуше, на основании чего
он предложил принцип гетерогонии — самозарождения [Пуше, 1858].
Ошибочность результатов работ Пуше была быстро опровергнута в
известных работах Л. Пастера (см., например: [История, 1972, с. 470])
в начале 60-х годов.

Невозможность познания жизни на основании одних только
физико-химических знаний в различных формах витализма отста-
ивали Ю. Либих, Р. Вагнер, И. Мюллер. Здесь употребляется слово
«отстаивали», поскольку борьба между крайними редукционизмом
и витализмом велась не только в экспериментально-теоретической
сфере, но и в сфере внутринаучных идеологий. Можно сказать, что
витализм играл такую же важную роль в динамике развития научного
знания, как и редукционизм.

Как отмечает Н. Т. Абрамова, витализм, холизм, органицизм, ге-
штальтпсихология, представления об эмерджентной эволюции сфор-
мировались в противоположность редукционизму как альтернативные
монистические позиции. К этому добавляется: «В современном науч-
ном познании принцип холизма лежит в основе системного подхода,
различного рода антиредукционистских концепций» (см. [Абрамова,
19896, с. 153]). Со своей стороны еще раз отметим, что противополож-
ные позиции, даже ошибочные в своих крайних положениях, имеют
положительную ценность в смысле интенсификации динамических
процессов в развитии научного знания, стимулируя интенсивность
полезной работы по верификации и фальсификации тех или иных
научных конструкций. В витализме, можно сказать, культивировалась
позиция невозможности сведения жизни к одним только физико-хи-
мическим процессам. Особенно это характерно для учены-виталистов
конца XIX в., которых можно назвать «умеренными виталистами».
Они в духе традиции Ю. Либиха предполагали возможность познания
процессов жизнедеятельности на основании физико-химических зна-
ний, но при этом видели ограниченные возможности исчерпывающего
познания жизни на основании одних только знаний наук о неживой
природе. Ситуация, сложившаяся к концу XIX в., в ключе обсуждаемых
проблем обстоятельно разбирается в специальной работе К. А. Тими-
рязева «Витализм и наука» [Тимирязев, 1949].

Тимирязев так ставит вопрос об альтернативных подходах при
изучении жизненных явлений: «Вопрос о витализме, на почве фи-
зиологии растений, сводится к вопросу о методе, которого должен
держаться физиолог при исследовании жизненных явлений. Должен
ли он видеть в растительных организмах и совершающихся в них
процессах крайне сложные в количественном смысле комплексы,
которые ему удается, тем не менее, разложить на более простые
явления, известные в сфере неживых тел? Или он должен видеть
в жизненных явлениях нечто совершенно отличное: первичные
элементарные явления, не разложимые на простейшие факторы, не
подчиняющиеся законам, общим с неживой природой? В первом
случае к физиологическим явлениям остается только применять
методы физических наук. Во втором случае применять эти методы
бесплодно — это и есть основная точка зрения всякого витализма»
[Тимирязев, 1949, с. 607].

Если анализировать высказывание Тимирязева с методологичес-
кой точки зрения, принимая во внимание и такое его высказывание:
«Итак, современный физиолог оправдывает применение к жизненным
явлениям методов физических наук (судя по контексту работы, здесь
имеются в виду и химические науки. — В. К.) прежде всего тем, что
другого пути для их объяснения не существует» [Тимирязев, 1949,
с. 608], — то можно говорить о склонности ученого к редукционизму.
Критикуемые Тимирязевым неовиталисты конца XIX в. выступали с
умеренными позициями, в частности цитируемый Тимирязевым И. П.
Бородин писал, что «неовитализм признает господство физики и хи-
мии в живых телах, подчинение последних силам мертвой природы»
(см. [Тимирязев, 1949, с. 610-611]). В то же время Бородин отмечал,
что «...механики утверждали, что чем более развивалась физиология,
тем более удавалось сводить к физике и химии такие явления, кото-
рые приписывались прежде вмешательству таинственной жизненной
силы. Мне кажется вполне возможным вместе с Бунге защищать то
положение, что история учит нас прямо противоположному» (см.
[Тимирязев, 1949, с. 611]).

Приведенные высказывания показывают, что неовитализм конца
XIX в. был ближе к пониманию дополнительности принципов редукции
и целостности в вопросах познания жизни на основе биологических,
физических и химических знаний, чем «старый» витализм.

В XX в. проблема сведения биологии к физико-химическому
знанию, возможно в последний в истории науки раз приобрела новое
звучание в связи со становлением и развитием биохимии, молекуляр-
ной биологии, биоорганической химии, а также квантовой механики
и квантовой химии.

Хорошо известны утверждения Э. Шредингера о возможности объ-
яснения явлений жизни на основе физического знания (см., например:
[Шредингер, 1974]). Позиция Шрёдингера весьма уязвима, особенно
если учесть, что даже неживые химические системы недоступны во всех
областях познавательным средствам физики. Более сильная позиция
получила основания с середины XX в., когда были открыты структура
и информационно-регуляционные функции таких макромолекул, как
ДНК и РНК. На основании этих данных Ж. Моно и М. Эйген пытались
интерпретировать явления жизни, используя только знания о мате-
риальных образованиях молекулярного уровня организации [Эйген,
1971,1979,1989; Моно, 1970,1978,1979].

Возможность сведения биологических знаний к физико-химичес-
ким отстаивалась в разных формах рядом других ученых (см. обзорные
работы [Мейен, 1978, 1991; Левис, 1980]), вплоть до сведения пове-
дения человека к молекулярным свойствам, например, в популярной
книге Р. Давкинса «Эгоистический ген» [Давкинс, 1989].

В различных формах, но с явным уклоном в сторону абсолю-
тизации физико-химических знаний в познании явлений жизни
высказываются и многие другие современные ученые. Так, напри-
мер, М. В. Волькенштейн пишет: «Динамические биологические
процессы на всех уровнях в принципе могут быть описаны строгим
языком математики. Иными словами, при наличии достаточных био-
логических знаний возможно построение математической модели
явления. Точнее назвать такую модель физико-математической, так
как в ее основу кладутся определенные физические представления»
[Волькенштейн, 19806, с. 126]. Он же отмечает: «Применительно
к биологии достаточно трудно отделить антиредукционизм от ви-
тализма. Между этими направлениями мысли имеется логическая
связь. Но, избегая ярлыков, не будем говорить о витализме, который
уходит в прошлое. Ограничимся утверждением о полной неконс-
труктивности антиредукционизма» [Волькенштейн, 1989, с. 32].
Как видно, позиция автора не крайне редукционистская, однако
в отрицании конструктивности антиредукционизма виден уклон
в сторону абсолютизации физико-химических и математических
знаний в биологии. Более крайнюю точку зрения высказывает
Л. А. Блюменфельд: «Для полного описания и понимания строения
и функционирования всех существующих биологических систем
в принципе вполне достаточно известных нам основных законов
физики» [Блюменфельд, 1977].

В том же ключе говорят и многие другие современные авторы.
Так, А. Ацци высказался в интервью журналу «Химия и жизнь»: «Я
не думаю, чтобы биологи смогли найти нечто такое, что выйдет за
рамки существующих сейчас физики и химии. Можно, конечно, пред-
положить, что в некоторых очень специальных областях потребуются
какие-то новые химические и физические подходы, чтобы понять са-
мые глубинные биологические процессы. Но я не думаю, чтобы были
открыты какие-то принципиально иные механизмы жизни, вроде души
или жизненной силы. Я считаю, что жизнь — это химия и физика, и
больше ничего» [Ацци, 1980, с. 19].

Аналогичная редукционистская позиция высказывается в одном
из современных учебников по молекулярной биологии Э. Рисом и
М. Стенбергом: «Поведение малых молекул определяется свойствами
тех атомов, из которых они состоят. Поэтому разумно предположить,
что, исходя из атомных характеристик, можно объяснить также пове-
дение больших макромолекул. А поскольку органеллы, целые клетки
и живые организмы представляют собой, в сущности, просто совокуп-
ность макромолекул, возможно, когда-нибудь в далеком будущем нам
удастся построить атомную теорию жизни» [Рис, 1988, с. 12].

Заметим еще раз, что позиция редукционизма обосновывается оче-
видным, как представляется некоторым ученым, обстоятельством — не-
кая система состоит из элементов и нет в ней больше ничего сверх того,
следовательно, и все ее свойства сводимы к свойствам этих элементов.

В психологическом плане субъективные причины редукционист-
ских позиций заключаются в «фундаменталистском максимализ-
ме» физиков и химиков по отношению к биологическому знанию,
а также в стойкой тенденции человека познавать и объяснять все
сложное через простое, любой целостный объект через составля-
ющие его части.

Ограниченность редукционизма как познавательного метода с
философских позиций рассматривается в работах К. Поппера (см., на-
пример: [Поппер, 1974]); им же отмечается интересный феномен смены
редуцируемой и редуцирующей теорий в историческом процессе разви-
тия естествознания — сведение электромагнитных явлений к механике,
а затем сведение механики к электродинамике после работ Г. Герца и
Дж. Дж. Томпсона (см. об этом [Мейен, 1978, с. 143]). Проблема ре-
дукции разнообразна; в частности, в ней можно выделить проблемы
познания, описания, объяснения, интерпретации. Надо сказать, что
вопросы объяснения, например объяснения биологических явлений,
явлений жизни, на основе знаний физики, химии и других наук должны
учитывать субъективно-психологическую их специфику.

Для тех или иных представлений научного сообщества могут быть
удовлетворительными и крайние редукционистские упрощенные объ-
яснения, построенные на сведении сложного к простому.

В упрощенной конструкции это вопрос типа:

Как функционирует живая клетка с ее механизмами саморегуля-
ции и самовоспроизведения?
С ответами типа:

1)	функционирование живой клетки связано с функциями ее
молекулярных компонентов (объяснение на уровне редукции к мо-
лекулярной биологии);

2)	функционирование живой клетки в конечном итоге связано
с квантово-механическими состояниями электронов и ядер, из ко-
торых состоит клетка (объяснение на уровне редукции к квантовой
механике).

В научном плане, конечно, наиболее серьезная проблема возникает
тогда, когда ставится вопрос в аспекте интерпретации одной системы
знания на основе другой системы знания. При такой постановке эле-
менты психологизма и субъективизма значительно меньше присутс-
твуют при решении вопроса о глубине редукции. Хотя и здесь при
отстаивании тех или иных позиций можно отметить тенденциозность,
бездоказательность, а отсюда и декларативность позиций.

В литературе представлены различные подходы к проблеме редук-
ции. В частности, Э. Нагель (см. [Мейен, 1978, с. 138]) предлагает два
необходимых условия редукции теорий — условия их выводимости и
связности. Первое условие означает представление всех составляю-
щих редуцируемой теории как логических следствий редуцирующей
теории. Второе условие означает «переопределение» всех терминов
редуцируемой теории в терминах редуцирующей теории. Заметим,
что условия, предлагаемые Нагелем, относятся к теоретическим
конструкциям, т. е. к частичным отображениям таких сложных экспе-
риментально-теоретических областей естествознания, как биология,
химия, физика. Кроме того, эти условия, по сути, взаимосвязаны,
так как при выполнении одного из условий возможно выполнение и
другого. Действительно, пересказать на языке одной области знания
совокупность знаний другой области (например, редуцировать до
какого-то уровня, т. е. пересказать частично, не полностью; или пе-
ресказать полностью — свести) невозможно без возможности замены
экспериментально-теоретического аппарата одной области знания
соответствующим аппаратом другой. При решении методологической
проблемы редукции в крайней постановке — проблемы сведения — за-
дача более простая, особенно для антиредукционистской позиции,
так как в редуцируемой науке достаточно найти любую ее часть, в
принципе не сводимую к редуцирующей науке.

Проблемы редукции биологического знания к физико-химическому
активно обсуждаются Э. Нагелем во многих работах (см., например,
[Нагель, 1961,1970а, 19706]). Традиционно для западных работ такие
вопросы обсуждаются в разделах методологических проблем объ-
яснения {explanation). Отстаивая в целом тезис о том, что глубокая
редукция биологии к физике и химии возможна, Нагель подчеркивает
наличие здравого элемента в подходе «организмической биологии»,
которая в контексте его работ противопоставляется объяснениям «ме-
ханистического типа». «Протест организмической биологии против
догматизма, часто ассоциирующегося с механистическим подходом в
биологии, приветствуется» [Нагель, 1970а, с. 306], — пишет Нагель.

Важно отметить, что в XX в. среди ученых, обсуждающих про-
блемы редукции биологии к наукам о неживой природе, характерны
умеренные позиции, наиболее близкие к пониманию необходимой
дополнительности принципа редукции и целостного подхода в био-
логии. Можно сказать, что эти позиции колеблются около некоторой
естественной точки равновесия.

Я уже неоднократно высказывался о роли противоположных по-
зиций для развития научного знания даже в тех вариантах, когда они
представляются и отстаиваются в крайней тенденциозной форме, как,
например, механицизм или витализм XIX в. Здесь полезно привести
замечание Р. С. Карпинской: «Противостояние механицизма и вита-
лизма, автогенеза и эктогенеза, преформизма и эпигенеза, редукци-
онизма и антиредукционизма не может рассматриваться как только
прошлое биологии, поскольку альтернативные решения важнейших
мировоззренческих вопросов, связанных с общим отношением к миру
живого, постоянно воспроизводятся и имеют своей базой те или иные
модификации вечных дилемм» [Карпинская, 1991, с. 19].

Так, например, в обстоятельной работе со специальной частью, пос-
вященной анализу проблемы целого и части в биологии [Фрутон, 1972,
с. 485-503], отмечаются новые тенденции по отношению к традиции,
восходящей к Аристотелю: «Мы не можем считать справедливой эту
традицию, которая противопоставляет организм атомизму, теологию
механизму, отмечая ее уважаемый возраст и довольно большое зна-
чение для многих недавних исследований» [Фрутон, 1972, с. 486].
Позиция автора выражается в утверждении новых возможностей физи-
ко-химического знания в познании жизни, в том, что «взаимодействие
биологии и химии принесет в будущем лучшее понимание феномена
жизни» [Фрутон, 1972, с. 503].

В некоторых случаях несводимость одной науки к другой обосно-
вывается тем, что базисная наука, например физика или химия в отно-
шении к биологии, сама по себе («внутри») не лишена противоречий,
но это можно сказать и о любой науке: математике, физике, химии и
т. д. В этом смысле показательны слова А. Уайтхеда:

«На протяжении XIX в., как, впрочем, и в настоящее время, физика
считалась наиболее научной по своей форме дисциплиной. Соответс-
твенно, биология стремилась подражать физике. Ортодоксальная точка
зрения сводилась к тому, что в биологии нет ничего, кроме физических
механизмов в усложненных обстоятельствах.

Слабость такой позиции заключается в теперешней несогласован-
ности базисных понятий физической науки. С аналогичной трудно-
стью сталкивается противоположная по смыслу доктрина витализма.
И в этой более поздней теории использовалась идея механизма — я
имею в виду механизм в его материалистической трактовке, а затем
для объяснения активности живых тел было дополнительно введено
понятие “жизненная сила”. Очень трудно примириться с тем, что фи-
зические законы, предназначенные для описания поведения атомов,
являются несовместимыми между собой в тех формулировках, которые
мы имеем в настоящее время. Обращение биологии к идее механизма
было обусловлено ее ориентацией на хорошо обоснованные и взаимно
согласующиеся физические концепции, которые казались пригодны-
ми для объяснения всех явлений природы. Но сейчас такой системы
концепций уже нет.

Наука получает теперь новый вид, который нельзя считать ни
чисто физическим, ни чисто биологическим. Она превращается в
изучение организмов. Биология изучает более крупные организмы,
в то время как физика изучает более мелкие организмы» [Уайтхед,
1990, с. 162-163].

Проблема редукции биологии к наукам о неживой природе фор-
мулируется и в более широкой постановке, чем проблема редукции к
физико-химическому знанию. В частности, в известной позиции сведе-
ния теоретической биологии к молекулярной, выраженной, например,
у Ж. Моно [Моно, 1970], имеется в виду сведение биологии к системе
физического, химического и математического знаний. Позиция сведе-
ния в такой постановке, на мой взгляд, находит разумные возражения
в работе [Савченко, 1985]: «Основываясь на данных молекулярной
биологии и выделяя в качестве универсальных три характеристики
живого — инвариантность, обусловленную генетическим кодом; теле-
ологичность, обусловленную естественным отбором “целесообразных”
с точки зрения адаптации признаков, и саморегуляцию, французский
биолог Ж. Моно выводит две последние из первой. Здесь налицо
попытка редукции проблем теоретической биологии и их подмены
проблематикой молекулярной биологии. Моно на основе принципа
универсальности и инвариантности генетического кода провозгласил,
что все, что справедливо для кишечной палочки, справедливо также
для слона... Моно оказался неправ и с точки зрения молекулярной гене-
тики. Новейшие исследования показали, что структура и функциони-
рование генов у микроорганизмов и высших организмов существенно
различаются» [Савченко, 1985, с. 206].

В этой же связи представительница школы И. Р. Пригожина —
А. Баблоянц пишет:

«Молекулярная биология в последние десятилетия достигла
феноменальных успехов... Прогресс в этой области движется с нарас-
тающей скоростью. Однако жизнь с ее бесконечным разнообразием
заключает в себе много тайн, которые с помощью этих впечатляющих
успехов еще не раскрыты и, мы бы сказали, пока еще не в состоянии
быть раскрытыми полностью. Редукционистские представления о
живом состоянии не могут объяснить кооперативное поведение на
макроскопическом уровне.

Жизнь — не что иное, как ритм, форма, кооперирование и со-
гласованность. В новом организме уже заключена вся информация,
необходимая для воспроизведения всех биологических процессов...
Простой нейрон обладает способностью генерировать и проводить
электрический ток. Кооперирование миллиардов таких клеток приво-
дит к способности действовать, чувствовать и мыслить, но это — уже
проявления свойств мозга, а не отдельного нейрона» [Баблоянц, 1990,
с. 238-239].

В отношении к проблеме взаимосвязи биологии и физико-хими-
ческих наук позиция Э. Маха представляется вполне умеренной, что
достаточно неожиданно для позиции физика и позитивиста одновре-
менно (хотя, конечно, наши жесткие отнесения позиций мыслителей к
тем или иным схематичным и условно выделенным традициям весьма
приблизительны): «Каждый организм, как и всякая часть его, подлежит
физическим законам. Отсюда и основательное стремление понять его
физически и принять во внимание исключительно “причинную” точку
зрения. Но когда мы попытаемся это сделать, мы наталкиваемся на
вполне своеобразные черты организма, которые в рассматривающих-
ся до сих пор физических явлениях (“неживой” природы) не имеют
аналогии. Организм есть система, способная сохранять свои свойства
(химические, тепловое состояние и т. д.) от внешних влияний, — сис-
тема, представляющая динамическое состояние равновесия (сейчас
стал входить в оборот термин “устойчивое неравновесие”. — В. К.)
значительной устойчивости» [Мах, 1908а, с. 96].

Далее Мах замечает: «Таким образом, физика еще многое должна
уяснить себе, должна создать себе новые точки зрения изучением самой
органической природы, прежде чем ей удастся овладеть и миром орга-
ническим» [Мах, 1908а, с. 97]. Здесь важно то, что Мах указывает на
необходимость познания физикой некоторых законов именно в живом
организме, а не путем привнесения физических законов, познанных в
неживой природе, к исследованию и объяснению жизни.

Позднее, но созвучно мыслям Э. Маха Н. Н. Семенов утверждал:
«Живая материя имеет некоторые дополнительные физико-химичес-
кие свойства, не встречающиеся пока в том комплексе видов материи,
которые нам знакомы в неживой природе. Я не думаю, что живое явля-
ется просто сложной комбинацией тривиальных физико-химических
процессов, хорошо известных нам из физики и химии. Это было бы
грубо механической точкой зрения. С другой стороны, я не сомнева-
юсь, что эти новые физико-химические свойства живой материи могут
быть изучены и поняты путем применения обычных или вновь для
этого разработанных физико-химических методов и теорий» [Семе-
нов, 1959, с. 96]. Заметим, что здесь вопрос уже в значении терминов,
так как новые, не встречающиеся в неживой природе свойства можно
назвать и физико-химическими, и биологическими. Принципиальная
сторона в том, что эти свойства отсутствуют в неживых, небиологичес-
ких физико-химических системах — объектах исследования «чистых»
физики и химии.

Одна из неустранимых причин редукционистских взглядов и ре-
дукционистских программ в том, что картины природы для физика,
химика и биолога неизбежно различны. Специфика предмета и метода
соответствующей науки, профессионализм в своей области и неиз-
бежные элементы дилетантизма в другой области знания приводят к
суженному и одностороннему взгляду на природу и мир в целом. Об
этой части проблемы хорошо сказано у К. Вайцзеккера: «У многих би-
ологов существует оправданное чувство, что образ мышления физики
схватывает в их науке только часть действительности, и при этом, быть
может, менее существенную. Разве он не выхватывает всегда только
те свойства живого, которые ему общи с неживым?» (см. [Зотов, 1983,
с. 60; Вайцзекер, 1958, с. 16], цитировано по [Зотов, 1983]).
Здесь можно привести мнение Н. П. Дубинина: «Исходя из редук-
ционистской концепции, предполагают, что переход от неживого к
живому произошел чисто количественным путем. Рисуется простей-
шая надмолекулярная система в виде “информационного ящика” с
полупроницаемыми стенками, в который входят высокоэнергетические
и выходят низкоэнергетические мономеры.

Однако реальный анализ молекулярной организации информации
в клетке и всей ее молекулярно-биологической организации показы-
вает невозможность редуцировать явления жизни до законов физики
и химии. Другой крупнейший физик Н. Бор, в противоположность
Э. Шредингеру, считал, что сущность жизни нельзя выяснить сред-
ствами физики. В настоящее время начинает глубоко осознаваться
тот факт, что жизнь — это открытая, сложная, саморегулирующаяся,
морфобиологическая система, которая без потери своей качественной
специфики не может быть редуцирована до уровня физических и хи-
мических явлений» [Дубинин, 1981, с. 90].

Как хорошо известно (см., например, об этом [Фрутон, 1972,
с. 485-486]), еще Аристотель критиковал спекуляции относительно
физиологических функций в терминах механического действия воды,
воздуха, огня и земли (см., например: [Фрутон, 1972, с. 485]). Эта
принципиальная сторона подхода Аристотеля полностью сохраняет
значение и для современной науки в аспекте проблемы редукции
биологии к физико-химическому знанию.

Для подтверждения этого приведем рассуждения А. Б. Мигдала:
«Сводятся ли биологические закономерности к физико-химическим
процессам? На первый взгляд, все биологические процессы определя-
ются движением частиц, составляющих живую материю. Предельное
выражение такой точки зрения: “Физиология — это физическая химия
азотсодержащих коллоидов”. Но такой взгляд отражает только одну
сторону дела. Другая сторона, более важная, — закономерности живой
материи, которые хотя и определяются законами физики и химии, но
не сводятся к ним. Для биологических процессов характерна фина-
листическая закономерность, отвечающая на вопрос “зачем”. Физика
же интересуется только вопросами “как” и “почему”. Виталисты счи-
тают существенной только биологическую закономерность, отрицая
физико-химическую сторону биологических процессов. Правильное
понимание биологии возможно только на основе дополнительности
физико-химической причинности с биологической целенаправлен-
ностью» [Мигдал, 1985, с. 23].
О специфике объектов биологии пишет Л. А. Блюменфельд: «Упо-
рядоченность живой материи, информация, в ней содержащаяся, имеют
смысл» [Блюменфельд, 1977, с. 27].

Биологическая целесообразность как специфическая область биоло-
гии, не познаваемая полностью средствами физики и химии, обсуждает-
ся с разных сторон. В частности, выделяется недоступная одним только
физико-химическим подходам проблема познания биологической целе-
сообразности в связи с информационно-регуляционными свойствами
живых организмов. В работе [Дубровский, 1981] Д. И. Дубровский
пишет: «Физические закономерности не имеют объяснительной силы
в области функционирования информационных самоорганизующихся
систем... Поскольку кодовая организация и управление не связаны
однозначно с определенными физическими (и вообще субстратными)
свойствами самоорганизующихся систем, то, в принципе, для них
адекватно функциональное описание... В отличие от теоретического
базиса физики, объяснительные принципы, адекватные для предметной
области самоорганизующихся систем, необходимо включают категории
ценности и целесообразности» [Дубровский, 1981, с. 290].

Таким образом, можно выделить целый ряд предметных областей,
недоступных по принципиальным причинам для описания, объяснения
и интерпретации в терминах физико-химических знаний. Биологичес-
кая целесообразность проявляется как в микроистории (зарождении,
функционировании, развитии отдельных живых организмов), так
и в процессах макроистории (эволюционные процессы в развитии
Вселенной) и составляет онтологические основания исторического
метода в биологии.

Несводимость биологии к другим наукам в плане анализа системы
методов исследования живого анализируется в работе Р. С. Карпин-
ской, где в качестве несводимого (можно сказать, незаменимого)
выделяется биологический исторический метод исследования живого
[Карпинская, 1976].

Онтологические основания специфического исторического метода
при исследовании живого заключаются и в том, что именно в системе
биологического знания проявилась необратимость времени. Это свойс-
тво «биологического времени» обсуждается В. И. Вернадским — он
сопоставляет «время Ньютона» и «время Бергсона» как характерные
концепции времени для описания обратимых процессов косной (не-
живой) и необратимых процессов живой природы, включая человека
[Вернадский, 1975, с. 108; Хон, 1991, с. 126-127].
Показательны для позиций ученых, склоняющихся в сторону редук-
ционизма, рассуждения в работе Э. Нагеля «Телеологические объясне-
ния и телеологические системы» [Нагель, 19706]. Принципиальная по-
зиция Нагеля, отвергающая биологическую целесообразность, а вместе
с этим и телеологические основания нередуцируемости биологии к на-
укам о неживой природе выражаются в следующих рассуждениях: «Мы
должны показать, однако, что телеологические (или функциональные)
объяснения эквивалентны нетелеологическим... Рассмотрим для
примера некоторое типичное телеологическое объяснение: “Функции
хлорофилла необходимы растению для возможности фотосинтеза”.
Это высказывание утверждает, однако, не более того, что содержится
в утверждении: “Необходимым условием для фотосинтеза в растении
является наличие в нем хлорофилла”. Это последнее утверждение не
приписывает эксплицитно функцию хлорофиллу и в этом смысле не
является, таким образом, телеологической формулировкой» [Нагель,
19706, с. 107]. Казалось бы, утверждение Нагеля вполне убедительно,
но оно убедительно только при чисто логическом подходе к проблеме.
Ошибка заключается в том, что Нагель сводит объяснение к логике
описания актуального живого организма. Если же перейти от чисто
логического подхода к историко-логическому (в отношении к живым
организмам это необходимо сделать), то, очевидно, телеологическая
формулировка в примерах Нагеля будет уже не равноценной, а пред-
почтительной. Хлорофилл не является самостоятельным природным
образованием, он создан в живом организме растения для обеспечения
своей функции — процесса фотосинтеза. В этом принципиальный
момент, упускаемый Нагелем.

Понятие целесообразности с его биологическим (и любым иным)
содержанием непереводимо на язык физики и химии.

Надо сказать, что и многие другие понятия биологии (см., например,
об этом [Мейен, 1978, с. 138; Аяла, 1974; Вейс, 1969]), такие как «клет-
ка», «организм», «органоид», «орган», «популяция», «вид», «жертва»,
«хищник», — необходимые элементы словаря экспериментальной и
теоретической биологии и они не выразимы понятиями наук, объек-
тами которых является неживая природа.

Замечу, что даже в пограничной области химии и биологии (на
клеточно-молекулярном уровне) такие химические понятия, как
«деструкция» и «синтез», не тождественны по содержанию понятиям
«катаболизм» и «анаболизм» или «деградация» и «биосинтез». Зна-
чение и смысл терминов «ДНК», «РНК», «фермент» (при всем том,
что эти термины и обозначают молекулярные компоненты живых ор-
ганизмов) также не могут быть представлены во всей полноте в одних
только терминах физики и химии, без опоры на такие биологические
понятия, как «живой организм», «наследственность», «мейоз», «само-
воспроизведение», «биосинтез» и др.

Важно учитывать, что проблема замены понятий одной науки на
понятия другой, т. е. проблема редукции языка науки, весьма принци-
пиальная. Одним из важнейших компонентов научной познавательной
деятельности является научное мышление, реализуемое преимущест-
венно в языке, главным элементом которого являются понятия. В связи
с этим невозможность полной замены понятий редуцируемой области
знания к понятиям редуцирующей области знания показывает и при-
нципиальную несводимость этих областей в целом.

Об отношении физики к другим наукам о природе, в частности к
биологии, А. Эддингтон писал следующее:

«Наша сегодняшняя концепция физического мира достаточно
широка, чтобы включить почти все, что угодно... То, что мы получаем
на основе исследования всякого феномена, — это система символов,
связанных математическими уравнениями. Вот то, к чему сводится
реальность, когда она испытала воздействие тех методов, которые
физик умеет применять. Скелетообразная система символов сама
прокламирует собственную пустоту (очевидно, вследствие трудностей
представления ее в понятиях и языке для включения в творческое на-
учное мышление. — В. К.). Может быть (или, лучше сказать, хотелось,
чтобы так было), ее можно наполнить некоторыми вещами, которые
преобразуют ее из скелета в субстанцию, из проекта в исполнение, из
символов в интерпретацию символов. И если физику не удалось еще
получить решение проблемы живых объектов, то ему не следовало бы
показывать свой результат и говорить: “Вот это — Вы”. Ему стоило бы
лучше сказать: “Вот совокупность символов, которая заменяет Вас в
представлении и объяснении тех свойств, которые я смог наблюдать и
измерить. Если Вам хочется иметь более глубокое знание собственной
природы, на котором Вы хотели бы интерпретировать эти символы,
более глубокое знание той реальности, которую я могу постигнуть
лишь посредством символики, то уверяю Вас, что я не имею альтер-
нативной интерпретации, которую мог бы представить» [Эддингтон,
1936, с. 408-409] (цит. по [Зотов, 1983]).

Наконец, следует отметить еще одно принципиальное отличие био-
логических объектов, объектов живой природы, от объектов физики
и химии. Биологические объекты исключительно индивидуальны, в
природе не найдется двух (даже одноклеточных) организмов, идентич-
ных по своим морфологическим, физиологическим и биофизико-хи-
мическим свойствам. Даже каждая клетка моноклональной культуры,
т. е. клетка, произошедшая от родительской клетки с одним и тем же
генетическим аппаратом, не тождественна родительской клетке. Эта
нетождественность определяется многими причинами, ошибками при
перезаписи генетического кода; вариациями условий окружающей
среды в процессе деления и развития той или иной клетки; неизбеж-
ными изменениями в молекулярном аппарате, в том числе и регуляци-
онно-информационном, в связи с мутациями, например, в результате
воздействия естественного фона радиоактивного излучения и т. п. В то
же время объекты физики и химии — электрон, протон, атомное ядро,
хлорид железа, бензол, этилен и т. д. — не имеют индивидуальности и
не могут быть различимы при презентации исследователю из разных
“ящиков”. В этом смысле все биологические теории и эмпирические
правила имеют большую естественную неопределенность при примене-
нии их для описания, интерпретации или предсказания биологических
явлений по сравнению с неопределенностью физических и химических
теорий и эмпирических правил.

Весьма показательно общее впечатление от сборника «Природа
биологического познания» [Природа, 1991], который можно назвать
своеобразным итогом отечественных исследований по проблемам фи-
лософии биологии в XX веке. Во-первых, в каждой из работ сборника,
по какой бы теме они ни представлялись, содержится обсуждение
проблем взаимодействия биологии и наук физико-химического цикла
в познании живого, а также проблем редукционизма и антиредукци-
онизма, механицизма и витализма, элементаристского и системного
подходов, принципа редукции и принципа целостности и т. п. Этот факт
сам по себе подтверждает центральность и извечность обсуждаемой в
настоящем разделе проблемы.

Во-вторых, во всех без исключения работах этого сборника утверж-
даются специфика живой природы и несводимость ее к содержанию
других естественных наук: физики, химии, а также и математики.

В ряде случаев ставится и решается не общая проблема редукции
биологии к какой-либо системе наук, а проблема редукции отдельных
ее направлений или смежных областей. Например, вопрос о редук-
ционизме в отношении к проблемам экологии обсуждается в работах
[Васнецова, 1989, 431]. Интересно обсуждение вопросов редукции
в отношении технических областей, например в отношении такой
новейшей прикладной области интердисциплинарного знания, как
биотехнология. По этому поводу А. В. Олескин пишет: «Живое реду-
цируется до физико-химической системы не только концептуально,
но и технологически. Живое функционирует как аналог химических
реагентов, датчиков, реле и даже магнитов...» [Олескин, 1989, с. 32].
Здесь мы уже переходим к тому, что методологический анализ про-
блемы редукции биологии к физико-химическому знанию приобретает
непосредственное практическое, технико-экономическое значение, так
как неверные пути в понимании и организации биотехнологических
процессов непосредственно выражаются в эффективности биотехно-
логических производств.

Заключая данный раздел, можно достаточно уверенно утверждать,
что не только на уровне познания высокоорганизованных живых су-
ществ, но и на субклеточном уровне органоидов, надмолекулярных
структур и даже отдельных сложнейших биомакромолекул типа ДНК,
РНК, энзимов биология не сводима к системе физико-химических наук
и сопряженных с ними математики, логики, кибернетики.

Принцип контрредукции и сферы его функционирования
во взаимосвязи с принципами редукции и целостности

Невыполнимость многих вариантов редукционистских программ
в настоящее время достаточно осознана и обоснована в философско-
методологических и специально-научных работах. Это относится
к программам уже минувших и настоящего столетий (например, к
механицизму в естествознании на основании идеалов ньютоновой
механики в XIX столетии и логическому позитивизму XX столетия).
Недостижимость фундаменталистско-редукционистского идеала на-
учности вполне очевидна и обоснованна. При этом редукционистские
позиции воспроизводятся вновь и вновь. Эта извечная проблема вос-
производится не в силу своей неразрешимости, а в силу пристрастия
многих исследователей к крайним позициям.

В ходе развития научного знания в специальных областях и сфере
философии науки достаточно полно раскрылись принципы (мето-
ды) редукции и целостности (или редукционистский и холистский
подходы), а также и их взаимодополнительность. При этом «балан-
се» значимости онтологической и гносеологической составляющих
принципов редукции и целостности на основании здравого смысла
остается чувство неполноты в понимании естественных объектов в
их иерархической связи. Действительно, если некоторая целостность
(система) обладает свойствами входящих в нее частей (элементов)
и вместе с этим обладает свойствами целостности как таковой, как
индивидуальности, то она сама естественно-исторически и актуально
входит в состав некоторой целостности (системы) более высокого
уровня организации.

Можно предполагать, что здесь проявляются дополнительно
особые высшие (и, что важно, имманентные ей «природно-врожден-
ные», сущностные, атрибутивные) свойства, которые этой целост-
ности «не нужны» как индивидуальности, но «нужны» природе для
обеспечения связности ее объектов различного уровня сложности.

Примечание

Дополнительный подробный материал о принципах редукции, целостности
и контрредукции приведен в Приложении к этой книге под названием «Поэма
о синтезе холизма и редукционизма».

Такие высшие свойства целостности мы назовем «метацелостными
свойствами». Метацелостные свойства так же не сводимы к свойствам
частей, как и целостные свойства, но они отличаются от целостных
свойств существенным обстоятельством — они не имеют отношения к
проявлениям целостности, взятой только как индивидуальность, т. е.
в ее взаимоотношениях с другими целостностями. Метацелостные
свойства проявляются только при включении данной целостности
в целостность (систему) более высокого уровня организации, более
высокого уровня сложности.

Важно иметь в виду, что здесь речь идет только об имманентных
свойствах данной целостности, а не о свойствах, которые могут допол-
нительно появиться в результате трансформации и изменения данного
целостного образования под влиянием тех или иных воздействий. От-
сюда мы приходим к следующей онтологической и методологической
постановке проблемы: всякому естественному целостному объекту,
системе присущи метацелостные свойства. Здесь не принципиально,
какому конкретно объекту: либо исторически изменчивому, эволюци-
онирующему или относительно устойчивому, актуальному — с одной
стороны, либо объекту неорганической или живой, социальной и
ментально-духовной природы — с другой стороны. Существенно, что
метацелостные свойства этих объектов могут проявляться и соответ-
ственно познаваться только при функционировании и исследовании
данных объектов в составе (как частей, элементов и т. п.) более высо-
коорганизованной (более сложной и т. п.) целостности (системы).

Такой исследовательский подход я назвал в нормативной форме
«принципом контрредукции» (см. [Курашов, 1990] и мои другие пос-
ледующие работы).

Понятно, что вся последующая аргументация должна составить
систему достоверных аргументов, обосновывающих специфическую
философско-методологическую значимость и необходимость нефор-
мального введения таких понятий-концепций, как «метацелостные
свойства» и «принцип контрредукции», в смысле данных выше кратких
определений.

Замечу, что в философско-методологических исследованиях реф-
лексия представляет собой основной способ, на основании которого
выводятся новые философско-методологические знания, т. е. знания,
отражающие общие особенности познавательной деятельности, скла-
дывающейся естественным образом — без специального осознания.
Другими словами, например, как в естествознании формируются
человеческие знания об общих законах природы, которые «природа
знала» до их познания человеком, так и в методологии неосознанные
общие основания познавательной деятельности, обусловленные при-
родой исследуемых объектов и познающего субъекта, в результате
философско-методологической рефлексии вводятся в сферу научного
(в данном случае общеметодологического) знания.

Отметим, что введение в научный оборот нового познавательного
принципа и нового слова-термина, обозначающего понятие данного
принципа, всегда вызывает активную критическую реакцию, активную
его фальсификацию (принцип «бритвы Оккама» нам хорошо известен).
Это здоровый естественный процесс, препятствующий загромождению
научного знания искусственными конструкциями и неологизмами.
Чем это закончится — покажет время. Во всяком случае, как известно
из истории любой области научного знания, всякая новация (какой
бы она ни оказалась впоследствии — новой или псевдоновой) остро
критиковалась на начальном этапе ее осознания (а этот начальный этап
иногда затягивался не только на десятилетия, но и на столетия).

Наконец следует сказать, что, конечно, есть работы, в которых в
той или иной форме говорится о познании каких-либо объектов в
более высокоорганизованной системе, что свойства частей связаны
с целым, что элементы систем «системно нагружены» и что-то еще
в этом роде. При этом нужно только учитывать, что в науке есть
поток идей и традиций и «нечто» не может возникнуть из «ничто».
Новация в методологической работе имеет специфику — это прежде
всего интегрирующее понятие с новым именем, содержание которого
охватывает комплекс имплицитных и эксплицитных идей, мыслей,
догадок и т. п. Так, например, и до концепции парадигм научного
мышления Куна было немало высказываний о стереотипах, догмах,
консервативных традициях в научном сообществе; немало ученых,
так же как и до «анархистской теории знания» Фейерабенда, приветс-
твовали разнообразие теоретических подходов в процессах познания
мира человеком. Идейные истоки «принципа дополнительности» Бора
можно найти и у эклектиков, и у скептиков, и в теологическом учении
о двойственности истины.

При обсуждении принципа контрредукции на многих национальных
и интернациональных конференциях я столкнулся с различными реак-
циями. Поскольку эти реакции были активными и потому, что большая
часть из них была положительной, а также, конечно, и потому, что сам
автор не разуверился в конструктивной значимости для общенаучной
методологии новой концепции, называемой «принципом контрредук-
ции», ниже предлагается подробное обоснование целесообразности
введения в научный оборот такой общеметодологической концепции.

Дополнительность и неполнота познавательных методов
редукции и целостного подхода. Рефлексия метода
контрредукции

Задача настоящего раздела — рефлексия общенаучного позна-
вательного метода, называемого в настоящем сообщении рабочим
термином «принцип контрредукции», или «метод контрредукции»,
с показом его онтологических оснований и рассмотрением примеров
функционирования в различных научных областях как метода допол-
нительного к методу редукции и целостному подходу. Методологи-
ческие проблемы функционирования общенаучных познавательных
методов редукции и целостного подхода (или принципов редукции
и целостности) обсуждались и обсуждаются с непреходящей интен-
сивностью. Эти проблемы часто рассматриваются в контексте общих
проблем типа: «часть-целое», «элемент-система», «простое-сложное»,
«низшее-высшее». Хорошо известны позиции абсолютизации познава-
тельной значимости метода редукции при рассмотрении взаимоотно-
шений конкретных областей научного знания. Такие позиции обычно
описываются в терминах: «редукционизм», «механицизм», «фунда-
ментализм», «физикализм», «сведение» и др. В методологической
литературе несостоятельность редукционистских программ в аспекте
проблем взаимосвязи основных наук к настоящему времени достаточно
обоснованна. Это касается взаимоотношений логики и математики,
математики и физики, физики и химии, физико-химического знания
и биологии, физики и естествознания в целом и т. д.

Библиография по указанным проблемам очень велика. Часть оте-
чественных и зарубежных работ приведена выше в разделах по пробле-
мам редукции. Из зарубежных публикаций для примера можно указать
работы, где проблема обсуждается с общей философско-методологи-
ческой точки зрения [Домотор, 1982; Фейерабенд, 1962,1970; Камлан,
1985; Кемени, 1970; Нагель, 1961; Никельс, 1973; Поппер, 1974; Рорлих,
1983,1988; Шаффнер, 1967; Шимони, 1987; Спектр, 1978; Суппе, 1977;
Вилсон, 1982; Ешида, 1977,1981]. Работы, в которых редукция и редук-
ционизм анализируются в аспекте проблем взаимоотношений химии
и физики [Бунге, 1982; Примас, 1981]. Работы, в которых редукция и
редукционизм анализируются в аспекте проблем взаимоотношений
биологии и физико-химических наук [Аяла, 1974; Бам, 1968; Фрутон,
1972; Левине, 1980; Леви, 1980; Моно, 1970,1978,1979; Примас, 1977;
Рол-Хансен, 1969; Вейс, 1969]. Проблемы редукции и редукционизма
для взаимоотношений названных выше наук (помимо настоящей ра-
боты) анализировались и мной [Курашов, 1984, 1986,19956].

Сфера функционирования метода (принципа) редукции непрерыв-
но расширяется вместе с появлением новых областей научного знания;
к примеру, сейчас обсуждается редукция (но не сведение) экологии к
биофизической химии [Васнецова, 1989], биотехнологии к физической
химии [Олескин, 1989], а в технических науках аналогом познаватель-
ного метода редукции является метод декомпозиции [Кафаров, 1987]
(заключающийся в изучении сложных производственно-технологи-
ческих систем путем расчленения их на отдельные составляющие,
подсистемы, стадии). Так же эффективно в познавательной научной
сфере функционирует и целостный подход (или принцип целостнос-
ти). На его основании выявляются и исследуются свойства целостнос-
тей — систем, находящихся вне сферы познавательных возможностей
метода редукции, т. е. не сводимых к свойствам частей, элементов.

Познавательные принципы редукции и целостности необходимо
взаимосвязаны и функционируют в сфере научного знания как об-
щенаучные методы, находясь в состоянии диалектической взаимодо-
полнительности. Практическая реализация принципов редукции и
целостности в научном познавательном процессе — одно из важных
условий его эффективности, что, в свою очередь, требует углубления
и конкретизации философско-методологических знаний в области
проблем познавательных возможностей и сфер функционирования
двух названных методов.

Здесь мы приходим к основному тезису данной работы, обоснова-
нию и развитию которого служит весь приводимый ниже материал.
А именно: тот или иной объект познания, выделяемый в предметной
области как некоторая целостность, может иметь «метацелостные
свойства», не познаваемые при его исследовании только на основании
методов редукции и целостного подхода (т. е. не познаваемые при
рассмотрении его как отдельной целостности и составляющих ее час-
тей). Эти свойства могут проявляться и соответственно познаваться
только при включении данной целостности (системы) в качестве части
более высокоорганизованной целостности (системы). Наличие таких
специфических высших «метацелостных свойств», наблюдаемое, как
будет показано ниже, у многих естественных объектов (природных
образований, тел, целостностей, систем), определяет онтологические
основания для введения «принципа контрредукции» со специфичес-
ким эпистемологическим статусом, который предлагается для введе-
ния в рефлексивную сферу философско-методологического знания.
В мягкой формулировке можно сказать, что в каждом целостном
объекте могут быть имманентные высшие «метацелостные свойства»,
которые проявляются при его исследовании в качестве части (элемен-
та, подсистемы) в составе более высокоорганизованной целостности
(системы).

Другими словами, метод контрредукции полярен методу редукции,
позволяя познавать свойства некоторой выделенной целостности,
проявляющиеся только при ее включении в качестве части в высшую,
чем эта целостность, систему. Приведенные положения следует
конкретизировать и обосновать. Главное при этом — ясно показать
специфическое отличие принципа контрредукции от общеизвестного
принципа целостности в его взаимоотношениях с принципом редук-
ции (соотношение этих принципов проанализировано в русле многих
направлений: от восходящей к античности философской проблемы
соотношения части и целого до организмических теорий, гештальт-
психологии и системного подхода).

Заметим, что архитектоника преподнесения тех или иных автор-
ских идей часто отличается от последовательности их генерации
и детального анализа — осмысления. В данном случае мы начнем
с рассмотрения традиций философско-научной мысли, в контекст
которых «вписывается» принцип контрредукции, хотя автор пришел
к рефлексии-экспликации обсуждаемого принципа вначале при рас-
смотрении современного научного знания и его общеметодологических
проблем.

Апология принципа контрредукции в контексте истории
человеческой мысли

Понятие обозначается словом, когда оно уже витает в интеллекту-
альной атмосфере человеческой мысли. Слово-знак необходимо для
формирования компактного аппарата интеллектуальной деятельности,
иначе в каждой научной работе после каждого термина нужно было
бы давать развернутое его определение. Новый знак-слово, если он
обозначает новое специфическое понятие, есть большее приобщение
человека к Слову-Логосу, что тем самым повышает интеллектуально-
мыслительный потенциал человеческого миропонимания. В научном
познании главное — не отдельные знания и не смутные понятия, а
обобщения на основе ясных экспликаций, выраженные в общеприня-
тых понятиях и соответствующих им знаках-словах.

Можно было бы сказать, и так скажут некоторые уважаемые оп-
поненты, что принцип целостности включает в себя то, что я назвал
«принципом контрредукции». В ретроспективе это в некоторой сте-
пени так, но это еще не аргумент против выделения специфического
самостоятельного познавательного принципа, если показать особый
онтологический и эпистемологический статус такого принципа и
разделить его с принципом целостности неформально и не ради
«умножения сущностей без необходимости». Принцип целостности
может включать в себя и принцип контрредукции, если понимать под
свойствами целостности вообще все возможные ее свойства по обще-
му отрицательному признаку — нередуцируемость (несводимость) к
свойствам частей. Но, вообще говоря, здоровый скептицизм необхо-
дим только вначале для обоснованного сомнения в необходимости
нововведения (если последовательно идти по этому пути формально,
без содержательной аргументации, то вообще формулировка никаких
специфических методологических принципов не нужна, поскольку все
они входят в понятие «методологический принцип»).

Вопрос, следовательно, в том, что надо убедиться, имеет или не
имеет тот или иной принцип автономный эпистемологический статус
и онтологические основания и конструктивен ли он при функциони-
ровании в качестве обособленного познавательного принципа. В этой
части важно и необходимо проследить некоторые вехи человеческой
мысли, где выражаются некоторые онтологические и гносеологичес-
кие инварианты, которые целесообразно с методологической точки
зрения выразить в понятиях «метацелостные свойства» и «принцип
контрредукции» и показать их специфику по отношению к известным
понятиям «целостные свойства» и «принцип целостности».

Важно еще раз подчеркнуть, что принцип контрредукции распро-
страняется преимущественно на познание естественных объектов от
простейших микрочастиц до человека, его естественного языка, эт-
нических и социальных общностей, т. е. на объекты, где проявляются
высшее начало всего существующего в Природе и, соответственно,
высшее предназначение каждого естественного образования, вплоть
до разнообразных форм человеческих общностей.

В начале апологии принципа контрредукции в его онтологичес-
кой части следует указать на проходящую через все философские
и религиозные учения идею о том, что «все есть во всем».

«Все есть единое», — утверждали элеаты.

«Во всем есть часть всего», — высказывался Ксенофан.

«Из всего одно, из одного все», — слова Гераклита,

«Во всем есть часть целого», — слова Анаксагора.

В Библии сказано: «Бог будет все во всем» [1 Кор. 15, 28], — здесь
важно отметить отнесенность этого выражения к историческому
завершению существования человека и природы (принципиальное
различие с пантеизмом), но это предполагает, конечно, присутствие
Высшего Начала и актуально сейчас.

Идея «всего во всем» присутствует у неоплатоников.

Своеобразное выражение подобной онтологии есть и у Д. Бонавен-
туры в его учении о множестве форм сущего, единство которых опреде-
ляется высшей субстанцией, присутствующей во всем сотворенном.

Утверждение «все во всем» характерно и для учения Н. Кузанс-
кого.

Близкая онтология может быть обобщена понятием «мировой
души», проходящим в разнообразных формах через всю историю чело-
веческой мысли. У Платона в «Тимее» это мировая душа, содержащая
в себе все телесные элементы. У стоиков это «пневма», присутствую-
щая во всем существующем, и «осеменяющие мир идеи» у стоиков и
неоплатоника Плотина, которые определяют космическое единство
всего существующего. Это понятие проявляется в близком к пантеизму
учении Д. Бруно и в монадологии Г. Лейбница (одушевленных части-
цах как «зеркале Вселенной»); в панлогизме Г. Гегеля (Абсолютный
дух); в представлениях об одухотворенных частицах Тейяр де Шарде-
на — словом, во всех вариантах панпсихизма и пантеизма.

Мысли, близкие идее «всего во всем», содержатся в своеобразной
форме в философской системе А. Шопенгауэра. У Шопенгауэра в
основе Мира лежит воля, которая объективируется в каждом отде-
льном случае: «...Нельзя упускать из виду, что во всех идеях, то есть
во всех формах органической природы, раскрывается, т. е. принимает
форму представления, объективности, одна и та же воля. Ее единство
должно поэтому высказывать себя внутренним родством всех ее яв-
лений» [Шопенгауэр, 1992, с. 166]. Отзвуки онтологии, выражаемые
нами понятием «метацелостные свойства», вполне просматриваются
и в следующих словах Шопенгауэра: «И так как все вещи мира — это
объективность одной и той же воли, и поэтому они тождественны
между собой в своем внутреннем существе, то в них должна быть эта
явная аналогия и не только в каждом несовершенстве должны обна-
руживаться след, намек, задаток ближайшей более высокой степени
совершенства... (курсив мой. — В. К.)».

В целом в утверждении типа «все пребывает во всем» содержится
основополагающая для научного познания идея — целостность мира
представлена в сущностных свойствах любых, даже простейших,
естественных образований. В этом смысле модный «антропный
принцип» ничего не прибавляет, а является частной формулиров-
кой этой общей идеи. С таким же успехом можно ввести принципы
электрона, бегемота или крокодила.

Аналогичные (в оговоренном смысле наших рассуждений) мысли
высказываются и с чисто религиозной точки зрения. Так, митропо-
лит Сурожский Антоний отмечает присущую всему материальному
(природному) одухотворенность, что обусловливает активность, а не
инертность материи: «Понятие материи у нас обманчивое. Или, вернее,
с точки зрения материалиста, с точки зрения ученого, материя явля-
ется инертной... И вот, верующие на опыте, а также в пределах своего
мировоззрения утверждают, что божественное действие может до них
дойти путем материального воздействия. Та материя, которую Господь
сотворил, способна быть духоносной...» [Антоний, 1991, с. 57].

Наконец, из далекой от науки области, но интересные именно свя-
зью с нашей проблемой выступают мысли Н. В. Гоголя в духовном
завещании «Выбранные места из переписки с друзьями», где он пи-
шет о лучшем понимании России при ее рассмотрении из-за границы
[Гоголь, 1992].

Далее, если выше были приведены примеры онтологических
учений о природных образованиях в их «статике», то, надо ска-
зать, есть немало вариантов подходов, созвучных с их «динами-
кой» — активной стороной «метацелостных свойств», проявляю-
щихся у естественных объектов в их органичной включенности в
процессы природных изменений или развития. Это выражается,
например, в учении древнеиндийской философии «Миманса» о
наличии в естественных объектах «потенциальной энергии» или
«невоспринимаемой потенции», обусловливающей возможность
изменения этих объектов (пример — прорастание семени) не только
под действием внешних причин. Подобные идеи усматриваются в
понятии «энтелехия» Аристотеля как активном начале природных
тел, приводящем к их изменениям. Эту идею в целом принимали
Ф. Аквинский, Г. Лейбниц.

В основе учения Ж. Ламарка лежит представление о «внутреннем
стремлении к совершенствованию», присущем всему живому. Эта
часть учения Ж. Ламарка не очень привилась в современной науке
для понимания живого, но она вполне актуальна для понимания ме-
ханизмов эволюции в неживой природе, например для объяснения
явлений так называемой самоорганизации (что такое «самооргани-
зация», кроме как констатация явления без раскрытия причины?).
Гегель также говорил об «имманентной целесообразности» всего
живого. Онтологическое созвучие с понятием «метацелостных
свойств» в их динамическом аспекте есть и в понятии эмерджентности
ряда эволюционных учений. Наконец, в работе И. Р. Пригожина и
И. Стенгере отмечается параллель между монадологией Лейбница
и наблюдаемой «предустановленной гармонией интегрирующихся
систем» [Пригожин, 1986, с. 374]. Последняя мысль, в свою очередь,
созвучна мыслям об «организующем воздействии», присущем всему
в природе [Яковленко, 1992].

Как уже отмечалось, принцип контрредукции распространяется на
все естественные образования, в том числе и на естественный язык, ко-
торый динамичен и не только эволюционирует в связи с воздействием
внешних социокультурных факторов, но и, наоборот, опережает соци-
окультурное развитие благодаря имманентным высшйм свойствам,
которые мы назвали «метацелостными».
Эта сторона угадывается в одном из замечаний О. Шпенглера:

«Первобытные языки не создают никакой почвы для абстрактного
мышления. Но в начале всякой культуры имеет место внутреннее
превращение начальных языковых организмов, делающих их способны-
ми к высшим символическим задачам культурного развития (курсив
мой. — В. К.). Так, одновременно с романским стилем из германских
наречий эпохи франков возникают немецкий и английский языки, а
из lingua rustica (крестьянский язык. — В. К.) бывших римских про-
винций — французский, итальянский и испанский; несмотря настоль
различное происхождение, эти языки имеют идентичное метафизичес-
кое содержание» [Шпенглер, 1993, с. 481].

Подчеркну здесь, что вопрос о природе высших метафизических
свойств языка здесь вторичен — определяется ли она внутренней
связностью с Логосом-Словом или чем-то иным. Важно опять-таки,
что человеческая мысль «пульсирует» в сфере вопрошаний о сущест-
вовании «метацелостных свойств» каких-либо объектов.

Кто-то скажет, что все сказанное выше — различные, не связанные
ничем онтологии. Это не так. Во всех названных выше учениях онто-
логический инвариант есть: человеческая мысль «пульсирует» около
проблемы наличия в каждом природном образовании высших свойств,
не проявляющихся полностью при его изучении как индивида (как
отдельной самостоятельной целостности, системы), но проявляющихся
при включенности этого целостного природного образования в высшие
по отношению к нему образования (целостности, системы). Только
такие свойства позволяют объяснить связность Мира в статике и ди-
намике его разнообразных и исторически изменчивых образований, а
вместе с этим произвести в естествознании всегда проблематический
синтез идеи детерминизма и целесообразности.

Именно это приводит мыслителей различных направлений и
различных эпох к общей инвариантной идее о том, что естественным
природным объектам присущи высшие свойства, не исчерпывающиеся
«требованиями» существования того или иного природного образова-
ния как независимой целостности-индивидуальности, т. е. целостности,
свойства которой проявляются в неорганизованных системах во взаи-
моотношениях с другими целостностями. У целостного объекта могут
быть и высшие свойства, такие высшие свойства необходимы для связи
каждого естественного объекта со всей Природой как целостностью.
Надо заметить, что эти специфические связи, как показано выше, не
ускользают от внимания прозорливых мыслителей разной ориентации
и разных времен. Вводимое здесь понятие «принцип контрредукции»
можно охарактеризовать как рефлексию и экспликацию в форме еди-
ного термина-понятия (или концепции) обозначенной выше традиции
миропонимания. Ниже будут рассмотрены онтологические и эписте-
мологические основания принципа контрредукции с точки зрения
современной науки для его выделения не только как философско-ме-
тафизического, но и как научно-философского общеметодологического
познавательного принципа.

Специфические функции и необходимость принципа
контрредукции в системе общенаучных познавательных
принципов

Как уже подчеркивалось, принцип контрредукции не просто ос-
новывается на известном положении, что «свойства целого больше
суммы свойств частей», но выделяет у естественных образований
(целостностей) высшие (метацелостные) свойства, которые могут
быть вне специального поля зрения традиционной проблемы того, на-
сколько некоторые свойства частей могут определять свойства целого.
Выявленные целостные свойства того или иного объекта, не сводимые
к свойствам частей, не обязательно будут «метацелостными свойства-
ми». Для пояснения этого выделим следующие качественные разли-
чия свойств объектов-целостностей: свойства частей, которые могут
определять свойства целого (предмет принципа редукции), — свойства
целого, не сводимые к свойствам частей, определяющие статус целого
в природе как индивида во взаимоотношениях с другими объектами-
целостностями (предмет принципа целостности); высшие имманен-
тные потенциальные свойства целого — «метацелостные свойства»,
проявляющиеся в иерархической связности природных образований
(систем, целостностей) при функционировании данного целого в более
сложной (высокоорганизованной по сравнению с этим целым) системе
(предмет принципа контрредукции).

Теперь поясним принцип (метод, подход, методологическую уста-
новку) контрредукции на конкретном примере. Наиболее наглядным и
показательным примером, демонстрирующим специфику, объективные
основания и необходимость метода контрредукции, является область
физико-химической биологии, связанная с исследованием совокупных
свойств молекулярных образований высшей организации — биополи-
меров типа ферментов, ДНК, РНК. Возьмем для примера проблемы
познания комплекса свойств, присущих молекуле ДНК. Так, молекулу
ДНК можно исследовать через свойства отдельных ее составляющих:
атомов и их электронного строения, природы отдельных химических
и слабых (здесь: физических) связей, функциональных групп, элек-
трических зарядов отдельных фрагментов и т. д., т. е. на основании
метода редукции.

Наряду с этим можно исследовать свойства молекулы ДНК как це-
лостного образования, свойства, не сводящиеся полностью к свойствам
отдельных ее составляющих. Это способность вступать в химические
взаимодействия с веществами определенных классов, своеобразные
седиментационные и реологические характеристики в соответствую-
щих средах и др.

При этом нетрудно установить, что на основании метода редукции
и целостного подхода, т. е. рассматривая молекулу ДНК как систему,
мы не имеем возможности познать все присущие ей свойства. Тогда и
только тогда, когда мы будем исследовать молекулу ДНК как элемент
в более высокоорганизованной системе (что не предписывается специ-
ально ни принципом целостности, ни тем более принципом редукции),
мы можем раскрыть некоторые присущие ей высшие «метацелостные
свойства». Для молекулы ДНК более высокоорганизованной системой,
в которой она функционирует как элемент, является система взаи-
мосвязанных и регулируемых процессов метаболизма живой клетки.
Подчеркну, что речь идет об имманентных высших, т. е. «метацело-
стных», свойствах ДНК.

Это хорошо видно по истории развития научных знаний о моле-
кулярных составляющих живых организмов. Так, нуклеиновые кис-
лоты и белковые тела были выделены из живых организмов в XIX в.
и мало-помалу стали объектом разнообразных физико-химических
исследований. В данном случае они исследовались как химические
вещества, или индивиды, в химических экспериментальных ситуа-
циях. В результате к середине XX в. были раскрыты их структура как
макромолекул и основные физико-химические свойства.

Однако только в результате исследования функционирования этих
молекулярных (химических) объектов в живой клетке были раскрыты
их высшие информационные и регуляционные свойства.

Другими словами, только в указанном выше случае мы получа-
ем возможность обнаружить заложенные в молекуле ДНК высшие
свойства (как носителя генетической информации) и установить,
что последовательность нуклеотидов — не случайный набор групп
определенной природы (азотистых оснований), а генетический код.
Здесь именно на основании специфического познавательного подхода,
или «принципа контрредукции», мы получаем возможность познания
высших, «метацелостных», свойств ДНК — эти свойства, что важно
подчеркнуть, присущи данному объекту как таковому, а не возникают
у него только вследствие каких-либо воздействий в системе.

Здесь принцип контрредукции дает возможность для познания
ряда сущностных свойств, имманентных объекту, а не только тех
свойств, которые дополнительно появляются при включении объекта
в состав той или иной системы ввиду его неизбежной трансформации,
модификации и т. п. Так, например, установив свойства ДНК как
матрицы с кодовой записью аминокислотной последовательности, мы
далее можем работать с изолированными ДНК и по генетическому
коду расшифровать соответствующие аминокислотные последова-
тельности у тех или иных белков и, наоборот, по последовательности
аминокислот изолированных белков определять последовательность
нуклеотидов в ДНК. Более того, информационные и регуляционные
свойства молекул ДНК и РНК, биокаталитические и регуляционные
свойства ферментов, познанные на основании метода контрредукции
в системах живой клетки, могут реализоваться в искусственных
системах, которые и по материальному составу, и по организации
отличаются от нативных (живых) систем. К примеру, уже сейчас в
промышленности применяются полиферментные комплексы, осу-
ществляющие трансформацию различных химических соединений, а
в лабораторных условиях уже создаются многокомпонентные искус-
ственные системы внеклеточного синтеза белка, в которых «эксплу-
атируются» информационные и регуляционные свойства названных
биомолекул: ферментов, ДНК, РНК [Соловьев, 1986].

Рассмотренной выше познавательной ситуации в пограничной
области физики, химии и биологии уже достаточно для постановки
вопроса о специфике и необходимости познавательного принципа
(подхода, метода, методологической установки) контрредукции. Ниже,
расширив диапазон рассмотрения сфер функционирования метода, мы
получим дополнительные онтологические основания высказанного
утверждения и покажем общенаучный характер данного метода.

Разнообразие сфер функционирования метода контрредукции и
его общенаучный характер

Применение принципа контрредукции при рассмотрении его фун-
кционирования в сфере естествознания не ограничивается исследова-
нием высших свойств объектов только в статистических материальных
системах или системах с ограниченным временем функционирования
(каковыми являются, например, искусственно организуемые хими-
ческие процессы или процессы в отдельных конкретных организмах).
Возможности метода более широки, так как под более высокоорга-
низованной системой в отношении к методу контрредукции следует
понимать любую пространственно-временную, в том числе эволюци-
онирующую, природную систему.

Под пространственно-временной (или в частном случае про-
странственно-темпоральной) системой мы подразумеваем некоторую
изменчивую во времени систему (неорганическую, органическую,
социальную и т. п.), которую по некоторым специально выделенным
инвариантным признакам мы выделяем как некоторую целостность и
вполне определенный объект исследования. Для каждой такой системы
можно ввести понятие элементарного отрезка времени, т. е. максималь-
ного временного интервала, для которого рассматриваемые изменения
в системе незначительны. Размерности этих отрезков для космологии,
видимо, порядка тысяч лет и более; для геологии — порядка десятков и
сотен лет; для микробиологии — порядка времени одной-двух генера-
ций (порядка минут); для химической кинетики — от долей секунд до
часов; для истории общества и культуры — порядка десятков и сотен
лет. В пространственно-временных системах неизвестные высшие
свойства исследуемого объекта будут проявляться вследствие нали-
чия в системе не только актуальных материальных, но и временных,
исторических причинно-следственных связей.

Так, установление высшего свойства молекул — способности к
самоорганизации вплоть до образования высокоструктурированных
систем с пространственно-временной организацией (о самоорганиза-
ции см., например: [Баблоянц, 1990, с. 237-244]) — явилось результа-
том контрредукции, т. е. рассмотрения молекул в эволюционирующей
системе многих взаимосвязанных химических частиц.

Приведенный выше пример показывает необходимость метода
контрредукции, так как и целостное изучение физико-химических
объектов, и их изучение через составляющие элементы, происходив-
шее в сфере традиций физики и химии на протяжении нескольких
столетий, не привели к установлению свойств (названных нами «ме-
тацелостными»), которые определяли бы формирование предметной
области, характеризуемой термином «самоорганизация». В результате
этого получило развитие новое научное направление, целью которого
стало исследование проблем молекулярной самоорганизации в естес-
твенных условиях («химическая эволюция») и искусственных систе-
мах. Данное направление науки XX в., получившее название «новая
химия» [Баблоянц, 1990, с. 160-172], основывается на концепциях не-
равновесной термодинамики и понятии «диссипативные структуры».
Это понятие охватывает разнообразные процессы самоорганизации
в неравновесных термодинамических системах типа колебательных
процессов и пространственно-временного структурирования в хими-
ческих реакциях Белоусова — Жаботинского, некоторых процессах
самоорганизации жидкостей в неустойчивостях Бенара, Тейлора,
Рэлея — Бенара и др. [Баблоянц, 1990, с. 151-162]. Результаты иссле-
дования в области «новой химии» достаточно убедительно показали,
что в диссипативных структурах проявляются такие высшие свойства
их составляющих — молекул, которые не проявляются в более простых
(самоорганизующихся) системах.

В подтверждение этого приведу фрагмент рассуждений А. Бабло-
янц, представительницы школы И. Р. Пригожина, дающий нам мате-
риал для онтологического обоснования метода контрредукции:

«Под влиянием флуктуаций отдельные элементы системы коопери-
руются, обнаруживая при этом такое поведение, которое характеризует
систему в целом и которое никак нельзя было ожидать и понять на
основании свойств отдельных ее элементов (т. е. при исследовании
их свойств как отдельных целостностей, вне более организованной
диссипативной структуры. — В. К.). Например, в химических системах,
так же как и в неустойчивостях Бенара и Тейлора, возникновение вре-
менных и пространственных организаций связано с кооперированием
колоссального количества молекул» [Баблоянц, 1990, с. 171].

Здесь же приведу и выдержку из рассматриваемой работы, кото-
рая принципиально важна тем, что практически однозначно может
быть интерпретирована как естественно-научное основание метода
контрредукции в его необходимой взаимосвязи с методом редукции
и целостным подходом:

«Двадцатый век стал свидетелем поворотного пункта в химической
и биологической науках. Были открыты неизвестные до того типы хи-
мических реакций, обнаруживающие неожиданные свойства и потре-
бовавшие введения совершенно новых понятий для их интерпретации.
Родилась новая химия. Потребность пересмотреть нашу точку зрения
на некоторые аспекты химических реакций пришла вовсе не оттого,
что обнаружился какой-то прорыв в наших знаниях о строении моле-
кул, атомов и элементарных частиц. Наоборот, нам пришлось немного
отступить, чтобы пересмотреть свои представления о материи, но на
этот раз с совершенно иной точки зрения. Для того чтобы ощутить и
понять эту новую химию, мы должны были отбросить укоренившиеся
представления о материи как о чем-то статическом и неизменном и
перейти к ее динамическому восприятию. Вещество и энергия долж-
ны постоянно находиться в движении, химические реакции никогда
не останавливаются, термодинамическое равновесие не должно быть
достигнуто любой ценой. В такой обстановке атомы и молекулы ко-
оперируются, иногда в масштабе целой системы, и проявляют такие
глобальные свойства, о которых нельзя было даже догадываться, исхо-
дя из свойств отдельных атомов и молекул» [Баблоянц, 1990, с. 159].

Если дать еще один вариант пояснения понятия «метацелостные
свойства», используя для образности лексику с элементами антро-
поморфизма и психологизма, то можно сказать, что «метацелостные
свойства» объекта не нужны объекту как индивиду (как целостности,
как органичной системе) для существования и обособления в мире
других индивидов-целостностей, но они нужны Природе для всеобщей
пространственно-исторической связности сложной и гармоничной
иерархии всего существующего. Можно сказать еще, что «метацелос-
тность» — это потенциальные предопределенные свойства высшего
целого в данном целом. Метацелостные свойства — это атрибуты
целостности, не необходимые ей в ее существовании как целостности,
но необходимые для ее существования в системе единого мироздания.
Метацелостные свойства — это тот ореол, те суперсвойства, та «память
о высшем и будущем», которые обусловливают взаимосвязь природных
объектов не по линии их координации, а по линии их субординации.
Именно в метацелостных свойствах, присущих природным (естест-
венным) целостностям, находят основания наблюдаемая в Природе
целесообразность, направленное и необходимое образование от на-
блюдаемого простого к наблюдаемому сложному.

При рассмотрении объективных оснований познавательного ме-
тода контрредукции на примерах познания высших свойств молекул
в составе эволюционирующих пространственно-временных систем
следует привести пример с прямыми практическими результатами
в области биотехнологии. Так, например, знание об эволюционных
изменениях таких биомолекул, как ферменты, и установление в их
составе эволюционно-консервативных (т. е. неизменяемых. — В. К.)
участков позволяют осуществлять их целенаправленную модифика-
цию методами белковой инженерии [Кутузова, 1988]. В данном случае
идентифицированные консервативные участки связываются с местом
локализации активного центра и со структурами, отвечающими за
субстратную специфичность. В свою очередь, идентифицированные
эволюционно-изменчивые участки связываются с неосновными свойс-
твами фермента и могут быть объектом «смелых» модификаций для
придания, например, промышленным биокатализаторам полезных
технологических свойств: ацидо-, термо- или галостойкости и т. п.
Функционирование метода контрредукции в его «естественной» фор-
ме, т. е. в форме неосознанного подхода без рефлексии его как особого
познавательного метода, можно обнаружить в самых различных облас-
тях научного познания. Для подтверждения этого можно привести ряд
дополнительных примеров.

В историко-философском знании рассуждения о принципах позна-
вания времени и истории в контексте всеединства Мира в своеобразной
форме выражены у Е. Трубецкого, который подчеркивал: «Только в
форме всеединства мы можем созерцать временное», — и далее пояснял:
«Как мы схватываем эту непрерывность, эту всеобщую и необходимую
связь всего текущего? ... Сознать течение во времени можно, только
поднявшись над течением (курсив мой. — В. К.). Тут уже для нас слегка
приподнимается завеса, отделяющая область бесконечного и всеобщего
течения от области вечного покоя. Оказывается, что можно сознать
первую не иначе как через вторую: самое время может быть сознано
не иначе как в форме вечности» [Трубецкой, 1994, с. 321-322].

Пример совсем из другой области: белок может принимать не-
сколько устойчивых конформаций, и, как оказывается, его конкретная
конформация (в том числе и в изолированном состоянии, т. е. после
выделения из живой клетки) определяется временем считывания
генетической информации в процессе биосинтеза.

Таким образом, конформация — индивидуальная характеристика
белка как целостной молекулы — зависит от его индивидуальной
предыстории. Предыстория же может быть предметом исследова-
ния только в системе биосинтеза данного белка, т. е. в результате
контрредукции. «Для процесса сворачивания полипептидной цепи
большое значение имеет тот факт, что в цепи аминокислотные ос-
татки разделены не только в пространстве, но и во времени в течение
синтеза» [Кутузова, 1988, с. 45]. Метод контрредукции «негласно», т. е.
в неосознанной форме, функционирует в исследовании структуры и
функции биомолекул методами генной инженерии, когда, например,
изучаются изменения функций соответствующих биомолекул при
их функционировании в составе живой клетки после модификации
сайт-специфическим мутагенезом.

Метод контрредукции может функционировать и в познавательных
ситуациях, когда он не является необходимым в принципе, но в то же
время на данный момент более удобен и эффективен; так же и методы
редукции и целостный (или холистский) подход в некоторых случаях
применяются в предметных зонах, где, в принципе, их можно заменить
дополнительным методом. Например, мы имеем задачу определения
субстрата действия какого-либо изолированного фермента, т. е. биока-
тализатора высокой специфичности. Наиболее трудный и практически
неразрешимый на сегодняшний день путь — предсказание природы и
структуры субстрата на основании известной структуры фермента. В
данном случае трудности — главным образом теоретические, так как
методы определения структуры биомолекул достаточно отработаны.
Второй путь — массовый скрининг разнообразных веществ с целью
случайного обнаружения субстрата действия — может занять неоп-
ределенно долгое время, т. е. здесь трудности практические. В то же
время, если мы знаем и изучим систему, в которой осуществляется
биосинтез данного фермента, то мы можем уже выделить ограниченное
число вещественных компонентов данной системы — потенциальных
субстратов действия и их идентифицировать (например, вещества
во внеклеточной среде, в которую экскретируется соответствующий
фермент и т. п.). То есть мы имеем в данном случае пример приме-
нения метода контрредукции, когда он используется для упрощения
и повышения экспрессивности исследовательской задачи, хотя и не
является незаменимым. Указанная особенность применения метода
контрредукции (данная особенность, как отмечено, характерна и для
метода редукции, и для целостного подхода) обусловливает дополни-
тельные возможности применения метода контрредукции в научно-
познавательной деятельности.

Описанные выше примеры функционирования метода контрре-
дукции сгруппированы главным образом в интердисциплинарной
области, обобщенно называемой физико-химической биологией.
Имеется много примеров и в других областях научного знания, причем
не только в пограничных, интердисциплинарных. Один из них — поз-
нание свойств такой элементарной частицы, как электрон, в частности,
выражающихся в известном принципе Паули. Как известно, принцип
Паули, утверждающий, что в квантово-механической системе в одном
квантовом состоянии может находиться не более одной частицы с
полуцелым спином, был сформулирован на основе рассмотрения
состояния электронов в атомной системе.

Свойство электрона иметь набор квантовых чисел, отличающийся
от наборов любых других электронов в этой же системе, могло быть ус-
тановлено только в высокоорганизованной по отношению к электрону
системе, например при изучении свойств электрона в составе атома. Это
фундаментальное свойство не могло быть установлено при исследова-
нии электронов как целостностей в более простых, неорганизованных
системах типа «электронного газа» в плазме, электронных пучков и т. п.
Любые исследования электронов вне более высокоорганизованной
системы (например, атома) — взаимодействия с другими частицами
и телами, взаимодействия с полями — не выявляют все имманентные
свойства электрона, хотя их достаточно для описания электрона как
индивида-целостности. Отсюда — принцип Паули выражает не просто
целостные, но «метацелостные свойства» электронов.

Можно встретить возражения, что подчинение принципу Пау-
ли — это изначальное свойство электронов, поскольку они относятся
к фермионам. Но важно учесть, что разделение частиц на фермионы
и бозоны произошло не в результате их изучения в неорганизован-
ных системах, а в результате изучения в целостной оргаганизованной
системе — атоме.

Здесь мы не будем обстоятельно доказывать, что химические
свойства элементов (или атомов как материальных носителей этих
свойств) непознаваемы исчерпывающим образом в рамках только
физического знания; для этого надо обратиться к разделам нашей
работы и к указанным выше работам по проблемам редукции химии
к физике. Ограничимся только напоминанием о показательном фак-
те. Периодическая зависимость химических свойств элементов от их
массы (именно химических свойств, определяемых в системах моле-
кулярных химических превращений), найденная в химии, не только
показала возможность и индивидуальность метода химической науки,
но и явилась одним из объективных оснований для постановки про-
блемы субатомной структуры вещества. Существенно отметить при
этом, что Н. Бор специально указывал на большое значение открытия
периодичности химических свойств элементов для становления теории
электронного строения атома [Бор, 1970].

Другой пример относится к сфере промышленной микробиологии.
Так, способность продуцировать антибиотики, присущая некото-
рым микроорганизмам, проявляется и исследуется в биологических
системах смешанных популяций, т. е. в более сложных биосистемах,
чем монокультура продуцента. Однако практическое использование
соответствующей способности в биотехнологических производствах
антибиотиков основано уже на культивировании только монокультуры
продуцента. В данном случае имеет место «практическая эксплуата-
ция» установленного методом контрредукции свойства соответству-
ющей культуры продуцировать антибиотики.

* * *

Сфера функционирования познавательных методов редукции,
целостного подхода и контрредукции не ограничивается естество-
знанием — они работают в разнообразных областях научного знания,
включая естественные, технические и общественные науки. Один из
характерных примеров — мультидисциплинарная проблема познания.
Так, например, индивидуальные физиологические и некоторые особен-
ности психического склада конкретного человека могут проявляться и,
соответственно, познаваться вне связи с социальной системой. Другие
же присущие данному человеку свойства (имманентные ему, заданные
его генотипом и не приобретенные под влиянием социально-культурных
факторов) могут проявляться и познаваться только при его изучении в
качестве «элемента» соответствующей социальной системы. Таковыми
свойствами, к примеру, являются некоторые характерные особенности
поведения в коллективе, способности к тем или иным видам научной,
технической, художественной и т. п. деятельности. Интересны размыш-
ления И. Канта об индивидуальности и полноте проявления разума не в
индивиде (целостное рассмотрение индивида), а в роде, в исторической
смене поколений с накоплением и обогащением знаний (рассмотрение
контрредукционное — индивид в более сложной системе развиваю-
щегося общества, рода). Он пишет: «Природные задатки человека
(как единственного разумного существа на Земле), направленные на
применение его разума, развиваются полностью не в индивиде, а роде...
Вот почему каждому человеку нужно непомерно долго жить, чтобы на-
учиться наиболее полно использовать свои природные задатки, или, если
Природа дала лишь краткий срок для его существования (как это и есть
на самом деле), то ей нужен, может быть, необозримый ряд поколений,
которые последовательно передавали бы друг другу свое просвещение,
дабы, наконец, довести задатки в нашем роде до той степени развития,
которая полностью соответствует ее цели» [Кант, 1966а, с. 9].
Другими словами, такое высшее свойство индивида, как разум в его
полноте, может быть познано только при его рассмотрении и исследо-
вании в более сложной системе, а именно в системе, представляющей
собой все человечество во всем многообразии его исторического раз-
вития. Поскольку эта система непрерывно изменяется, развивается,
усложняется, то и наши знания о человеке, о возможностях индивида,
разума непрерывно дополняются, изменяются. Здесь можно заметить
два аспекта контрредукции: познание разума человека как такового
через историю коллективного разума, о чем сказано выше, и позна-
ние той или иной личности в ее высшем предназначении в истории
деятельности коллективного разума. Например, очевидно, что высшее
предназначение и смысл учения Платона раскрываются больше и боль-
ше сменяющим друг друга поколениям, по мере того как все больше
усложняется система, в которой мы рассматриваем Платона (имеется
в виду возрастание во времени сложности системы как совокупной
человеческой мысли и духовной жизни в их всеобщей истории).

Мы видим в итоге, что высшие «метацелостные свойства» про-
являются практически у всех естественных образований (объектов)
неорганической и органической природы, а также у этносоциальных
образований в естественном языке. Метацелостные свойства есть,
конечно, у человека с его природной и надприродной ипостасями, не
исчерпываемыми одной только индивидуальностью (целостностью)
как таковой. Принципиально важно для нас здесь то, что если мы бе-
рем человека как объект исследования, то его целостное рассмотрение
(как индивида) не позволяет познать все его высшие «метацелостные
свойства» — такие, например, высшие свойства, как разумность, мо-
ральность, социальность.

Онтологический и гносеологический аспекты принципа контр-
редукции просматриваются (как уже отмечалось выше) в учениях,
касающихся не только наук о природе, но и наук, изучающих любые
естественные объекты. В отношении к проблеме познания человека
(антропология) принцип контрредукции вполне созвучен и отмечен-
ным выше мыслям И. Канта. Он созвучен и близкой к этому мысли
В. Дильтея о том, что человек может познать себя только в контексте
истории, т. е. человек может познать себя полно только в составе более
высокоорганизованной системы, чем он сам (в данном случае истори-
ческой системы с включенным в нее человеком).

Далее, подход в познании взаимосвязей биологического и психи-
ческого, который непосредственно может быть квалифицирован как
принцип контрредукции, выражен в предисловии к работе 3. Фрейда
«По ту сторону принципа удовольствия», написанном Л. С. Выготским
и Ал. Лурия. Авторы предисловия так комментируют использование
психологического термина «влечение» в применении к биологическим
и химическим процессам: «...До сих пор обычно психология всегда за-
имствовала у биологии основные понятия, объяснительные принципы
и гипотезы и распространяла на психический мир то, что установлено
на более простом органическом материале. Здесь (в рецензируемой
книге. — В. К.) чуть ли не впервые биология одалживается у психологии,
и научной мысли придан как раз обратный ход: она умозаключает от
анализа человеческой психики к универсальным законам органической
жизни» [Выготский, 1990, с. 33].

Думается, набор примеров, обосновывающих необходимый харак-
тер метода контрредукции в сфере общественных и гуманитарных наук,
так же разнообразен и широк, как и в сфере естествознания.

Особо важно и интересно выделить проблему реализации принципа
контрредукции при создании технических систем, новейших про-
мышленных технологий. В предыдущем разделе был уже рассмотрен
пример из области биотехнологии, где отмечалось, что, так же как в
сфере научного познания, приложение соответствующего принципа в
технике может давать или положительный, или отрицательный тех-
нико-экономический эффект в зависимости от адекватности такого
приложения.

Важно учитывать и конкретные технологические ситуации при
приложении принципа контрредукции. Важно, чтобы техническая сис-
тема по уровню организации давала возможность реализации высших
свойств ее компонентов, элементов. Характерен пример приложения
метода контрредукции в научно-технической сфере биотехнологии.
Познание высших (регуляционно-информационных) свойств спе-
цифических биополимеров (ферментов, ДНК, РНК) в нативных
системах метаболизма (функционирование метода контрредукции в
фундаментальной сфере научного знания) и получение на основе этих
знаний искусственных технических систем, в которых реализуются
данные свойства, позволили подойти к созданию технологических
систем внеклеточного синтеза белка [Спирин, 1989]. Здесь следует
отметить принципиально новый с методологической точки зрения
момент, заключающийся в том, что уровень организации техничес-
кой системы, в которой должны реализоваться («работать») высшие
свойства тех или иных ее составляющих, должен обеспечить условия
функционирования системы в целом на соответствующем высоком
уровне организации (см. к этому [Курашов, 1990]).

Здесь важен и другой маловероятный, но весьма серьезный аспект
проблемы. А именно: может быть случайно создана техническая сис-
тема, способствующая реализации некоторых неизвестных высших
свойств ее составляющих, неконтролируемые результаты функци-
онирования которой могут быть опасны для окружающей среды и
человека. Все сказанное позволяет говорить об общенаучном статусе
познавательного метода контрредукции.

В заключение раздела замечу, что искусственные объекты, созна-
тельно создаваемые человеком (в отличие от рассмотренных выше
естественных), выражают свойства человека только в той части,
которая находится в сфере, контролируемой сознанием, и высшие
«метацелостные» свойства искусственных объектов — не что иное, как
объективированные свойства человеческого сознания.

Функционирование метода контрредукции в сфере
методологических проблем

В аспекте методологических проблем взаимодействия наук интересны
случаи «вызревания» проблем той или иной науки в историко-логическом
процессе развития научного знания смежной науки. Так, периодическая
система элементов, созданная в химии, обусловила постановку в физике
проблемы субатомной структуры. Аналогично эволюционное учение,
созданное в биологии, обусловило постановку проблемы самоорганизации
молекулярных систем в химии («химическая эволюция»).

Вначале рассмотрим функционирование метода контрредукции в
сфере биологии.

Для выявления материального образования, представляющего
пограничную область химии и биологии, можно провести рассмот-
рение ряда, который охватывал бы предметные области химии и
биологии в иерархической последовательности:

•	неорганические и органические низкомолекулярные соедине-
ния;

•	синтетические олигомеры и регулярные полимеры;

•	органические регулярные биополимеры (типа полисахари-
дов);

•	специфические биополимеры (типа ферментов, ДНК, РНК);

•	надмолекулярные образования и межмолекулярные комплексы
(клеточные мембраны, рибосомы, ферментные комплексы);
•	клеточные органоиды;

•	клетка в целом.

В этом иерархическом ряду, только начиная с биомолекул типа
ферментов, ДНК, РНК, можно говорить о наличии у них свойств,
проявляющихся и, соответственно, познаваемых в системах, кото-
рые относятся к объект-предметной сфере биологии, что подробно
рассматривалось в предыдущих разделах настоящей книги. Отметим
только для ясности, что более простые материальные образования,
также функционирующие в биологических системах, не обладают
свойствами, которые невозможно было бы познать в более простых
(неживых) физико-химических системах.

Специфические функции, которые выполняют данные вещества
в биологической системе, — конструктивные, энергетические, ре-
гуляторные и т. п. — связаны не с какими-либо присущими этими
веществам высшими биологическими свойствами, а определяются
«эксплуатацией» высшей биологической системой их физико-хими-
ческих свойств.

Другими словами, сущностные свойства соединений такой более
простой (чем РНК, ДНК, ферменты) организации могут познаваться
на основе принципов редукции, целостности и контрредукции в сфере
физико-химического знания без их включения в системы биологичес-
кого уровня организации. Таким образом, на основании предлагаемого
подхода можно с дополнительными основаниями утверждать, что
материальными структурными образованиями, представляющими в
совокупности сущностных свойств пограничный (переходный) пред-
мет химии и биологии, являются белковые тела со специфическими
функциями и нуклеиновые кислоты.

В этом контексте целесообразно подчеркнуть, что ни у одной науки
(дисциплины), ни у одного познавательного подхода, принципа, мето-
да нет монопольного права на исчерпывающее познание какого-либо
объекта. Монопольность может быть только в предметной области,
выделяющей некоторую, но не полную часть структурно-функцио-
нальных свойств объекта.

Сказанное хорошо иллюстрируется современной практикой науч-
ных исследований, в частности, в специальной литературе (не фило-
софской и не методологической) можно найти такие рассуждения:

«Если рассматривать молекулы биополимеров в отдельности (т. е.
в изолированных физико-химических системах. — В. К.), то в них нет
ничего мистического и таинственного. Они не отличаются от обыч-
ных органических молекул ни по составу атомов, ни по химическому
строению. Однако живые организмы существуют именно благодаря
функционированию таких биополимеров. Чтобы понять, каким об-
разом это достигается, необходимо прежде всего расшифровать стро-
ение нуклеиновых кислот и белков и выяснить их роль в организме.
Затем следует изучить, как образуются и функционируют ассоциаты
нескольких молекул биополимеров, а также сложные многокомпо-
нентные ассоциаты, называемые органеллами. Только после этого
можно попытаться “сложить” отдельные элементы в общую картину
существования живого организма» [Иманиси, 1988, с. 9].

Основываясь на принципе контрредукции и рассматривая его в
диалектическом единстве и дополнительности с принципами редукции
и целостности, мы получаем возможность более углубленного решения
проблем, сформировавшихся в сфере философско-методологических
дискуссий по проблемам редукции, редукционизма и целостности.
К таковым относится проблема связи целостных свойств некоторой
системы со свойствами элементов, ее составляющих. Обычно решение
этой проблемы исходит из результатов «дисциплинарной» постановки
проблемы редукции: сводима ли химия к физике, биология к физике и
химии. Такая постановка трансформируется обычно в проблему: своди-
мы ли свойства молекул к свойствам электронов и ядер, их составляю-
щих, свойства живой клетки — к ее молекулярным и надмолекулярным
составляющим и т. п. Причем, что особенно важно учитывать, исходная
«дисциплинарная» постановка проблемы подразумевает в конкрети-
зированном виде редукцию свойств молекул к физическим свойствам
электронов и ядер, живой клетки к физико-химическим свойствам
биомолекул; т. е. к свойствам, познаваемым в соответствующих физи-
ческих и физико-химических экспериментальных системах.

Совсем другое звучание приобретает проблема редукции, если ее
ставить в «объектной» постановке, например, редуцируемы ли свойс-
тва живой клетки ко всем свойствам, присущим соответствующим
молекулам или надмолекулярным образованиям, составляющим
клетку. Тогда, как мы уже подробно рассмотрели выше, на основании
метода контрредукции мы можем раскрыть дополнительные, высшие
свойства данных объектов. При такой объектной постановке про-
блемы с привлечением метода контрредукции мы будем располагать
как целостными, так, дополнительно, и метацелостными свойствами
элементов, что позволит редуцировать свойства системы к свойствам
элементов до более глубокого уровня. Отдельно нужно сказать об
«обратном редукционизме», или «сведении к высшему». Эти воп-
росы известны и обсуждаются довольно давно, поэтому здесь важно
обозначить их специфичность по отношению к сформулированному
принципу контрредукции.

Так, например, с учетом работ Пиаже и Выготского и в контексте
проблем системного подхода отмечается, что, помимо «сведения к
низшему», может быть подход «сведения к высшему» как своеобразная
форма редукционизма (см. [Блауберг, 19786, с. 24]).

Формулируется также проблема редукционизма типа «сведения к
внешнему» — в данном случае рассматривается один из вариантов ре-
дукционистских схем объяснения, когда «объект объясняется как часть
целостности, объемлющей данную, и по отношению к этой целостности
он выступает как элемент внутренней среды» [Юдин, 1970, с. 84].

Поясняя специфику принципа контрредукции, необходимо отме-
тить, что «сведение к высшему» — это общий подход, по отношению к
которому принцип контрредукции специфичен. «Сведение к высше-
му» — это действительно своеобразная форма редукционизма.

Во-первых, потому, что при таком сведении объекту исследования,
рассматриваемому как часть, можно «приписать» свойства целого,
не присущие (неимманентные) ей как индивидуальности, которых
у нее нет вовсе или они ей присущи, но в меньшей мере. Один из
наиболее древних примеров редукционизма в форме сведения к вы-
сшему — анимизм. Как отмечает С. В. Мейен, «...любая разновидность
анимизма — это попытка редуцировать химию к биологии» [Мейен,
1978, с. 143]. Древними формами редукционизма такого типа (сведение
к высшему) являются: антропоморфизм как разновидность анимизма;
витализм в той его части, где утверждалось наличие жизненной силы
во всех без исключения веществах, составляющих живые организмы;
герметизм, где физический мир представляется как материализация
высшего астрального мира.

Во-вторых, при сведении к высшему объекту исследования, рас-
сматриваемому как часть, можно приписать свойства, приобретенные в
результате воздействия системообразующих связей (т. е. свойства-мо-
дусы, а не свойства-атрибуты). Привнесенные свойства целого — это не
те имманентные свойства, которые выявляет принцип контрредукции.
О привнесенных свойствах сказано, например, что «части выражают
природу целого и приобретают специфические для него свойства»
[Блауберг, 19786, с. 125]. Этот аспект проблемы выделяет А. Уайтхед:
«Каждая молекула в действительности испытывает воздействие со
стороны определенного аспекта этой структуры (структуры организ-
ма, в которую входит молекула. — В. К,), который отражается в ней и
отличается от того, каким он мог быть в каком-либо другом месте. По-
добным образом электрон под влиянием определенных условий может
принимать форму сферы, а в других условиях — яйцевидную форму»
[Уайтхед, 1990, с. 210]. Он замечает: «...Индивидуальная сущность,
жизненная история которой является частью жизненной истории
большей, более глубокой, более полной структуры, должна обладать
аспектами этой большей структуры, определяющими ее собственное
бытие, и изменять свое бытие в соответствии с изменениями, проис-
ходящими в большей структуре (курсив мой. — В. К.)» [Уайтхед, 1990,
с. 167]. В мыслях Уайтхеда здесь для нас существенна принципиаль-
ная сторона — акцент на приобретенных свойствах целостности при
включении ее в высшую систему в отличие от высших имманентных,
т. е. метацелостных, свойств.

Что же касается реальности яйцевидной формы электрона, то это,
конечно, условный образ. В отличие от проблемы появления в частях
свойств целого под влиянием самого целого принцип контрредукции
выражает методологический подход, акцентирующий внимание на
природе исследуемого объекта в его высшем естественном предназна-
чении с имманентными атрибутивными «метацелостными» свойства-
ми как с «памятью о высшем и будущем».

В-третьих, при сведении к высшему вкрадывается и возможность
третьей ошибки в познании свойств исследуемого объекта-целостнос-
ти, которую можно выделить в связи с понятиями «супераддитивнос-
ти» (целое больше суммы частей) и «субаддитивности» (целое меньше
суммы частей), рассматриваемых в работе [Юдин, 1970].

Здесь ситуация такова, что тот или иной объект исследования
может иметь большой набор целостных и метацелостных свойств,
которые проявляются во взаимодействиях с другими целостностями
(или в других системах, где этот же объект может существовать как
элемент).

Таким образом, в объекте исследования могут быть свойства (це-
лостные и метацелостные), никак не проявляющиеся при его изуче-
нии только в одной данной конкретной системе-целостности. В итоге
данной работы и в контексте известных идей, проступающих в той
или иной форме от античности до современности (и в философии,
и в методологии науки, и в конкретных областях научного знания),
представляется целесообразным выделить в аппарате общеметодо-
логического знания триаду познавательных принципов редукции,
целостности и контрредукции.

Вместе с этим на основании сказанного выше можно выделить две
крайние формы редукционизма: «сведение к низшему» и «сведение к
высшему». Внутренние высшие (метацелостные) свойства природных
объектов являются не только конститутивным фактором тех или иных
природных систем, но и динамическим фактором развития, изменения,
преобразования, трансформации естественных систем во времени
вплоть до их качественного преобразования во внешне более высоко-
го порядка сложности (реализация «памяти о высшем и будущем»).
Отсюда всегда актуальна проблема, которая может получить более
углубленное решение на основе принципа контрредукции, — проблема
образования из простого сложного, в частности проблема самооргани-
зации молекулярных систем. Метацелостные свойства естественного
объекта в динамическом аспекте являются как бы его потенцией,
скрытым природным предназначением, или его внутренней высшей
целью, которая направлена вовне.

Замечу, что ответа на вопрос, какова изначальная природа высших
свойств естественных объектов, называемых «метацелостными»,
нет. Определяются ли они внутренней сложностью или непрерывно
задаются каким-либо общим и постоянно действующим общим Нача-
лом — с научной точки зрения это антиномичные подходы. На этом ос-
новании многие редукционисты-позитивисты даже признание свойств
целостности, не сводимых к свойствам частей, называют мистикой
или метафизикой. При этом упускается из виду, что и природа мно-
гих свойств естественных объектов (величина электрического заряда
электрона, масса протона, гравитация и т. д.) в этом же самом смысле
(в смысле вопросов типа «Откуда?» или «Почему?») есть мистика, т. е.
тайна. Эти свойства наблюдаемы, но когда, как и зачем они появились в
Природе или всегда были в предвечном замысле мироздания — задача
для научного познания метафизическая и, соответственно, до конца
не разрешимая.

Взаимодополнительная триада познавательных принципов
редукции, целостности и контрредукции

Как показано выше, обоснование познавательного принципа
контрредукции складывается из анализа эмпирического материала
нескольких уровней:
•	научные знания о присущих естественным (природным) обра-
зованиям (целостностям) высших имманентных свойств, прояв-
ляющихся при их включенности в более высокоорганизованные
системы, обусловливающие статическую и динамическую (раз-
витие) связность всех природных образований в их иерархии и
исторической изменчивости;

•	реально функционирующие познавательные подходы в областях
специальных наук, где неосознанно (без специальной рефлексии,
экспликации) или осознанно познаются высшие имманентные
свойства тех или иных объектов (целостностей, органичных
систем) при их исследовании как элементов более высокоорга-
низованных систем;

•	наличие стойкой традиции в научно-философской мысли,
особенно в философской онтологии, явно выраженных идей о
присущих естественным объектам имманентных и атрибутив-
ных высших свойств, т. е. «метацелостных свойств», благодаря
которым тот или иной объект включается в целесообразные
процессы образования и функционирования «сложностей» в
Природе.

Все эти стороны достаточно подробно рассмотрены выше. Кроме
того, помимо приведенных содержательных аргументов, обосновыва-
ющих целесообразность введения принципа контрредукции в общеме-
тодологическое знание, с формальной точки зрения можно заметить,
что, аналогично тому как три опоры дают предмету устойчивость, в то
время как две недостаточны, так же и трихотомия принципов редукции,
целостности, дополненная принципом контрредукции, по сравнению
со сложившейся дихотомией (принципов редукции и целостности)
обладает дополнительными предпочтениями. На основании сказан-
ного можно утверждать, что принцип (познавательный метод, подход,
методологическая установка) контрредукции может эффективно фун-
кционировать в едином научно-познавательном процессе в комплексе
с другими общенаучными познавательными принципами. Как и все
другие познавательные принципы, в том числе и принцип редукции и
принцип целостности, принцип контрредукции имеет определенную
сферу функционирования и естественные границы познавательных
возможностей.

Выводя данный метод на уровень рефлексии, включая его в сферу
философско-методологического знания, можно предположить рас-
ширение возможностей методологических исследований в аспекте
проблем: «часть-целое», «элемент-система», «простое-сложное»,
«низшее-высшее» — и обогащение их новым содержанием. Необ-
ходимо, очевидно, конкретизировать познавательные возможности
данного метода в различных специальных областях знания, включая
не только естественные науки, но и общественные, технические и ин-
тердисциплинарные научные области так называемых общенаучных и
глобальных проблем. Более детальное, комплексное, методологически
ориентированное исследование метацелостных свойств естественных,
природных объектов может позволить расширить область наших зна-
ний о взаимосвязях различных структурных уровней естественных
систем, в том числе найти объяснение природной целесообразности,
эволюционных изменений от простого к сложному.

В этом смысле имманентные метацелостные высшие свойства естес-
твенных объектов (систем) заключают в себе сложность Мироздания и
определяют внутренний источник целесообразности, имеющий место
в живой и неживой Природе и необъяснимый в рамках представлений
о внешней причинности «ренессансной науки».

Такие метацелостные свойства можно назвать «памятью о высшем»
(в смысле названия их изначальной природы) и «памятью о будущем»
(в смысле их динамических функций как внутреннего источника на-
блюдаемой природной целесообразности).

Есть основания высказать суждение, что внешне наблюдаемое
развитие от простого к сложному есть не возникновение сложности
в Природе, а проявление в том или ином явлении или объекте изна-
чальной сложности Природы («все во всем»).

Здесь мы можем говорить о созвучии данных общеметодологи-
ческих идей, созревших на материале современного естествознания,
идеям, которые рассмотрены в «апологии принципа редукции». В
целом, исходя из изложенного выше, можно считать обоснованной
постановку вопроса о введении в систему общеметодологического
знания познавательного принципа контрредукции и понятия о мета-
целостных свойствах, присущих естественным объектам. Охарактери-
зованный познавательный принцип имеет объективные основания и
в неосознанной (естественной) форме является реальностью научной
познавательной деятельности в различных областях науки наряду с
дополнительными к нему познавательными методами редукции и це-
лостного подхода. В итоге можно говорить о единстве и необходимой
дополнительности триады познавательных принципов редукции, це-
лостности и контрредукции в процессах становления научных знаний
о Природе.

Удачное новое слово-понятие, интегрирующее те или иные группы
феноменов Природы и человеческой познавательной деятельности,
играет важнейшую роль — оперирование им позволяет специалистам
избегать постоянных пояснений и уточнений своих мыслей и идей
при описании соответствующих явлений.

Кроме того, компактность слова-знака, обозначающего общее по-
нятие, позволяет «вызывать» это понятие в мыслительном процессе
одним только этим знаком. В нашем случае это использование двух
терминов — «принцип контрредукции» и «метацелостные свойс-
тва» — вместо введения всякий раз пояснений, которые будут равнове-
лики объему всей этой работы, посвященной рассмотрению принципа
контрредукции, — весь этот раздел, по существу, есть не что иное, как
развернутое определение этих двух понятий.

Примечание

Проблема редукции геологических и биологических знаний к физико-хи-
мическим анализируется в издании [Курашов, 19956], там же подробно рас-
сматриваются сферы функционирования принципов редукции, целостности
и контрредукции (в краткой форме данные принципы охарактеризованы в
разделах «Наиболее известные методологические принципы и подходы» и
«Четыре рода свойств естественных объектов». Сформулированный мной
принцип контрредукции подробно анализируется в связи с принципами це-
лостности (холизм) и редукции также в работе “А Роет About the Synthesis of
Holism and Reductionism” [Курашов, 1993a, c. 95-124], которая представлена
как приложение к этому изданию.

О программах «великих объединений»

Все программы объединения наук, предметом которых являются
объекты различного уровня сложности, разной организации, разной
природы, несостоятельны. Это, как правило, тупиковые пути научных
разработок. Часто принимается (и это ошибка), что если найти какое-
либо общее свойство разнородных объектов, то это и будет разреше-
нием проблемы объединения соответствующих наук, по ведомству
которых эти объекты изучаются.

Если, например, физики смогут все четыре материальных фун-
даментальных взаимодействия (гравитационное, электромагнитное,
сильное и слабое) свести к одному наифундаментальнейшему, то
дисциплинарное разделение наук в физике сохранится, так как разный
уровень организации объектов предполагает наличие у них целостных
и метацелостных свойств, которые не сводятся к элементарным свойс-
твам частей и фундаментальным взаимодействиям.

Так же в химии: какие бы фундаментальные константы или об-
щие свойства химических веществ и химических процессов мы ни
находили (например, в одной из недавних работ фундаментальными
константами химии называются постоянные Авогадро, Больцмана и
Планка [Хапачев, 2000]), то, тем не менее, их инвариантность не ума-
ляет уникальности многих и многих свойств, которые мы называем
«химическими», «биохимическими», «биологическими».

Глава 8

Математизация химического знания:
историко-научные

и философско-методологические аспекты

Введение

Выше было рассмотрено распространение в химии физических и
математических идеалов и «физических и математических идеологий»,
то есть вопрос, связанный с идейно-психологическими предпосылка-
ми, с условиями развития взаимодействия химии с физикой и мате-
матикой. Предметом философско-методологического исследования
настоящего раздела являются объективные причины взаимодействия
химии и математики и особенности историко-логического процесса
развития этого взаимодействия (частично данная тема затронута в
разделе «Дисциплинарные интегративные и синтетические процессы
в пограничной области физики и химии).

Взаимосвязь и взаимодействие естественных наук объективно обус-
ловлены, в первую очередь, взаимодействием материальных объектов
различной организации и взаимопереходами различного уровня форм
материального движения. Взаимодействие математики с естественны-
ми науками, в том числе с химией, обусловлено, надо думать, двумя
основными причинами.

Первая определяется тем, что математика по своим источникам
не может считаться полностью оторванной от естественно-научного
знания и практики, она, как считают некоторые ученые, является во
многих частях предельно абстрактным и формализованным отраже-
нием природных закономерностей. Возможно, это обстоятельство
объясняет эффективные применения математических методов в раз-
личных областях естествознания с практическим подтверждением их
эффективности.

Вторая причина состоит в том, что концептуально-логический ап-
парат математики входит в арсенал общих познавательных подходов,
свойственных человеческому познанию вообще (в том числе, надо
думать, и априорные формы познания), поэтому любой раздел мате-
матики может найти приложение в какой-то области человеческого
знания, в том числе, конечно, в естественно-научном познании.

Судя по всему, математика универсальна ввиду того, что ее аппа-
рат является отражением и объективных природных, и субъективных
познавательных общих закономерностей.

Надо отметить, что проблема связи математического знания (в смыс-
ле обусловленности его развития) со знаниями о природе, с практикой с
давних времен и по настоящее время остается дискуссионной. Причем
и сейчас некоторые ученые считают математику результатом чисто
умозрительных построений, не детерминированных естествознанием
и практикой. Такая крайняя позиция необоснованна и опровергается
многими аргументами, вытекающими из реальностей историко-ло-
гического процесса развития математического знания. Так, хорошо
известно, что аппарат геометрии зародился в древности в связи с реше-
нием конкретных практических задач. Основы дифференциального и
интегрального исчисления, разработанные И. Ньютоном, были созданы
в связи с необходимостью математического описания механического
движения тел в пространстве. Сам Ньютон считал математику частью
естествознания. Создатель неэвклидовой геометрии Н. Лобачевский
указывал, что проблема параллельных может быть решена только в том
случае, если в новой геометрии принять в качестве исходных понятия,
непосредственно приобретаемые из природы. По Гегелю, математика не
должна быть чисто абстрактно-количественной конструкцией, а долж-
на диалектически сочетать количественный и качественный подходы.
«Математика природы, — писал Гегель, — если она хочет быть достойной
имени науки, по существу своему должна быть наукой о мерах». То есть,
говоря о мерах, Гегель говорит о необходимости включения в предмет
математики качественно-количественной определенности.

Ж. Фурье был убежден, что «глубокое исследование явлений
природы есть источник самых плодотворных открытий мате-
матики». Мысли Фурье (конечно, не только его одного) вполне
подтверждаются историческими реальностями развития научного
знания: зарождением и развитием дифференциального и интег-
рального исчисления, теории вероятностей, теории графов, опера-
ционного исчисления, многих методов современной прикладной
математики.

В связи со сказанным для нас важно еще раз определенно указать
на наличие объективных причин взаимосвязи и взаимодействия ма-
тематики с естественными науками, в том числе — с химией.

Взаимодействие химии и математики — процесс односторонний в
прошлом и по большей части односторонний в наше время.

В отличие от «обоюдовыгодного» взаимодействия химии и физики,
химия не способствовала становлению новых разделов математики
ни непосредственно, ни опосредованно (хотя сейчас можно заметить
некоторые изменения ситуации, о которых — ниже). Поэтому, исполь-
зуя понятие «взаимодействие» при рассмотрении взаимоотношений
химии и математики, следует учитывать условность его употребления
в данном контексте — надо иметь в виду, что «равновесие» во взаимном
действии химии и математики в настоящем и, особенно, в прошлом
сильно сдвинуто в сторону математики.

Указанное соотношение химического и математического знаний
имеет понятные причины. Химия на протяжении своего многовекового
развития была и остается в большинстве разделов наукой эмпиричес-
кой и индуктивной. Математика, напротив, с ранних пор становления
отделяется от прямых, непосредственных связей с экспериментом
и вообще от практической естественно-научной и технической де-
ятельности, развиваясь как предельно абстрактная, формализованная
дедуктивная наука. Физико-механические дисциплины, как мы знаем,
занимают в этом смысле промежуточное положение, отсюда и более
явные формы их взаимодействия с математикой. Показательно то, что
математику иногда относят к естественным наукам, а механику — к ма-
тематическим; хотя то и другое не представляется вполне корректным,
сам по себе факт такого отнесения показывает предметно-логическую
близость данных областей знания.

В историко-логическом процессе развития научного знания
указанная «несоразмерность» содержательной индуктивной хи-
мии с формальной дедуктивной математикой проявилась в том, что
первые элементарные математические понятия и выражения стали
использоваться в химии только в XVIII веке.
Исторические этапы и предметные области
математизации химии

Важно учитывать, что использование математического аппарата
в химии в XVIII-XX столетиях и в текущее время в подавляющем
большинстве случаев происходило через опосредствующую роль
физики.

То есть математизации того или иного раздела химического знания
всегда предшествовал или сопровождал ее процесс взаимодействия
химии и физики. Только на определенных этапах в XX веке, особенно
с развитием компьютерной техники и прикладных разделов математи-
ки, обозначились области непосредственного взаимодействия химии
и математики.

Перед тем как рассмотреть характерные этапы историко-логичес-
кого процесса математизации химического знания, замечу, что химия
и математика, не находящиеся в состоянии взаимодействия вплоть до
XX века, достаточно синхронно претерпевали качественные, револю-
ционные этапы развития.

Так, первый арифметический счет и первый опыт по превращению
веществ проводились в Древнем Египте и Вавилонии, то есть ранее
I тысячелетия до н. э.

Далее химические (алхимические) и математические знания полу-
чили развитие в Древней Греции, начиная с VII-V веков до н. э., затем
в эллинистическую эпоху в Александрии, начиная с III века до н. э.
Можно говорить, что к этому времени, то есть значительно раньше,
чем другие области науки, химия и математика оформились внутри
института науки как научные дисциплины, т. е. достаточно автоном-
ные области знания. Химия в форме алхимии — как своеобразное
экспериментальное искусство и систематическое учение; математика,
напротив, как «количественно-логическая» дедуктивная наука, осно-
вывающаяся на нескольких постулатах.

Далее, под влиянием одних и тех же социальных факторов: завое-
вание в VII веке арабами развитых цивилизаций и распространение
заимствованных знаний в странах-завоевателях; развитие и укреп-
ление в Х-ХП веках европейских государств и усвоение знаний
Древнего мира и Востока в странах Западной Европы — химические
и математические знания вместе с другими научными знаниями
развивались в эпоху Ренессанса.

В XIX веке и в химии, и в математике получили развитие научные
знания, составляющие их основания: в химии — атомно-Молекулярное
учение; в математике — исследования по логическим основаниям ма-
тематики и теории множеств. И те, и другие исследования позволили
установить дополнительные взаимосвязи между, соответственно,
физико-химическими дисциплинами и математическими.

Наконец, в XX в. как в химии, так и в математике резко расшири-
лись прикладные разделы. Это было связано не только с развитием
практически значимого знания внутри этих дисциплин, но и с пря-
мыми социальными заказами, обусловленными качественно новыми
этапами научно-технического и социально-экономического развития
цивилизации в XX веке.

Итак, по указанным выше причинам химия в период алхимии и
иатрохимии, то есть вплоть до XVII века, развивалась вне какого-
либо взаимодействия с математикой. Все математические процедуры
в химическом знании до XVIII века заключались в простом счете или
магии цифр, то есть уровень математического знания в данный пе-
риод соответствовал уровню математики древнейших цивилизаций.
В алхимический период использование математических выражений
было часто связано с верованием алхимиков в магию цифр, например,
на почве пифагорейской мистической философии. Магическая цифра
«семь» в ранней алхимии соответствовала известному в то время числу
материалов.

Первые элементарные математические (арифметические) рас-
четы в химии стали применяться в связи с получением эксперимен-
тальной количественной информации о ходе химических превра-
щений в результате применения физических методов взвешивания
и объемного анализа, то есть вследствие процессов взаимодействия
химического и физического знаний.

Здесь следует иметь в виду, что «количественные методы» в естест-
вознании — не всегда методы математические. Например, физический
метод взвешивания является количественным, дает количественные
экспериментальные результаты, однако о применении количественных
математических методов можно говорить только в случае проведения
хотя бы элементарных математических процедур с этими результа-
тами.

Открытие А. Лавуазье закона сохранения массы в химии (1789 год),
связанное с предшествующим формированием такого важнейшего
математического понятия, как «количество», позволило ученому пред-
ложить запись химических реакций в виде химических уравнений, где
используются химические и математические знаки.
Важно, что в XVIII столетии в химии уже начала распространяться
«математическая идеология», познавательные идеалы математики (что
связано с именами И. Ньютона, А. Лавуазье, М. Ломоносова и других),
и такой субъективный фактор определил интенсивное движение на-
учной мысли в направлении использования математических знаний в
химии. Известна деятельность в этом направлении Лавуазье и Лапласа,
известны также попытки математика Г. Монжа и К. Бертолле приме-
нения геометрии в химии. Известны и предположения Ломоносова о
применении в химии математического аппарата, используемого для
описания механического движения.

Хотя не во всех случаях использование математического аппарата
в химии были успешным (чаще всего вследствие ошибочных гипотез
и модельных представлений), все же попытки такого рода играли в
развитии взаимодействия химии и математики положительную роль
в смысле утверждения и поддержания традиции математических
исследований в области химии.

Если выделить только математический аппарат химии XVIII века,
который действительно вошел в практический инструментарий химии,
то это будет аппарат арифметики и некоторое подобие алгебраических
уравнений в виде химических уравнений. Физические инструменты в
физических исследованиях сделали возможным включение в описание
химических процессов количественных арифметических соотношений.
Отмечая элементарный уровень математизации химии до конца XVIII
века, важно иметь в виду, что использование простых физических
инструментов и элементарных численных расчетов определило от-
крытие важнейших для всего естествознания законов — постоянства
состава Ж. Прустом, простых кратных отношений Дж. Дальтоном,
соединительных объемов Ж. Л. Гей-Люссаком, — составивших основу
для атомно-молекулярного учения XIX века.

Атомно-молекулярное учение, получившее интенсивное развитие
в XIX веке во взаимодействиях химии и физики, пришло к новому
качественному обогащению в XX веке и вскрыло пограничные физико-
химические области, предполагающие применение различных разделов
математики. Что же касается периода XIX века, то математизация
химии в разделах исследования микроскопических процессов (атомно-
молекулярного учения) не состоялась. Механические ньютонианские
концепции оказались несостоятельными, ошибочными (в частности,
развиваемые в «Элементах математической химии» Ломоносова), а
время квантовой механики и квантовой химии еще не пришло.
Положительная роль атомно-молекулярной теории XIX века в про-
цессе математизации химического знания заключалась в определении
понятий атома, элемента, молекулы и, соответственно, в возможности
перехода от рецептурных химических описаний к языку химических
и математических символов. Последнее, в свою очередь, предполагало
возможность арифметических и алгебраических операций.

Обсуждая тенденции математизации химии в XIX веке, надо отме-
тить, что в то время, так же как и в XVIII веке, наблюдается влияние
«математической идеологии» и идеалов математики в химии, что не во
всех случаях выражается в конкретном использовании математическо-
го аппарата, но включается в общую традицию математизации химии.
Можно сказать, что с развитием химической атомистики язык химии
стал более определенным и в вербальной (терминологической), и в
символической частях. Это создало определенные условия для более
эффективного использования в химии формальной логики, последнее
же, в свою очередь, послужило в будущем фактором математизации ряда
содержательных разделов химического знания. Становление этой тен-
денции особенно проявилось в развитии теорий строения химических
соединений. Так, например, III. Жерар назвал свои исследования по тео-
рии типов «химической алгеброй», хотя и не использовал в своей теории
алгебраического математического аппарата. В данном случае ученый
подчеркивал значимость логических подходов в своем исследовании
при анализе обширного экспериментального материала химии.

Если говорить о непосредственном использовании математичес-
кого аппарата в химии XIX века, то надо подчеркнуть, что в это время
применение количественных математических методов происходило
главным образом в сфере феноменологических химических дисцип-
лин, таких как химическая кинетика и химическая термодинамика.
Это значит, что уровень химического знания в период XIX века поз-
волял применять строгие количественные методы только в разделах
феноменологического знания. Только в этой сфере, позволяющей
получать количественные данные интегральных характеристик хи-
мических систем (изменения массы реагентов, тепловые эффекты и
т. п.), оказалась возможной математическая формализация некото-
рых разделов химического знания (точнее, знания, находящегося в
пограничных областях химии и физики).

Можно сказать, что становление и развитие временных представ-
лений в отношении химических явлений определили принципиально
новый уровень математизации химии.
Исследования весовых и объемных характеристик химических
превращений привели к использованию в химии элементарного
аппарата арифметики и алгебры, а также (с развитием атомистики)
способствовали, как отмечалось, увеличению в познавательной де-
ятельности химиков логически оформленного мышления по отноше-
нию к опытному творчеству и интуитивному искусству. После этого
исследования химических превращений, происходящих во времени,
определили использование в математическом аппарате химии незави-
симой переменной — времени.

Химическая кинетика составила новую предметную область хи-
мии, определившую использование в ней математического аппарата
обыкновенных дифференциальных уравнений — аппарата, имеющего
принципиальные отличия от ранее используемых арифметики и ал-
гебры (причем последней в самом элементарном варианте).

В этой части полезно привести краткое описание историко-
логического процесса введения параметра «время» в химическую
науку. Первые работы, в которых использовались понятия скорости
химических реакций, относятся к концу XVIII — началу XIX века,
когда в работах К. Венцеля, У. Хигинса, К. Бертолле и других закла-
дывались положения, близкие к формулировке закона действующих
масс — основного закона феноменологической химической кинети-
ки. К середине XIX века необходимость учета временного фактора в
химии стала осознаваться все в большей степени. Например, А. Ви-
льямсон писал, что «много существует свидетельств тому, что необ-
ходимо время для химического действия, но этот общепризнанный
факт не учитывается в объяснении явлений». Необходимость учета
временного фактора вытекала, в частности, из исследований явле-
ний катализа, интерпретация которых обусловливала привлечение
понятия времени (катализ — суть ускорение химических реакций).
Итогом развития названных идей явилось первое математическое
выражение, формально описывающее явление «химизм-время»,
использованное в 1850 году Л. Вильгельми для описания превра-
щения тростникового сахара в воде, катализированного добавками
кислоты. Выражение Л. Вильгельми для скорости химической
реакции относится по форме к классу простейших обыкновенных
дифференциальных уравнений с независимой переменной — време-
нем. С точки зрения исторических соотношений уровней химичес-
кого и математического знаний интересно отметить, что в данном
случае в химии XIX века стал использоваться аппарат, созданный
в физико-математической сфере научного знания XVII века Нью-
тоном и Лейбницем.

Таким образом, новая предметная область химии XIX века,
включающая концепцию времени, обусловила резкое сокращение
разрыва между историческим периодом использования конкретного
математического аппарата в химии и предшествующим временем
создания этого аппарата в лоне математики.

Показательно отметить, что Вильгельми по сфере своих основных
научных занятий был физиком и скорость названной выше реакции
он изучал по аналитическому сигналу физической природы — по
изменению вращения плоскости поляризации компонентами реак-
ционной смеси при помощи поляриметра. Исследуемую предметную
область Вильгельми, вероятно, относил более к физике, чем к химии,
поскольку видел в своих результатах подтверждение в химии концеп-
ций механики Ньютона.

Работы Вильгельми нашли развитие и конкретизацию в исследо-
ваниях К. Гульдберга и П. Вааге, сформулировавших в 1864-1867 гг.
общеизвестный закон действующих масс. Верный по математической
форме и сейчас, закон действующих масс претерпел ряд интерпрета-
ций, а проблема обоснования его не потеряла актуальности и в наше
время. Сами ученые, как и Вильгельми, считали закон действующих
масс подтверждением принципиальной возможности интерпретации
химических явлений на основе концепций механики. Как мы зна-
ем сейчас, такой подход оказался ошибочным, равно как и позднее
оказалось невозможным вывести этот закон на основании аппарата
квантовой механики. Наиболее существенные стороны закона раскры-
вают содержательные положения молекулярно-кинетической теории
и формализм математической статистики.

Развитие процесса математизации химии во второй половине
XIX века в области химической кинетики во многом связано с деятель-
ностью Я. Вант-Гоффа. По словам ученого, его обоюдный интерес к
математике и химии наложил отпечаток на его научные труды. Поиски
математических основ в химии определили вначале интерес Вант-
Гоффа к атомной механике, то есть на основании той же идеологии
математизации химии, которая была изложена у Ломоносова в «Эле-
ментах математической химии» и в целом относимая к механицизму
в химии. Однако, убедившись в наличии принципиальных трудностей
в реализации программы математизации химии на основании такого
подхода (получившего позднее новые возможности для реализации
с развитием квантовой механики в XX веке), Вант-Гофф перенес на-
правление своих работ по математизации химии в области химической
кинетики и химической термодинамики. То есть в феноменологические
пограничные разделы физико-химического знания, в сфере которых
использование математического аппарата было действительно реаль-
ным для уровня естествознания того времени. В этой связи, обсуждая,
к примеру, проблемы химического равновесия, Вант-Гофф отмечал,
что здесь «является область, где данные физики, химии и математики
могут дополнять друг друга, как нигде в другом месте».

Важно то, что раскрытие качественных закономерностей кинетики
химических реакций в работах Вант-Гоффа определяло и усложнение
математического аппарата, их описывающего. Так, он провел разделе-
ние реакций на моно-, би- и полимолекулярные, что соответственно
определило использование более сложных математических уравнений
для описания кинетики химических реакций. В таких уравнениях ряд
переменных входил уже с различными показателями степени, соответс-
твующими порядку реакции по соответствующему компоненту.

Дальнейшее раскрытие сложного характера протекания хими-
ческих реакций и, соответственно, необходимости использования
более сложного математического аппарата связано с установлением
в 1889 г. С. Аррениусом математического выражения для темпера-
турной зависимости константы скорости химической реакции. В этом
уравнении (уравнении Аррениуса) константа скорости химической
реакции находится в экспоненциальной зависимости от температу-
ры, универсальной газовой постоянной и постоянной, называемой
энергией активации химической реакции.

Для характеристики историко-логического процесса математиза-
ции химии в такой области как химическая кинетика важно отметить:
все математические выражения в феноменологической по своей сути
химической кинетике не были выведены дедуктивно из каких-либо на-
чальных посылок, а представляли математическое оформление тех или
иных моделей, построенных на эмпирических данных. В связи с этой
особенностью в химической кинетике XIX века и во многих ее разделах
XX века расширение и усложнение математического инструментария
происходили в непосредственной связи с обогащением научного зна-
ния о сложном характере кинетики и механизма химических реакций.
Кроме того, расширение спектра используемого математического ап-
парата определялось расширением предметной области химической
кинетики: расширением температурных диапазонов дЬ экстремаль-
ных температур; включением в сферу исследований каталитических
процессов различной природы, включая биокатализ; исследованием
многокомпонентных и многофазных систем все большей сложности
и т. д. Один из показательных примеров проявления этого механизма
математизации химии — использование теории марковских случайных
процессов с непрерывным временем (теории Колмогорова) для реше-
ния задач химической кинетики твердофазных реакций.

В XX веке математический аппарат феноменологической хи-
мической кинетики в целом заметно обогатился, и это обогащение
было обусловлено как развитием научного знания в области кине-
тики и механизмов вещественных молекулярных превращений, так
и увеличением числа ученых, занятых в этой пограничной области
знания.

Математические задачи химической кинетики представляются
главным образом системами обыкновенных дифференциальных
уравнений (или дифференциальных уравнений в частных производ-
ных для нестационарных процессов), включающих время в качестве
независимой переменной. Интегрируя такие уравнения с помощью
квадратурных формул (т. е. используя математический метод при-
ближенного вычисления определенных интегралов по значениям
подынтегральной формулы в конечном числе точек), можно получать
выражения для кинетических кривых исследуемого процесса. При этом
для случаев стационарного течения химических процессов системы
дифференциальных кинетических уравнений можно представить в
виде систем алгебраических уравнений, что открывает возможность
дальнейшего расширения математического инструментария химичес-
кой кинетики, а именно использование, например, методов линейной
алгебры для решения сложных задач расчета кинетических параметров
многостадийных химических реакций.

Названные подходы представления течения химических реакций
в виде дифференциальных и алгебраических уравнений по сути явля-
ются математическим моделированием.

В результате названных процессов в химической кинетике
XX века большое распространение получил метод математического
моделирования. Одним из интересных и эффективных подходов яв-
ляется представление математической модели химических процессов
на основании теории графов — раздела конечной, или дискретной,
математики, основывающегося на геометрическом представлении
исследуемых объектов.
В этой части интересно отметить следующее: если в химии XVIII
века использовались математические знания, соответствующие уров-
ню развития этой науки в Древнем мире, то есть «асинхронность»
развития была порядка тысячелетий, то к середине XIX века эта
«асинхронность» составляла порядка полутора столетий; в XX же
веке этот разрыв сократился до нескольких десятилетий (названная
выше теория графов была разработана в первой половине XX века,
хотя некоторые предпосылки ее были заложены Эйлером в XVIII веке),
а в ряде случаев вообще отсутствует. Последнее особенно характерно
для развивающихся разделов вычислительной математики, которые
находят прямое применение для решения задач химии.

Мощным фактором математизации химической кинетики XX
века стал переход с феноменологического уровня описания хими-
ческих актов на уровень их представления на основании знаний
микроскопических характеристик химических систем (механизмов
химических реакций и элементарных актов, их сопровождающих,
динамики элементарных актов, статистических параметров столк-
новений и т. п.).

Такой «микроскопический подход» (представляющий, по существу,
реализацию метода редукции со всеми его возможностями и ограниче-
ниями) к анализу временных характеристик химических превращений
обусловил применение новых математических средств. В частности,
во второй половине XX века получила развитие теория абсолютных
скоростей реакций, которая исходила из предположения о выполнении
в химической (макроскопической) системе максвелл-больцмановского
распределения и основывалась на математическом аппарате квантовой
механики и статистической физики. Кроме того, в современной химии
стала уже развиваться теория нестационарных и неравновесных про-
цессов (для случаев протекания химических реакций при отклонении в
системе распределения от максвелл-больцмановского) с использовани-
ем разнообразных средств современной вычислительной математики.

Таким образом, в химической кинетике сегодняшнего дня нашли
применение различные разделы математического знания, включая
самые современные: дифференциальное и интегральное исчисление,
линейная алгебра, теория графов, математическая статистика и теория
вероятностей, численные методы прикладной математики с примене-
нием компьютерной техники и др.

Описанная выше математизация химического знания в области
химической термодинамики стала интенсифицироваться с развитием
в XX веке прикладной математики, как собственно разделов мате-
матического знания, таких, например, как методы вычислительной
математики, так и «математической техники» — компьютеров и их
программного обеспечения.

В первую очередь в этом пограничном разделе химии получили рас-
пространение различные теоретические и полуэмпирические методы
вычислительной математики и ряд других разделов математического
знания. К примеру, такая новая область конечной математики, как
теория графов, легла в основу метода Сейфера и Смоленского для
расчета термодинамических параметров органических реакций. Осо-
бое распространение получили методы вычислительной математики
в химической термодинамике во второй половине XX века, когда со-
здание достаточно быстродействующих ЭВМ, компьютерной техники
позволило проводить анализ и расчет равновесий для сложных много-
компонентных систем, не доступных ранее анализу в силу большого
объема вычислительных процедур.

При отмечаемой интенсификации математизации химии в облас-
ти равновесной термодинамики специфика ее предметной области
обусловливает справедливость общего замечания, высказанного
А. Баблоянц: «Красота равновесной термодинамики заключается в том,
что с помощью всего лишь нескольких законов и несложных матема-
тических вычислений можно вывести множество общих и полезных
соотношений между различными параметрами состояния системы».
Качественный скачок в процессе математизации химии в области
исследования макроскопических химических систем произошел с воз-
никновением так называемой «новой химии» или ее частного варианта,
называемого «динамикой химических реакций». Основным предметом
новой химии являются открытые самоорганизующиеся молекулярные
системы — диссипативные структуры. Данная принципиально новая
область естествознания («новая химия») основывается на концепци-
ях неравновесной термодинамики (разработанных в 30-40-х годах
XX века Л. Онсагером и Пригожиным на материале, что показательно,
преимущественно химических и биохимических систем); эмпири-
ческих знаний, вытекающих из открытия осциллирующей реакции
Белоусова — Жаботинского; а также исследованиях нестационарного
поведения химических систем. Возникающие в связи с этим проблемы
требуют решения математических задач для систем многих дифферен-
циальных уравнений, в том числе систем нелинейных дифференци-
альных уравнений, что без специальных упрощений математических
моделей находится вне возможностей современной математики и
вычислительной техники. Описание и расчеты параметров неравно-
весных молекулярных процессов (химических, биохимических и т. п.)
осуществляются в настоящее время с использованием многих разделов
математики: методов линейной алгебры, теории дифференциальных
уравнений, принципов вариационного исчисления, разнообразных
численных методов.

Указанное разнообразие математического аппарата, используемого
в «новой химии», объективно связано с раскрытием новой предметной
области — молекулярных систем, эволюционирующих во времени.
Новый предмет исследования обусловил введение в описывающие
указанные системы дифференциальные уравнения ряда независимых
переменных: времени; концентрации промежуточных веществ, не за-
висящих от начальных условий; параметров диффузионных процессов
и пр., что повлекло за собой применение адекватного математического
аппарата теоретической и прикладной математики, в том числе таких
интересных ее разделов, как теория бифуркаций.

Характерной чертой «новой химии» является включение в ма-
тематический аппарат описания (математические модели) времени
в качестве независимой переменной, что в принципе отличает этот
раздел знания от равновесной (классической) термодинамики. То
есть здесь мы имеем образование междисциплинарной области
знания, в которой происходит синтез концепций химической кине-
тики и химической термодинамики на новом уровне их становления
в предметной области, относящейся к нестационарным открытым
химическим системам и неравновесным открытым системам больших
молекулярных ансамблей.

Выше был рассмотрен историко-логический процесс математиза-
ции химии на начальных этапах и в сфере таких феноменологических
областей пограничного научного знания, как химическая кинетика и
термодинамика. Для получения полноты картины системный подход
необходимо приводит нас к рассмотрению проблемы в той сфере хи-
мии, где, напротив, математизация знания осуществлялась в результате
реализации программ приведения химии к дедуктивному знанию. То
есть к такому знанию, где логико-математический аппарат включается
в основы теоретического аппарата химии, соответственно приближая
ее к критерию (идеалу) научности по И. Канту — «в любом частном
учении о природе можно найти науки в собственном смысле лишь
столько, сколько имеется в ней математики».
Надо отметить, что прогнозы Канта в «Метафизических началах
естествознания» касательно возможности области знания «химия»
перейти в разряд науки по его критерию (довольно одностороннему
и спорному, о чем ниже) были весьма пессимистичны: «Итак, до тех
пор пока не найдено поддающегося конструированию понятия для
химического воздействия материи друг на друга, то есть до тех пор
пока нельзя указать никакого закона сближения и удаления частей
(скажем, в пропорции плотностей и т. п.), согласно которому движение
их вместе с их результатами могли бы быть априори сделаны нагляд-
ными и изображаемыми в пространстве (требование, которое вряд
ли когда-нибудь будет выполнено), — до сих пор химия может быть
систематическим искусством или экспериментальным учением, но
никогда не будет наукой в собственном смысле, поскольку принципы
ее чисто эмпиричны и никак не могут быть изображены априори в
созерцании, а следовательно, раз к ним не приложима математика, они
ни в какой мере не делают понятной возможность основ химических
явлений» [Кант, 1994н, с. 252-253].

Из рассуждений Канта видно, что он недостаточно знал уровень
развития химии своего времени. В химии XVIII века как раз и шло
накопление знаний, позволяющих уже в некоторой степени находить
«поддающиеся конструированию понятия для химического воздейс-
твия», в том числе и законы «сближения и удаления частей в пропор-
ции плотностей». В это время в научном обороте химии были понятия
корпускул, вещества и элемента, устанавливались весовые отношения
реагентов и продуктов («частей»), вводилась запись химических ре-
акций в виде уравнений (А. Лавуазье). Кроме того, мы уже обсуждали
выше работу М. В. Ломоносова «Элементы математической химии»,
написанную в 1741 году (т. е. когда Канту было 7 лет), в которой вы-
страивается цепь силлогизмов, приводящих к выводу о возможности
математизации химии через объяснение химических процессов закона-
ми механики. Однако если комментировать эту ситуацию в этических
терминах, то недостаточная осведомленность Канта в достижениях
современной ему химии вполне естественна для ученого, деятельность
которого происходила в другой области знания, в силу чего не может
служить причиной упреков в его адрес. Выход в смежную область
знания необходим, хотя всегда в большей или меньшей степени такому
выходу присущ элемент некомпетентности.

Возможность создания редукционистских программ, т. е. выведе-
ния всего химического знания дедуктивным путем на основе мате-
матического формализма, появилась в первые десятилетия XX века.
Тогда в области физико-химического знания получило завершение
атомно-молекулярное учение, была установлена электронная струк-
тура атомов, создана квантовая механика: то есть в принципиальной
постановке были выполнены все условия «нахождения поддающихся
конструированию понятий для химического воздействия», говоря сло-
вами Канта. Хотя (об этом мы будет говорить в последующем разделе)
полная реализация редукционистских программ невозможна.

Кратко характеризуя суть обсуждаемого вопроса, можно сказать,
что здесь наша задача — проследить особенности установления вза-
имосвязей индуктивной (в большей части) химии с индуктивно-де-
дуктивной физикой и дедуктивной математикой в сфере пограничной
области знания «квантовая химия».

Выше был рассмотрен историко-логический процесс становления
квантовой химии в аспекте проблем ее взаимодействия с физикой,
что в данном контексте полезно принимать во внимание. Как уже
специально подчеркивалось при характеристике квантовой химии
как синтетической области знания, ее основой являются физический
квантово-механический подход и классические представления химии
о строении химических соединений. Первая составляющая привно-
сит в этот раздел химии весь математический аппарат квантовой
механики, вторая вынуждает «смягчать» этот аппарат, разрабатывая
приближенные методы решения задач квантовой химии на основании
качественных моделей.

Математизация квантово-механических знаний началась в двад-
цатых годах XX века, и тем самым были созданы предпосылки для
математизации химии через внедрение в нее квантово-механических
представлений. Как я уже отмечал, трудностей, обычно связанных с
освоением новой предметной области, для такого внедрения не было,
поскольку многие представления о микроструктуре вещества форми-
ровались непосредственно в химии или ее пограничных областях.

В 1926 году Э. Шредингер придал идее Л. де Бройля о волновых
свойствах электрона строгую математическую форму, опираясь на
математический аппарат дифференциальных уравнений в частных
производных. В то же время В. Гейзенбергом, М. Борном и П. Иорда-
ном была создана матричная квантовая механика. Эквивалентность
математического описания квантово-механических систем с помощью
волновых дифференциальных уравнений и в матричном виде была по-
казана в 1926-1927 годах П. Дираком. Как известно, «матричная кван-
товая механика» и «волновые дифференциальные уравнения» — две
формы одного и того же математического аппарата, который в насто-
ящее время называется функциональным анализом. С этого времени
начинаются интенсивная разработка математического формализма
квантовомеханической теории, поиск оптимальных методов решения
задач, относящихся к конкретным квантово-механическим системам.
Большим полем для таких исследований стала химическая наука.

Объективным основанием для установления взаимосвязи
раздела физики — квантовой механики — и, соответственно, ее
математического аппарата с химией является то, что химические
объекты — молекулярные системы — представляют собой инди-
видуальные квантово-механические системы электронов и ядер, а
химические превращения связаны с перестройкой электронной и
ядерной структур.

Такое пересечение предметных областей квантовой механики и
химии послужило основанием для многих представителей научного
сообщества (особенно в первой половине XIX в.) утверждать, что
принципиально возможно дедуктивное выведение химического зна-
ния на основе квантовой механики и ее математического аппарата.
Последующее развитие специально-научного знания и философско-
методологических исследований показало несостоятельность крайних
редукционистских программ, хотя и в наше время они поддерживаются
рядом ученых (эти вопросы обстоятельно рассматриваются в специ-
альном разделе данной работы).

Своеобразные проблемы решения задач квантовой химии привели
к формированию специфической методологии этого пограничного
раздела естествознания (см. выше раздел, посвященный анализу пу-
тей становления квантовой химии) и, соответственно, к разработке
своеобразных физико-математических подходов.

Здесь речь идет о методологии изучения химических веществ, ко-
торая далеко не во всех случаях выводилась на явный рефлексивный
уровень, а складывалась как бы естественным образом. Эта методо-
логия стала результатом взаимосвязи эмпирических исследований
химических превращений на уровне молекулярных образований и
отдельных функциональных групп и квантово-механических иссле-
дований, строящихся на основе программ редукции свойств вещества
к свойствам его составляющих, т. е. электронов и ядер.

Можно было бы первое направление назвать для химии традици-
онным, а второе — новым и нетрадиционным (так часто и делается),
однако историко-логический процесс развития химии явно показы-
вает традиционность для химии и первого, и второго направлений.
Действительно, использование квантово-механического («микроско-
пического») подхода в химии относится к единому руслу развития
химического знания в области атомно-молекулярного учения (что
подробно рассмотрено выше), заключающемуся в накоплении знания
о микроструктуре вещества и разработке методов предсказания хими-
ческих свойств вещества на основании представлений о его строении
и составе. В этом смысле каждая из теорий химического строения и,
конечно, химическая атомистика в целом внесли в развитие этого
направления свой вклад: дуалистическая теория Берцелиуса, теория
типов Жерара, теория химического строения Бутлерова, представле-
ния Вант-Гоффа о трехмерной структуре химических соединений и
многое другое.

В рассматриваемом направлении нетрадиционность заключается
в том, что в результате использования квантово-механического аппа-
рата в химии при сохранении предмета, цели и принципиального мето-
дологического ориентира (свойства вещества, познаваемые через его
составляющие, то есть путем редукции) данная пограничная область
химии резко обогатилась математическим инструментарием.

Рассматривая процесс математизации химии в этой области, сущес-
твенно учесть, что характер математических задач квантовой химии и
методы их решения во многом определяются не только математичес-
ким аппаратом квантовой механики, но и математическими моделями
химических систем, создаваемых с привлечением качественных сооб-
ражений химических знаний.

Задачи квантовой химии, определяющие математический аппарат,
в них используемый, можно разделить на две основные группы.

Первая — получение численных значений физико-химических
характеристик индивидуальных химических веществ (соединений,
молекул) вне их химического взаимодействия с какими-либо другими
соединениями.

Вторая — предсказание на основе соответствующих математических
расчетов механизмов и закономерностей химических превращений.

Вполне понятно, что предметом второй задачи являются системы
значительно более высокого порядка сложности, и удовлетворитель-
ного их решения даже для простейших систем вряд ли можно ожидать
в ближайшем будущем (если учесть, что даже для простейших систем
первой задачи имеются решения с большими приближениями).
Математические задачи первого типа представляют собой в целом
задачу решения волнового уравнения Шредингера, представляющего
собой дифференциальное уравнение в частных производных от ЗА
независимых переменных (в случае системы из Амикрочастиц). Если
удается решить данное уравнение, то есть получить волновую функцию
в явном виде, то значения многих параметров: энергии, электрического
и магнитного дипольных моментов и т. п. — могут быть получены как
собственные значения операторов соответствующих величин. Таким
образом, уже в данной частной предметной области химии вместе с
квантовой механикой в ее сферу вошел математический аппарат теории
дифференциальных уравнений, теории матриц и операторов.

Сложность аналитического и даже численного решения задач
квантовой химии обусловливает привлечение в ее сферу дополни-
тельного аппарата теоретической и прикладной сфер математики. Так,
например, при решении квантово-механических задач возможно их
упрощение в случае учета симметрии изучаемого объекта (например,
молекул), что обусловливает широкое распространение в таких вычис-
лениях преобразований симметрии, то есть аппарата математической
теории групп.

В целом в связи с трудностями решения задач квантовой химии,
в ней развивается в настоящее время два раздела:

•	расчеты, прогресс которых связан с усовершенствованием их
методов и расширением возможностей компьютеров;

•	расчеты a posteriori, то есть с опорой на эксперимент, иными
словами — эмпирические расчеты, в которых многие параметры
математических выражений калибруются по эксперименталь-
ным данным.

Надо учитывать то, что направление ab initio хотя и построено на
чисто математическом формализме, но исходная для расчетов мате-
матическая задача (математическая модель) строится на сильно уп-
рощенной физической модели, «обедняющей» действительность ради
последующей простоты вычислений. По мере усложнения эти модели
можно выстроить в следующий ряд: МО ЛКАО, МО ЛКАО ССП,
МО ЛКАО ССП КВ (МО — молекулярная орбиталь; АО — атомная
орбиталь; ЛК — линейная комбинация; ССП — самосогласованное
поле; КВ — конфигурационное взаимодействие).

Иначе говоря, если в расчетах a posteriori трудности точного ре-
шения уравнения Шредингера упрощаются за счет введения в мате-
матические формулы численных значений параметров, полученных
экспериментально, то в расчетах ab initio математические трудности
облегчаются за счет использования упрощенной исходной модели,
заведомо искажающей реальную ситуацию (представляющей иссле-
дуемый предмет в обедненно-упрощенном виде).

Развитие квантовой химии не только ознаменовалось внедрением
в химию различных разделов математики (в результате пересече-
ния предметных областей с квантовой механикой и использования
методов последней): дифференциальных уравнений, теории ли-
нейных операторов в функциональном пространстве, теории групп,
разнообразных методов вычислительной математики, но и привело
к достаточно ясному представлению о границах математизации и
формализации химической науки.

В научной литературе среди прочих «компьютерных наук» стали
появляться работы под названием «компьютерная химия» — в связи
с современными тенденциями математизация химии в значительной
части стала определяться возможностями использования в естест-
вознании средств вычислительной техники и методов вычислитель-
ной математики.

Обсуждаемая проблема рассмотрения математизации химии будет
представлена неполно, если не принять во внимание такой важный
подход, как математическое моделирование. Использование матема-
тических моделей в естествознании — характерный процесс развития
науки XX века. Однако, если учесть, что понятие «математическая
модель» достаточно широкое и расплывчатое по содержанию и объему,
можно считать вообще математизацию каких бы то ни было областей
естествознания созданием математических моделей природных про-
цессов, объектов, систем.

Синтезируя многие известные варианты определения понятия «ма-
тематическая модель», можно считать, что оно будет включать любой
математический подход в химии, любое математическое выражение,
представляющее какой-либо химический объект или связанный с ним
процесс: закон действующих масс Гульдберга и Вааге, выражение для
термодинамических потенциалов Гиббса, уравнение Шредингера в
одноэлектронном приближении МО ЛКАО и т. д.

Если учитывать разделение моделей на материальные и идеальные,
то в химии, помимо математических, давно применяются мыслимые
модели качественного характера, например, в «химическом мышле-
нии» на основании классических теорий химического строения.
Яркий пример действенности таких моделей как теоретичес-
ких инструментов познавательной деятельности — предсказание
А. М. Бутлеровым на основе его теории химического строения воз-
можности существования в природе четырех изомерных бутанолов
и последующий синтез 2-метилпропанола-2.

В естественных науках и технических областях математическое
моделирование приобрело особое значение и стало достаточно
эффективным при решении некоторых задач в связи с развитием
вычислительной техники в XX веке. При построении большинства
математических моделей реальных процессов, в частности процессов
химических, как правило, исходят из общего вида математического
описания, даваемого общей теорией, а многочисленные коэффици-
енты и параметры математической модели берут из опыта. Таким
образом, в современном виде метод математического моделирования
представляет синтез математического знания (с его фундаментальны-
ми и прикладными разделами) и теоретических и экспериментальных
знаний конкретных наук. Как известно, в такой области знания как
нигде требуется проведение математических процедур с применением
численных методов на основе мощных вычислительных устройств.
Это вызывает специфическую познавательную ситуацию: матема-
тическая модель выбирается не только из соображений наиболее
близкого представления действительности, но и из соображений
проведения расчетных процедур с ней на доступных ЭВМ за разум-
ное время.

В силу сказанного весь предыдущий материал настоящей части
можно отнести и к проблемам развития математического моделиро-
вания в химии.

В наше время математическое моделирование в химии — это по пре-
имуществу моделирование с помощью компьютеров, т. е. компьютерное
моделирование. В современной литературе называются следующие
направления компьютерного моделирования в химии:

«1.1. Расчеты строения и спектров молекул и других атомно-моле-
кулярных систем на основе квантовой химии и теоретической моле-
кулярной спектроскопии.

2.	Построение потенциальных поверхностей.

3.	Расчеты на основе “молекулярной механики”.

II. 1. Молекулярная динамика.

2.	Метод Монте-Карло (строение, динамика и свойства жидкостей,
растворов, твердых тел; поверхностные явления, абсорбция).
3.	Моделирование химических реакций и химических равновесий,
макрокинетические процессы.

III. Установление корреляций “структура-свойство”, проблемы
материаловедения» [Зоркий, 2001, с. 6].

При всех успехах компьютерного моделирования сейчас видны
и его горизонты, или конечные возможности: «Заметим, что иссле-
дования, относящиеся к важнейшему для химии пункту II.3, пока не
увенчались большими успехами. Осуществить компьютерное моде-
лирование химических процессов удалось лишь в некоторых простых
случаях. Об уверенном предсказании хода химического превращения
для мало-мальски сложных систем говорить пока не приходится.
Вообще, компьютерное воспроизведение процессов, происходящих в
атомно-моллекулярных системах, обладающее многими признаками
эксперимента, в настоящее время не дает (если говорить о простейших
модельных систуациях) результатов, которые по достоинству можно
было бы приравнять к экспериментальным» [Зоркий, 2001, с. 6].

Выше мы рассматривали области, в большей части связанные с
математической интерпретацией физико-химического содержания
знания, уже находящегося в научном обороте. Здесь же мы выде-
ляем проблемы математизации химии в процессах получения нового
знания.

В этом направлении исторически первым было зарождение мето-
дов математического планирования эксперимента, что связывается в
первую очередь с разработками Р. Фишера в 20-х и 30-х годах XX века.
В 50-х годах после работ Дж. Бокса начинается интенсивное приме-
нение методов математического планирования эксперимента химии
и химической технологии. При этом первые задачи планирования
эксперимента в химии заключались в решении задач оптимизации ус-
ловий протекания того или иного процесса путем обычных численных
методов поиска экстремума с учетом случайных ошибок измерений.

В связи с компьютеризацией науки и развитием численных методов
в 60-х годах сложилась современная теория планирования эксперимен-
та в химии, методы которой основаны на теории приближения функций
и на математическом программировании. При этом надо отметить, что
раздел знания, называемый «математическое планирование экспери-
мента», не поднимается на уровень общеметодологического знания.
Предмет этой области науки не методология экспериментальной поз-
навательной деятельности в полном и широком смысле этого понятия,
а математический поиск оптимальных путей уже разработанной в
содержательном плане экспериментальной ситуации. Математическое
планирование эксперимента по своему методическому арсеналу, вооб-
ще говоря, тесно примыкает к математическому моделированию, и, по
существу, математическое планирование эксперимента можно считать
одним из разделов математического моделирования.

Таким образом, даже на уровне специально-научной методологии,
то есть на уровне, максимально близком конкретно-научному (специ-
ально-научному) знанию, «методологическое содержание» в методах
математического планирования эксперимента в его сложившейся
форме немногим более такового в математических методах статисти-
ческой обработки экспериментальных данных. Что касается методо-
логии более высокого и общего уровней, то вполне понятно, что она
даже в бесконечной перспективе может быть формализована только
в отдельных частях (это отдельная большая проблема).

Данная ситуация, выделяющаяся как характерная и специфичная
для современного периода развития химического знания в его взаимо-
действиях с физикой, математикой, логикой, общеметодологическими
знаниями, знаменуется многими проблемами.

Одна из них — проблема формализации содержательного и сим-
волического (но нематематического) химического знания в формы,
подходящие для их ввода в программы ЭВМ.

Другая — не менее значимая и характерная — использование в про-
граммах логики, адекватной языку описания содержательных харак-
теристик и высказываний, что приводит к разработке так называемых
«нечетких логик» (или «логик приблизительных рассуждений» и т. п.),
основанных на теории нечетких множеств. В частности, в современной
специальной литературе сообщается о разработке прикладного логи-
ческого исчисления для решения качественных задач спектроскопии
химических соединений на основе теории предикатов первого порядка
и теории множеств.

Сейчас становится все более зримым громадное поле проблем для
философско-методологического анализа, связанных с развитием раз-
работок экспертных систем, в частности экспертных систем в сфере
химических исследований. Разработка экспертных систем, по суще-
ству, представляет собой создание систем, в которых осуществляется
синтез формально-логических средств вычислительной техники с
коллективными знаниями (включая навыки, опыт и многое другое)
субъектов соответствующей области деятельности. При этом должны
решаться во взаимосвязи множество интердисциплинарных проблем:
выбор экспериментов, методы выявления и формализации соответс-
твующих знаний, адекватная знаниям их логико-математическая
интерпретация в форме программ для ЭВМ и форме, приемлемой
для эффективного (продуктивного) восприятия пользователем. Все
эти проблемы требуют привлечения философско-методологических,
логико-математических, социально-психологических знаний соответс-
твующей конкретной науки.

Характерными проблемами создания экспертных систем являются
проблемы интерпретации и формализации содержательных знаний
большого объема в условиях неполноты информации. Решение форма-
лизованных задач с помощью компьютерной техники, в свою очередь,
усугубляется конечными возможностями вычислительной техники,
так как вычислительные мощности накладывают жесткие ограничения
на размерности задач. Извлечение же знаний для экспертной системы
производится в пространстве огромной размерности.

Химия как математика и математизированная химия
вне количественных расчетов

Для получения дополнительного материала, дающего основания
для методологического анализа процесса математизации химии, рас-
смотрим еще несколько областей химического знания, где развитие
математических подходов происходило необходимо и по характерным
механизмам. Одна из таких областей — химическая термодинамика.
Истории химической термодинамики и термодинамики как общена-
учной дисциплины неразрывно связаны, поэтому проблемы математи-
зации термодинамики и химической термодинамики взаимосвязаны.
Выше, в разделе, посвященном рассмотрению историко-логического
процесса этой пограничной области знания, мы уже отмечали, что
термодинамика формировалась на материале многих разделов физи-
ки, химии, биологии и смежных с ними областей. Учитывая то, что
такая феноменологическая дисциплина, как термодинамика, является
наиболее общей из известных естественно-научных дисциплин, имеет
универсальный характер и приближается к общенаучному знанию,
можно говорить о применимости в химической термодинамике мате-
матического аппарата термодинамики в целом.

Как известно, термодинамика сформировалась в особую область
научного знания в течение XIX века. Надо отметить, что в этот период
(а во многом и в наше время) многие термодинамические расчеты не
выходят за рамки простых арифметических процедур. В таких расчетах
на основании экспериментальных данных по относительным значе-
ниям термодинамических параметров: энтальпии, энтропии, изобар-
но-изотермического потенциала и т. д. — с привлечением уравнений
химических реакций производятся оценки названных параметров для
конечных и промежуточных продуктов, оценивается принципиальная
осуществимость той или иной реакции и т. п. Помимо простых алгеб-
раических выражений и арифметических расчетов в термодинамике
XIX века математический аппарат более высокого порядка сложнос-
ти привлекался, пожалуй, только при обосновании второго начала
термодинамики на основании молекулярно-кинетической теории с
применением методов математической статистики.

Особенности взаимосвязей математики и термодинамики инте-
ресно выступают в форме записи математических выражений, уста-
навливающих взаимосвязи термодинамических функций. Значения
основных термодинамических функций определяются несколькими
независимыми переменными, например: энергия Гельмгольца может
рассматриваться как функция температуры и объема, внутренняя
энергия — как функция энтропии и объема, энтропия — как функция
внутренней энергии и объема. Такие функциональные взаимосвязи
дают основания для записи термодинамических уравнений, в том числе
используемых для описания химических систем, в форме уравнений в
частных производных. Действительно, основные термодинамические
функции в большей части неопределенны по своему абсолютному
значению, в термодинамических же расчетах пользуются величинами
изменений значений термодинамических функций, что отражается в
записи термодинамических уравнений в форме уравнений в частных
производных. Однако в данном конкретном примере существенно
учесть, что во второй половине XIX века (и в значительной степени
в наше время) такая форма записи математической зависимости
термодинамических функций используется более для собственного
выражения такой зависимости и не предполагает решения математи-
ческих задач для уравнений в частных производных.

Дело в том, что термодинамика построена как феноменологическая
наука, законы которой представляют обобщение большого эмпири-
ческого материала по исследованию макроскопических систем. В
этом смысле термодинамика — типичная индуктивная область зна-
ния. К тому же в термодинамике XIX века и в большинстве разделов
термодинамики XX века изучаются равновесные процессы и, соответ-
ственно, описываются системы, находящиеся или близкие к состоянию
равновесия. Как известно, равновесные процессы в термодинамике
могут быть описаны без сложного математического аппарата.

Рассмотренный случай интересен тем, что показывает типичный
вариант использования математической формализации для интерпре-
тации качественных знаний без специальной цели проведения на ос-
нове использованного математического формализма количественных
процедур. Аналогичный пример представляет и разрабатываемая в кон-
це XIX века «геометрическая термодинамика фазовых равновесий», в
которой также использовались геометрические образы при построении
эмпирических диаграмм состояния конденсированных систем и соот-
ветствующих кривых или поверхностей термодинамических потен-
циалов, но не использовался математический аппарат аналитической
геометрии. То же относится и к использованию геометрических образов
в физико-химическом анализе — универсальном междисциплинарном
методе исследования многокомпонентных систем по диаграммам
«состав-свойство», созданном в 1906-1914 годах Н. С. Курнаковым
и С. Ф. Жемчужным. Использование физико-химических образов в
физико-химическом анализе не обусловливает применения каких-
либо разделов математического аппарата, относящегося к геометрии.
Соответственно теоретические основы физико-химического анализа
составляют два содержательных принципа, которые Курнаков называл
«принципом непрерывности» (кривые диаграмм не имеют разрывов)
и «принципом корреляции» (каждой равновесной системе, то есть
физико-химическому индивиду, соответствует один определенный
геометрический образ диаграмм). В современных руководствах по
физико-химическому анализу последний принцип формулируется как
«принцип соответствия» (соответствие определенного геометрическо-
го образа конкретному комплексу фаз равновесной системы).

Процесс становления физико-химического анализа, помимо отмечен-
ного выше обстоятельства, интересен еще идейным влиянием математи-
ческого знания на теоретические основания этого метода. Так, если спра-
ведливость принципа непрерывности становилась очевидной уже в силу
основных теоретических представлений естествознания того периода, то
правомерность введения принципа корреляции (принципа соответствия)
нуждалась в специальном обосновании. Согласно Н. С. Курнакову, тео-
ретические основания для этого нужно искать в одном «из величайших
созданий математики 19 столетия» — теории групп, изучающей общие
свойства совокупности определенным образом связанных элементов.
Такими элементами — операторами могут быть и геометрические пре-
образования, и фазовые физико-химические превращения.

Н. С. Курнаков при проведении аналогии из формализованной
математической теории выделил ее качественное содержание и увидел
следующую взаимосвязь между теорией групп и учением о равновес-
ных системах (объектах физико-химического анализа):

Теория групп	Учение о равновесных химических системах
Изменение положения или геомет- рические преобразования простран- ства	Изменение состояния или химичес- кие превращения вещества
Группа	Равновесная система
Элементы или операторы группы	Фазы системы
Генераторы или производящие эле- менты группы	Компоненты или слагающие вещес- тва системы
Степень группы	Число компонентов
Геометрический инвариант группы — геометрический образ, принадле- жащий группе, который остается неизменным при преобразованиях группы	Химический инвариант системы — определенное соединение, отвеча- ющее фазе с сингулярным элемен- том — точкой, линией, плоскостью и т. д., состав которого остается неизменным при превращениях системы

Исходя из представлений о дискретных подгруппах непрерывных
групп, развитых норвежским математиком Софусом Ли, Курнаков
все химические превращения разделил на две категории — главную
и подчиненную. К первой он отнес превращения «с непрерывным
изменением состава фазы», ко второй — таковые с «непрерывным
изменением состава фазы», в том числе определенные соединения,
характеризующиеся «сингулярными точками закона кратных отноше-
ний». Сингулярными в данном случае называют точки экстремумов на
диаграмме состояния, отвечающие образованию в системе соединений
постоянного состава. Курнаков указывал, что второй тип превраще-
ний, будучи частным случаем первого, вместе с ним образует единую
систему химических превращений.

Таким образом, мы видим своеобразную связь химии с математи-
кой, когда используется не собственно аппарат математики, а форма
отношений идеальных объектов какого-либо знания (здесь: форма
представления равновесных систем в методе физико-химического
анализа) по аналогии с формой отношений объектов математики
(здесь это теория групп).

В разделах, рассматривающих использование математического
аппарата в химической кинетике и термодинамике, отмечается, что
математическая форма записи (например, дифференциальная фор-
ма для термодинамических функций) использовалась для удобства
качественных знаний о взаимосвязи соответствующих параметров,
а не как математическая модель для проведения с ней последующих
математических операций.

В квантовой химии аналогично мы имеем разделы, где те или иные
характеристики квантово-механической системы устанавливаются без
математических расчетов на основании качественных соображений,
базирующихся на квантово-механических концепциях и химических
знаниях.

Познавательная значимость «нематематической» квантовой хи-
мии (то есть химии, которая при решении своих задач опирается на
концептуальный аппарат квантовой механики в его синтезе с хими-
ческим концептуальным аппаратом без привлечения математичес-
кого формализма) находит осознание в современном теоретическом
естествознании:

«Выразительными примерами (простых эффективных качествен-
ных концепций в химии. — В.К.) могут служить концепция ароматич-
ности Хюккеля (правила “4zz + 2”) и правила Вудворда — Хоффмана
(сохранение орбитальной симметрии). Мы беремся утверждать, что
вклад этих результатов в развитие органической химии несравненно
более значителен, чем вклад всех достижений расчетных методов,
вместе взятых» [Органический синтез, 2001, с. 547].

В этой же книге приводятся слова Вудворда и Хоффмана:

«Мы полагаемся на наиболее фундаментальные идеи теории
молекулярных орбиталей — концепции симметрии, перекрывания,
взаимодействия, связывания и узловой структуры волновых функций.
Отсутствие чисел в наших рассуждениях — это не есть слабость, в
этом их величайшая сила... Довод, основанный на первых принципах
симметрии, по необходимости качественный, в действительности
значительно весомее, чем обманчиво достоверный количественный
результат» [Органический синтез, 2001, с. 547; Вудворд, 1968].

Естественным образом складывающаяся ситуация взаимодейс-
твия химии, физики и математики в области квантовой химии (а
также и в других областях) показывает, что неформализованные и
нематематизированные методы химии являются неотъемлемой час-
тью как эмпирического, так и теоретического химического знания.

Есть и еще одна сторона проблемы. А именно — язык химии и
принципы химического мышления сродни математике сами по себе.
Действительно, логика и методология химического познания в соче-
тании с символическим языком химии сближают ее с математикой.
В названной выше работе об этом говорится так: «В чем, собственно
говоря, состоят принципиальные особенности математического ап-
парата и связанной с ним символики, обусловливающие желаемую
“точность”? По-видимому, главное свойство и главное назначение
математики есть возможность с ее помощью получать безусловно
надежные выводы из некоторых предпосылок. Иначе говоря, матема-
тический аппарат есть совокупность методов рассуждений, основанных
на строго определенных правилах выполнения тех или иных логичес-
ких ходов. Применяемая при этом символика есть лишь техническое
средство, упрощающее применение таких формализованных правил.
При этом очевидно, что сама форма символики, так же как и форма
правил преобразований, принципиального значения не имеет. С такой
точки зрения всю органохимическую символику можно с полным
правом рассматривать как своеобразный и весьма целесообразный
математический аппарат» [Органический синтез, 2001, с. 549]. Здесь
же целесообразно напомнить, что Ш. Жерар называл свою теорию
типов «химической алгеброй».

Итак, химия, являясь своеобразной математикой, выражающей-
ся в логических операциях с символами и графическими образами,
является и искусством, выражающимся в творчестве по принципам
красоты.

Математизация химии без посреднической роли физики

Интересный вопрос — каковы возможности непосредственной ма-
тематизации химии без опосредующей роли физического знания?

Как видно из материала настоящего раздела, основной путь ис-
пользования какого-либо математического аппарата в химии связан
с развитием взаимодействий химического и физического знаний, в
результате чего математический аппарат соответствующей области
физического знания адаптируется в химии. Проведение полуэмпири-
ческих решений математических задач химии, количественная калиб-
ровка параметров математических моделей тех или иных химических
объектов во многом связаны с физическими экспериментальными
измерительными средствами.

Области непосредственной взаимосвязи химии с математикой
значительно меньше и не так значительны (хотя бы для прошлого и
настоящего химии), но в то же время обусловленность и пути становле-
ния таких областей представляют принципиальный методологический
интерес. Вполне понятно, что химические знания менее формализуемы,
чем физические и, соответственно, пути прямой математизации химии
более ограниченны. Одним из таких путей можно считать появление
пространственных моделей, представляющих графически строение
химических соединений. Эти модели возникли в русле развития
теории строения химических соединений, которая, как обстоятельно
показано в соответствующем разделе, зарождалась более благодаря
«химической» логике, нежели измерительным экспериментальным
процедурам. Представления о трехмерной структуре химических со-
единений, зародившиеся в конце XIX в. (стереохимия), обусловили
возможность описания структуры химических соединений аппаратом
геометрии и операций симметрии или, в общем, математической те-
ории групп. Поскольку же речь идет только о геометрической струк-
туре химических соединений, знания о которой в XIX в. получались
методами традиционной, или классической, химии без какого-либо
заметного вклада со стороны физики, то в данном случае можно
говорить о непосредственной взаимосвязи химии и математики. По-
нятно, что здесь подчеркивается отсутствие прямой опосредующей
роли физического знания, хотя, конечно, вряд ли возможно выделить
какую-либо «чистую» область естествознания, формирование знаний
в которой не было бы связано непосредственно или опосредованно с
какими-либо другими.

Надо сказать, что вопросы изучения химических систем и химичес-
ких процессов на основании соображений симметрии с соответствую-
щим привлечением математической теории групп сейчас достаточно
разнообразны. Они включают описания структуры химических соеди-
нений, используются при упрощении вычислительных математических
задач в квантово-химических моделях; исследуются возможности
применения в ряде частных разделов, к примеру, интерпретации
периодической таблицы элементов с точки зрения ортогональной
симметрии элементов в таблице.

Далее можно рассматривать варианты использования в химичес-
ком знании теории вероятностей и теории информации, применение
которых в предметной области химии также не требует обязательного
рассмотрения химических объектов в горизонтах «физического ви-
дения». Одним из примеров являются количественные оценки веро-
ятности спонтанного образования химических или биоорганических
соединений определенной структуры: белков, нуклеиновых кислот и
т. п. — в соответствующий период биогеохимической истории земли.

Качественно новый этап взаимосвязей химии и математики начи-
нается во второй половине XX века в связи с развитием компьютерной
техники и ее логико-математическим обеспечением. Это составило
основу для перевода содержательной (т. е. не только количественной
и необязательно «офизиченной») информации химии в компьютер-
ные информационные технологии и компьютерного искусственного
интеллекта: информационно-поисковые системы, машинный дизайн
в химии, экспертные системы и т. п.

Математические методы в химической технологии

Здесь мы сделаем акцент на пограничной научно-технической
области знания, где математическое моделирование и его проблемы
получили особое значение — химической технологии.

Химическая технология до 20-х годов XX столетия в силу отно-
сительно небольшой мощности химических реакторов решала свои
проблемы в основном опытным путем.

Важным этапом математического описания химического реактора
(основного элемента химического технологического процесса) был
метод «черного ящика», согласно которому связь входа системы с
выходом апроксимировалась каким-либо полиномом на основании
результатов экспериментов. Сложность технологических систем ни
на каком из этапов развития научно-технического знания не позво-
ляла даже мечтать о формировании программ сведения химической
технологии к одним только физико-химическим и математическим
знаниям.

С появлением достаточно быстродействующих ЭВМ, дающих воз-
можность численного решения сложных систем дифференциальных
уравнений (являющихся наиболее универсальной и, отсюда, основной
формой представления математических моделей), появилась возмож-
ность математического описания процессов в химических реакторах
на основании учета многих факторов, характеризующих сложную
химическую систему. Наряду с этим дополнительные математичес-
кие методы в области химической технологии стали применяться в
связи с решением сложнейших задач описания не отдельных аппа-
ратов и технологических стадий, а технологических систем в целом,
что определило применение в этой области математических методов
системного анализа как раздела математики и системного подхода как
раздела методологии.

Химическая технология как раздел научно-технического знания
представляет собой сложнейшую интегративную и синтетическую
междисциплинарную область знания, включающую основные раз-
делы химии, физики, технических и инженерных знаний. Соответс-
твенно этому и чрезвычайно разнообразны математические модели в
этой области научно-технического знания, создание и использование
которых основывается на различных разделах математики: теории
дифференциальных уравнений, теории матриц, теории графов,
линейной алгебре, численных методах прикладной математики,
методах системного анализа и многих других.

Обширную область проблем химической технологии представ-
ляют проблемы, связанные с моделированием кинетики химических
реакций, которая в аспекте процессов в технологических системах
часто называется «макроскопической кинетикой». Прикладные ма-
тематические задачи химической кинетики решаются на аналоговых
и цифровых вычислительных машинах. Первые из них позволяют
брать более сложные и адекватные модели, но получать менее точ-
ные решения, вторые — наоборот. Математическое моделирование в
химической кинетике принципиальным образом связано с решением
так называемых «прямых» и «обратных» задач: прямые — когда задана
математическая модель химического процесса и нужно вычислить
параметры процесса; обратные — когда по ряду экспериментальных
параметров процесса нужно установить вид математической модели.
Математические трудности решения данных задач несоизмеримы.
Первая задача — дедуктивная, точность решения которой целиком
определяется используемым математическим аппаратом и возможнос-
тями компьютера. Вторая задача, напротив, во многом индуктивная и
не имеет универсального метода решения. Пока основным методом
ее решения является перебор серии прямых задач (математических
моделей — гипотез), набор которых конструируется и составляется
на основе качественных соображений с немалой долей интуиции
исследователя.

В этой части важно проанализировать вопрос о соотношении практи-
ческой ценности той или иной математической модели (с точки зрения
соответствия выходных данных, получаемых на основе модели, экспери-
ментальным) и степени ее соответствия моделируемым материальным
процессам (с точки зрения соответствия механической структуры моде-
ли и структуры внутренних механизмов моделируемого процесса).

Теоретические следствия, вытекающие из математической моде-
ли, могут либо иметь конкретно-научное содержание, либо никакого
конкретного содержания не иметь. Другими словами, выделяется
проблема эвристической ценности, соответствующей практически
эффективной модели.

Анализируя проблемы соотношения формального и содержательного
в математических уравнениях химических реакций, физикохимик Д зюро
Хориути пишет: «Мы имеем право написать сколько угодно химических
уравнений для одной и той же реакции, и каждому будет отвечать неко-
торая константа равновесия... Мы теперь знаем, однако, что химические
уравнения пишутся просто для того, чтобы описать экспериментальные
результаты, относящиеся к материальному балансу, без всякой претензии
на передачу истинного механизма атомных перегруппировок. Утратив
возвышенную функцию передачи механизма, химические уравнения
остались просто выражением эквивалентности совокупностей вещества
слева и справа от знака равенства в соответствии с сохранением атомов,
подобно тому, как курсы валют выражают сохранение ценности. Урав-
нения обмена денег, такие как “четыре рубля за один доллар” или “один
рубль за четверть доллара”, отличаются коэффициентами, но это отли-
чие — вопрос удобства вычислений, не более».

Вообразив гипотетический механизм химической реакции с со-
ответствующей его математической моделью не соответствующими
действительности изучаемого химизма, можно без особого труда
подбором соответствующих коэффициентов с помощью компьютера
добиться полного совпадения расчетной и эмпирической кинетичес-
ких кривых. Отсюда совершенно очевидно, что помимо формально-
математического подхода, для достаточно адекватного познания
и идентификации механизма какого-либо процесса необходимо
использовать целый комплекс содержательных теоретических и
экспериментальных физико-химических средств, «высвечивающих»
соответствующие элементарные процессы (об истории эмпирическо-
го и математического моделирования в химической технологии см.
[Кузнецов, Зайцева, 1984]).

Широкое использование метода математического моделирования
в химии, особенно в химической технологии, определило появление
нового понятия — «математическая химия», обозначающего преиму-
щественно интегративные научно-технические области знания, в
рамках которых известные математические методы (главным образом
методы решения систем линейных и нелинейных уравнений в частных
производных) применяются для решения задач химии.

Словосочетание «математическая химия» не является распростра-
ненным. «Математическая химия» (если брать это словосочетание
как более или менее устойчивый термин) решает преимущественно
задачи химической технологии, которые существенно отличаются от
основных проблем фундаментальных разделов химии — химического
строения, химической связи, реакционной способности. Она более от-
носится к физике и физикохимии химико-технологических процессов,
описывая температурное распределение, массоперенос, теплоперенос,
диффузию, кристаллизацию и т. п.

Поскольку математические модели, представляющие объект
химии достаточно полно, чрезвычайно сложны, их решение требует
развития и совершенствования методов прикладной математики, в
частности совершенствования вычислительной математики. Причем
при решении задач вычислительной математики и на самих этапах
математических процедур ученым часто приходится действовать
как естествоиспытателям, полагаясь во многом на опыт и «правдо-
подобные» рассуждения. В этом аспекте уже можно констатировать
первичные формы взаимодействия химии и математики (а не только,
как ранее, отмечать односторонность процесса, называемого выше
«математизация химии»); то есть в области эволюции математики
(пока в прикладных ее разделах) уже можно начать прослеживать
влияние химического знания на методологию и специальный инстру-
ментарий прикладной математики. Конечно, такое влияние в частной
области прикладной математики не затрагивает фундаментальных
ее разделов; пока это не сравнимо со многими яркими случаями
влияния физического знания на развитие математики, например,
Ньютон разработал дифференциальное и интегральное исчисление
в связи с необходимостью описания различных видов движения и
взаимодействия в его механике.

Заключение: прелести математизации
и нематематизируемая красота химии

В заключение можно дать краткую характеристику методологичес-
кого анализа развития взаимосвязей химии и математики.
Направления научной деятельности по пути математизации химии
имели и имеют предпосылкой идеалы и нормы, задаваемые математи-
ческим знанием. Распространение и пропаганда этих идеалов и норм
в научной среде (в химии — особенно начиная с XVIII века) в форме
«внутринаучной идеологии» (в нашем случае — «математической идео-
логии» в химии) обусловливают достаточно широкое вовлечение субъ-
ектов научного творчества в деятельность в духе данной идеологии.

Утверждение и распространение «математической идеологии» в
естествознании в XVIII веке в немалой мере связаны с именем и авто-
ритетом И. Канта. Однако позиция Канта в отношении к химии сыграла
в идеологическом отношении двоякую роль. С одной стороны, для
химии, как для одной из наук о природе, в качестве идеала научности
утверждается математика, что должно было бы стимулировать деятель-
ность ученых по интенсификации математизации естествознания, в
частности химии. С другой стороны, Кант считал почти невозмож-
ным познание химией внутренних причин взаимодействия вещества
(«частей»), а отсюда и почти невозможным приобретение химией
статуса науки (по критерию Канта). Последнее можно назвать уже
«контрпропагандой» в отношении распространения «математической
идеологии» в химии. В то же время ученые, более близкие к химичес-
кому знанию и его новейшим достижениям, усматривали реальные
пути математизации химии, что выражено, например, в программной
работе М. В. Ломоносова «Элементы математической химии».

Анализ математизации естественно-научного знания, особен-
но химии, позволяет выявить пять основных форм, отражающих
воздействие математического знания на какую-либо естественно-
научную область.

Первая — появление «математической идеологии» без какого-либо
заметного использования математического аппарата в конкретном
знании (яркий пример — работа М. В. Ломоносова «Элементы мате-
матической химии»).

Вторая — построение каких-либо разделов конкретного знания
под влиянием идеалов математики и по ее образцам, но опять-таки без
какого-либо использования математического аппарата. Примерами
такой формы взаимосвязи химии с математикой являются «химическая
алгебра» Ш. Жерара, выраженная в принципах и логике построения
его теории химического строения; или принципы физико-химичес-
кого анализа, разработанные Н. Курнаковым с опорой на аналогии из
математической теории групп.
Третья выражается в использовании тех или иных форм матема-
тической записи для интерпретации каких-либо химических объектов,
процессов, но без последующих аналитических или вычислительных
операций с этими формами. Показательные примеры — запись вза-
имозависимостей термодинамических функций в форме дифферен-
циальных уравнений в частных производных, не предполагающая
математического решения таких уравнений; запись уравнения Шрё-
дингера с целью исследования его свойств симметрии без численного
решения для систематики энергетических уровней, характеристики
их расщепления при введении заместителей.

Четвертая — математическое моделирование природных объ-
ектов с аналитическим и/или численным решением получающихся
математических задач. Эта форма, как правило, и рассматривается как
математизация естествознания; для естественных наук безусловный
приоритет в этой области принадлежит уравнениям в частных произ-
водных и их аналитическому или численному решению в приложении
к конкретным естественно-научным и техническим задачам.

Пятая — формализация содержательного естественно-научного
знания с применением логико-математического аппарата и компью-
терной техники: планирование путей синтеза химических соединений,
создание экспертных систем для решения научных и технологических
задач и т. п. Ясное разделение таких форм дает дополнительные воз-
можности для постановки методологических и специально-научных
исследований.

Общая картина развития взаимосвязей химии и математики
показывает, что в большей части процесс математизации химии
сопряжен с процессом взаимодействия физических и химических
знаний, причем физические знания играют роль «переносчика»
соответствующего раздела математики.

Характерной чертой математизации химии в XIX веке было то,
что взаимодействие физики и химии привело к более или менее за-
вершенному и формализуемому знанию таких феноменологических
разделов, как химическая кинетика и химическая термодинамика, и,
соответственно, к внедрению соответствующего аппарата математики
(особенно дифференциальных и алгебраических уравнений). Длитель-
ная история развития знания о микроструктуре вещества, связанная
с развитием взаимодействия химии и физики, привела в начале XX
века к конкретизации знаний в этой области в учениях об атомно-мо-
лекулярной организации химического вещества и электронно-ядерной
структуре атома. Эти знания в синтезе с квантово-механическими
концепциями определили предметное поле и теоретический аппарат
новой дисциплины — квантовой химии, включающий математический
аппарат квантовой химии и дополнительные разделы математики,
связанные с практическим решением конкретных квантово-механи-
ческих задач (аппарат прикладной математики, полуэмпирические
методы и прочее).

Таким образом, в результате развития химии и расширения ее
формализуемых предметных областей с начала XX века процесс
математизации химии интенсифицировался за счет его протекания
по двум направлениям: в «макроскопической» области — в феноме-
нологических разделах химии и в «микроскопической» области — в
квантово-химических исследованиях и разработках.

К середине XX века обогащение математического аппарата в химии
стало интенсивно проходить также в области химической, а позднее — и
биохимической технологии.

Кроме того, характерной чертой математизации химии в XX веке
явилось то, что развитие этого процесса стало лимитироваться не только
уровнем развития химического знания, но и уровнем развития математики
(в широком смысле этого понятия, включающего и прикладную матема-
тику, и компьютерную технику с ее логико-программным обеспечением).
То есть, как это отмечалось в контексте данной части, математический
аппарат, используемый в химии в XVIII веке (арифметические подсчеты),
был на уровне математики античности, а в XIX веке — на уровне мате-
матики XVII-XVIII веков (дифференциальные уравнения и прочее). В
XX же веке химия вбирает в себя множество разделов математического
знания, включая новейшие (развитые формы теории групп, теории гра-
фов, численные методы и т. д.). Более того, ко второй половине XX века в
химии сформировалось большое число задач, решение которых возможно
только математикой будущего (решение систем нелинейных диффе-
ренциальных уравнений для диссипативных систем, математических
моделей квантовой химии для сложных молекул, систем искусственного
интеллекта типа «машинного дизайна» и экспертных систем). Ввиду
данного характерного для современной науки обстоятельства обогащение
математического аппарата химии стало лимитироваться не развитием
химии в части становления ее формализуемых областей, а уже развитием
математики, методами которой многие поставленные химией задачи на
данный момент не решаются.
При сохранении значимости «математической идеологии» в химии
в современной науке можно выделить ее составляющую, которую
можно было бы назвать «компьютерной идеологией». При всей пользе
такой идеологии в смысле ее практических следствий следует учиты-
вать, что часто возможности логико-математического аппарата в его
сочетании с вычислительными возможностями компьютеров часто
преувеличиваются, особенно в отношении процесса получения новых
знаний. Использование формальных математических методов и вы-
числительной техники может быть полезным и эффективным только
при постоянном привлечении содержательного знания, не выводимого
логически из сложившегося знания.

Использование компьютерной техники и вообще математических
методов является в некоторых частях своего рода искусством, с та-
кими его атрибутами, как опыт и мастерство, озарение и интуиция!

Но ведь и сама математика не есть сухая наука, построенная на ос-
нованиях сухой формальной логики! По этому поводу А. Л. Субботин
пишет: «То, что составляет сущность живой математики, если иметь в
виду не какие-то отдельные ее достижения, а перспективное движение
в целом, — это органическая взаимосвязь общих, абстрактных теорий
и частных проблем, дедукции и конструктивного подхода (например,
интуиционистского. — В. К.), формализации искусства содержатель-
ной интерпретации, логики и фантазии, педантичного аналитизма
и способности к широким синтетическим обобщениям» [Субботин,
1974, с. 53-54].

В период определенной моды на использование компьютерной
техники весьма важно осознание данных проблем математизации
естествознания, поскольку некорректные результаты, полученные
с использованием вычислительной техники, могут приводить в ко-
нечном итоге к заметным отрицательным социально-экономическим
последствиям, научному информационному шуму, тупиковым науч-
ным программам.

Современный этап развития взаимодействий математики с есте-
ственными науками, в том числе с химией, характерен также тем, что
наряду с продолжающимся процессом обогащения математического
инструментария естествознания и увеличением в языке естественных
наук доли формализуемых и «измеряемых» понятий происходит
процесс «смягчения» математики.

Последний вызван уже механизмами обратного влияния естество-
знания на структуру современной математики, этот процесс происходит
в основном в области прикладной математики и связан с ее адаптацией к
проблемам и задачам наук о природе, при постановке которых в большей
части случаев не удается избежать применения понятий с качественным
содержанием. Совершенно очевидно, что во всем содержании и объеме
невозможно формализовать и ввести в компьютер такие, например,
понятия, как «вещество», «химическая реакция», «механизм реакции»,
не говоря уже о таких общих, как «физическая химия», «химия» и т. п.
Более того, для каждого субъекта научной деятельности содержание
и объем каждого понятия специфичны, индивидуально окрашенны, и
однозначность употребления того или иного понятия в научном сооб-
ществе — проблема, не имеющая идеального решения.

Развитие взаимосвязей естествознания и математики, в нашем
рассмотрении — химии и математики, убедительно показывает
односторонность критерия научности Канта. Не всякая развитая
естественно-научная теория необходимо основывается на матема-
тическом формализме, как не всякий математически нагруженный
раздел естествознания можно назвать теоретическим.

Теория химического строения, представленная Бутлеровым в
качественных формулировках, является классической (в основе сво-
ей — вечной) и входит в теоретический фундамент химического знания,
в том числе в содержательную часть квантовой химии.

Применение математических методов высокого уровня при ста-
тистической обработке экспериментальных данных не приводит
непосредственно к повышению теоретического уровня соответству-
ющей области естествознания. Современный период развития науки
характеризуется осознанием пределов для математической экспансии
в области наук о природе.

Решение охарактеризованных выше задач компьютерной химии
при всем их формализованном логико-математическом обеспечении
основывается на базах эмпирических и полуэмпирических знаний.
В принципиальном плане это связано не с уровнем развития теоре-
тической химии (в частности, такой уровень часто несправедливо
отождествляется по стойкой кантовской традиции с уровнем исполь-
зования математического аппарата), а с объективной невозможностью
как формализации всего химического знания, так и получения всего
химического знания на основе дедуктивных выводов, построенных на
физико-математических знаниях.

Более того, даже при современном уровне развития науки, в час-
тности компьютерной техники, и «машинный дизайн», и экспертные
системы в химии далеки от решения даже малой части всего разнооб-
разия ее задач.

Здесь, если говорить о фактической стороне дела в настоящее время,
надо сказать, что химики в большей части ставят синтезы, планируют и
проводят анализы на основании содержательных соображений, опыта,
интуиции или методов типа «ретроспективного планирования синтеза»
и «закона сохранения орбитальной симметрии Вудворда — Хоффмана»
[Терней, 1981, с. 473; Органический синтез, 2001].

Традиционная методология химии, «традиции химического мыш-
ления», выработанные на протяжении длительной истории химии,
сохраняют и доказывают свою познавательную силу в настоящем;
можно полагать, что их непреходящая ценность будет иметь место
и в науке будущего.

В 1860 г. М. Бертло заметил: «Химия создает свой предмет. Эта
творческая способность, подобная искусству, коренным образом от-
личает химию от остальных естественных наук».

Другое дело, что химический метод, методологическая пробле-
матика химии в настоящее время в недостаточной степени, фраг-
ментарно изучены. В этой связи необходимо интенсифицировать
как философско-методологические исследования формализации и
математизации химического знания, так и исследования методоло-
гического инструментария химии содержательного плана, а также и
тех разделов химического творчества, которые можно назвать «хи-
мическим искусством» в контексте таких, например, понятий, как
«воображение», «интуиция», «чувство меры», «гармония», «красота»,
«прекрасное» и т. п. Здесь показательно отметить, что современный
химик, покупая химическую литературу по основным разделам своей
науки (общей химии, органической химии, неорганической химии,
аналитической химии и даже физической химии), платит деньги за
научные знания, информацию, полученную в большей части на ос-
нове содержательных теорий и эксперимента (к сказанному полезно
параллельно принять во внимание содержание главы «Основы, или
сущность, метода химии»).

В будущем, как и для многих рассмотренных выше случаев ма-
тематизации химического знания, следует ожидать появления раз-
личных форм сближения (интеграции, синтеза, дополнительности)
содержательных нематематических и формальных математических
подходов, но не взаимного их уничтожения или вытеснения одного
другим.
ЧАСТЬ 3

СЕРДЦЕ ХИМИИ — ОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ

Автор благодарен за помощь
при совершенствовании данного раздела

Е. Бердникову, И. Илалдинову, А. Просвиркину

Введение

Органическая химия с главным ее направлением — органическим
синтезом, кроме всех прочих замечательных достижений, выпестовали
теорию химического строения — уже только это объясняет характерное
название данного раздела.

В органической химии весьма часто встречаются образные высказыва-
ния и психологизмы: красивый синтез, желание или нежелание вступать в
реакцию, мягкие или жесткие условия. Это сближает органическую химию
с гуманитарными науками и художественным творчеством. Данная ситу-
ация, однако, не есть свидетельство научной нестрогости органической
химии. Наоборот, отмеченная особенность есть проявление объективной
сложности органического синтеза, когда синтез рационально-научного
и чувственно-образного в творческой деятельности химика-синтетика
ставит его работу на грань науки и искусства, где искусство проявляется
в изяществе найденных синтетических решений, а точность и повторяе-
мость органических реакций делают такую работу наукой.

Например, академик А. Л. Бучаченко пишет: «Химический син-
тез — ключевое направление химии, источник всех ее сокровищ.
Это направление делает ее самой созидательной наукой. Химия
поставляет материалы для всех отраслей науки и производства, и в
этом смысле можно сказать, она стоит в центре естественных наук
(курсив мой. — В. К.). Особую интригу вносит то обстоятельство, что
наряду с научными принципами химического синтеза здесь остается
простор для игры ума и интуиции. Это сближает химический синтез
с искусством» [Бучаченко, 1999, с. 100].

Иными словами, успешное осуществление направленного органичес-
кого синтеза является наиболее ярким подтверждением тезиса о стро-
гости и точности органической химии как науки. Такой синтез, особенно
многостадийный, возможен лишь при условии надежного предсказания
результатов включенных в него реакций, а наличие разработанного на-
учного аппарата, позволяющего анализировать и предвидеть результаты
синтеза, ведет к «массовости» современного синтеза очень высокого
уровня и делает его доступным широкому кругу специалистов.

Современный химический синтез называют также «молекуляр-
ный дизайн». При этом разделяют два вида молекулярного дизайна:
структурно-ориентированный (цель — новая необычная структура) и
функционально-ориентированный (цель — заранее заданные свойства)
[Органический синтез, 2001, с. 367-368].

Не случайно мы видим в истории химии, что теории химического
строения формировались главным образом в сфере органической хи-
мии. Для точности надо заметить, что органическая химия не только
дает материал для теоретической химии в целом, но и привносит боль-
шой материал в систему общехимических эмпирических знаний.

Это позволяет констатировать, что органический синтез — фунда-
ментальная область знания (т. е. она содержит знания о природе не
являющиеся только следствиями каких-либо знаний других наук).

«Органическая химия — фундаментальная наука, составляющая
теоретический базис любой научной и практической деятельности во
всех областях, имеющих дело с органическими соединениями» [Смит,
2001,320].

Кроме того, органический синтез — это не только система методов
химического синтеза, но и метод познания строения химических соеди-
нений, а также он есть особый объект, который исследуется с различных
точек зрения: исторической, методологической, науковедческой.

Зарождение и формирование концепций химического
строения и органического синтеза

В начальный период развития (на этапах алхимии, иатрохимии,
или ятрохимии, и новой химии XVIII века) в химии, конечно, не было
деления на неорганическую и органическую химию.

В практической деятельности человека мы находим много ремесел
и искусств, где использовались органические вещества. Мы находим
применение веществ растительного и животного происхождения в
фармакологии; в косметике и ритуалах; при консервации продуктов
питания; при окраске тканей, например, индигоидные (индиговые)
красители, получаемые из растений, или пурпур, получаемый из сре-
диземноморских моллюсков; различные органические вещества при-
менялись для выделки кожи; нефть использовали в военных целях — в
зажигательных снарядах («греческий огонь»).

Значительным событием в органической химии и началом ее раз-
вития как самостоятельной дисциплины следует считать V век, когда
арабские алхимики впервые при помощи перегонки выделили из
вина этиловый спирт — spiritus vini, а из прокисшего вина (продуктов
аэробного брожения) — уксусную кислоту. Следующим органическим
веществом, которое было получено искусственно в XVI веке, был
продукт, образованный перегонкой «купоросного масла» (H2SO4) с
винным спиртом. Название, которое ему дал Фробениус, было «эфир»
(позднее его называли «серный эфир», сейчас его называют «диэти-
ловый эфир»). Это был уже первый пример органического синтеза и
первый пример кислотного катализа.

В XVII веке выделили две органические кислоты: бензойную
кислоту из ладана и янтарную из природного янтаря. Затем в XVIII
выделили винную, яблочную, лимонную, щавелевую, муравьиную
кислоты. К. Шееле (шведский химик, 1742-1786) и И. Руэль (фран-
цузский химик, 1718-1779) в конце XVIII века выделили мочевину
из мочи (1773 год), мочевую кислоту (1776 год), молочную кислоту
из кислого молока, а также выделен глицерин, который был назван
«сладким началом масел». Наряду с выделением из природных со-
единений и синтезом органических веществ химики начали работать
и над способами их очистки. Так, в 1789 году Т. Ловиц (российский
химик, 1757-1804) методом дробной перегонки смог получить уксус-
ную кислоту в кристаллическом виде.

По мере развития физических методов исследований в химии
развивались инструментальные методы по определению точного со-
става химических соединений, включая и органические соединения.
Значительный вклад в исследование состава органических веществ
внес А. Лавуазье (французский химик, 1743-1794). В 1784 году он
установил элементный состав некоторых органических веществ. В
это время он же заложил основу классификации органических кислот,
считая их результатом сложения сложных радикалов с кислородом.

Но само разделение веществ на органические и неорганические
произошло только в химии XIX века. В 1806 году И. Я. Берцелиус
(шведский химик, 1779-1848) в руководстве для своих студентов
«Животная химия» впервые ввел понятие «органическая химия».
Его же усилиями был точно определен элементный состав многих
органических соединений и подтвержден вывод А. Лавуазье о том, что
органические вещества содержат три основных элемента — углерод,
кислород и водород.

Числовые соотношения элементов в количественном составе
вещества позволили выразить его состав эмпирическими формула-
ми. Однако только после введения Я. Берцелиусом в органическую
химию атомистической теории стало возможным удовлетворительно
объяснить структуру органических соединений. Так, Я. Берцелиус в
1815 году отметил: «...При настоящем состоянии наших знаний только
корпускулярная теория нам позволяет объяснить удовлетворительным
образом состав органических соединений» [Соловьев, 1961, с. 118].

Далее Я. Берцелиус разработал теорию сложных радикалов, в
основе которой лежала гипотеза о полярном строении органических
соединений. В этой теории кислород считался электроотрицательной
частью, а радикал — положительной. Данная теория получила название
«дуализм Берцелиуса» и стала первой теорией, объясняющей строение
органических соединений.

С конца 1820-х годов начинается новый этап в развитии органичес-
кого синтеза. В 1828 году Ф. Вёлер (немецкий химик, 1800-1882) син-
тезировал мочевину из составляющих вещества неживого происхож-
дения — цианово-кислого аммония. В 1845 году Г. Кольбе (1818-1884)
провел синтез органического соединения, уксусной кислоты, также из
неорганических составляющих:

ci2 С12, Н2О	K/Hg

CS2 ----► с2С14 -----► СС13СООН --------► СН3СООН

Он писал о том, что возможность превращения уксусной кислоты в
спирт и превращения спирта в сахар и крахмал указывает на искусст-
венный путь создания из самых общеизвестных простейших составных
частей веществ растительного царства. Синтез мочевины и уксусной
кислоты снял ограничение химического познания и химической
практики, исходящих из натурфилософской концепции витализма (от
лат. vitalis — жизненный, живой) — учения о существовании в живых
организмах некой особой нематериальной «жизненной силы». Учение
это живо и сейчас, но оно уже не подвергает сомнению возможность
синтеза веществ живого происхождения, хотя в рамках современного
витализма разрабатываются вполне разумные аргументы к обосно-
ванию невозможности искусственной сборки живой клетки и невоз-
можности возникновения из неживой материи живых организмов в
результате естественной эволюции материи.

Ф. Вёлер написал возглавлявшему тогда школу виталистов И. Бер-
целиусу: «Я должен Вам заявить, что могу сделать мочевину, не нуж-
даясь при этом в почках и вообще в животном, будь это человек или
собака» [Соловьев, 1983]. Химики быстро научились синтезировать
и более сложные органические соединения.

Следующим значительным событием в органической химии и
соответственно в концепции органического синтеза стали работы по
формированию теории химического строения. Начиная с середины
XIX века химики начали понимать, что химические свойства веществ
зависят от их состава и химического строения. В 1861 году А. М. Бут-
леров (русский химик, 1828-1886) на съезде немецких врачей и на-
туралистов выступил с докладом «О химическом строении веществ»,
в котором было высказано основное положение теории химического
строения: «Химическая натура сложной частицы определяется нату-
рой элементарных составных частей, количеством их и химическим
строением...» [Соловьев, 1983].

Теория химического строения А. М. Бутлерова дала химикам воз-
можность более надежно определять химическое строение вещества
путем изучения химического поведения вещества. С этого времени
химический синтез обогатился научно-методологическим содержа-
нием — в дополнение к методу получения новых веществ он стал
эффективным методом выявления химического строения вещества
(структуры химических соединений).

«Заключение о химическом строении вещества, по всей вероятнос-
ти, можно всего лучше основывать на изучении способов их синтети-
ческого образования и преимущественно на таких синтезах, которые
совершаются при температуре мало возвышенной» [Бутлеров, 1953,
с. 71]. Химики могли на основании этой теории вести целенаправлен-
ный поиск новых соединений. Теория химического строения А. М. Бут-
лерова стала для химиков-органиков руководством для совершенно
новых исследований.

Следующим этапом в познании структуры органических веществ
стало определение структуры непредельных углеводородов с помо-
щью синтетических методов. Так, была установлена симметричная
структура этилена (А. М. Бутлеров, 1870) с помощью превращения
этилена через этиленхлоргидрин или хлористый этилен (дихлорэтан)
в этиленгликоль, окисляющийся в щавелевую кислоту.
СН2ОН

СН2 HOCL I

\\^ сн2сГ^^,

II \ ci2 _ сн2си-^^

СН2 -----► |

СН2С1

СН2ОН соон

СН2ОН соон

Здесь мы не будем излагать историю установления структуры аро-
матических соединений (А. Кекуле, 1866) и появление теории строения
органических соединений нового уровня — стереохимии, которая за-
родилась в связи с открытием двух различных кристаллических форм
винной кислоты (Л. Пастер, 1848). Отметим только то, что с начала
двадцатого века окончательно сформировалась фундаментальная за-
дача не только органической химии, но и всей химической науки — это
установление зависимости свойств вещества (физических, химических,
биологических) от его молекулярной структуры.

Примечание

Здесь нужно принять во внимание материал разделов «Учение о химической
связи и квантовая химия», «Проблема редукции в сфере взаимосвязи химии и
квантовой механики» и «Математизация химического знания».

Приведем здесь общее представление о химии, которое сформи-
ровалось к концу XIX века. По словам М. Бертло (1860 г.), «химия
создает объект своего исследования, свой предмет. Эта творческая
способность к созиданию, подобная созидательной силе искусства,
является главным отличием естественных наук от исторических...
Синтез представляет собой огромную и совершенно новую область,
которая только что открылась и которую предстоит теперь освоить.
В конце этого нового пути находится воспроизводство сахаров и бел-
ковых тел. Эта высшая цель органической химии самая отдаленная,
но также одна из самых важных ввиду важнейшей роли, которую эти
вещества играют в природе» [Вудворд, 1959, с. 119].

В целом развитие науки и искусства органического синтеза без лишних
слов наглядно видно по результатам — от синтеза мочевины Вёлером:
— и до синтеза витамина В12 Робертом Вудвордом, Альбертом Эшен-
мозером и многими их сотрудниками:

Примечание

Здесь полезно привести описание синтеза витамина В12в части примене-
ния правила Вудворда — Хоффмана, приведенного в книге Центра истории
химии Бекмана:

«Правила Вудворда — Хоффмана

Во время попыток Вудворда синтезировать кольца А и D кобировой
кислоты с ним работал аспирант Субраман Ранганатан, который работал
над интермедиатом, содержащим кольцо А (вещество I на рисунке). Они
рассчитывали реализовать с ним разновидность реакции Дильса — Альдера,
в которой затрагивались бы связи в пределах одной молекулы (т. е. во внутри-
молекулярную реакцию Дильса — Альдера). Вудворд был уверен, что хорошо
осмыслил реакцию: он ожидал получить только продукт IV при нагревании
вещества I. Тем не менее вместо этого он и Ранганатан наряду с IV получили
также и нежелаемый стереоизомер II. В конце концов они обнаружили, что
этот приводящий их в замешательство результат происходит из-за преимущес-
твенного превращения I в II, тогда как только небольшое количество I дает III,
затем переходящий в IV. В ходе своих исследований они были заинтригованы
еще в большей степени, обнаружив воздействие света на продукты: циклиза-
ция разрушалась, и обратные процессы также приводили к стереоизомерам,
но обратные направления с раскрытием цепи молекулы не сопровождались
аналогичными маршрутами, ведущими к циклизации. Выход IV, полученный
ими по первоначальной реакции, был слишком мал, чтобы послужить этапом
на пути синтеза витамина В12, но при этом в целом раскрылась новая теоре-
тическая область.

III

IV
Головоломка, приведшая к правилам Вудворда — Хоффмана. Для синтеза
витамина В12 Вудворду было необходимо связать атомы углерода С-5 и С-6 в
веществе I с замыканием кольца, так чтобы метильная и карбметоксильная
группы при С-6 занимали бы показанное стерическое положение (IV). Нагре-
вание приводило к циклизации I в II. I частично превращалось в III и затем в
IV. В присутствии света II неожиданно образует III, а IV образует I.

s ° р 8

Простейшие и низшие по энергии атомные орбитали

ОО ОО

с<Х>э

ОО

Связывание атомных орбиталей. Две орбитали должны быть в одинаковой
фазе для образования связи, они должны иметь одинаковый знак (или оттенок
цвета при графическом изображении). Две орбитали в противоположной фазе
приводят к дестабилизации или отталкиванию, что называется антисвязы-
ванием.

Связывание
Атомные р-орбитали и конечные молекулярные орбитали для четырех
электронов, включенных в образование п-связи (второй связи) в каждой из
кратных связей 1,3-бутадиена, СН2=СН-СН=СН2. Наименьшая по энергии
молекулярная орбиталь имеет все атомные орбитали в фазе, так что они
могут боком перекрываться на всем протяжении молекулы. Два из четырех
электронов могут занимать орбиталь, где две концевые орбитали теперь
в противофазе. Когда эти две концевые орбитали объединяются с обра-
зованием четырехчленного цикла, они должны перекрываться в фазе (или
+ : + или — : -), что приводит к проявлению определенной стереохимии. В
присутствии света один из электронов переходит на третий уровень, на
котором концевые орбитали оказываются снова в фазе. Поэтому должен
происходить поворот с выгодной пространственной ориентацией, чтобы
соединить орбитальные фрагменты вместе. Затем обнаруживаются обрат-
ные пространственные изменения, как показано для 1,4-диметилбутадиена
на последующих рисунках.

Для объяснения этих аномалий и некоторых других неожиданных
результатов Вудворд начал осмысливать их в терминах молекулярных
орбиталей.

...Давно было известно, что электроны одновременно обладают и свойства-
ми частицы, и свойствами волны. Волновые свойства изменяются в соответс-
твии с энергией электрона, и только определенное число электронов в атоме
может занимать данный энергетический уровень. Под орбиталью, которую
занимает электрон, принимается область пространства, где вероятность его
нахождения наибольшая. Простейшими атомными орбиталями являются $ и
р (см. рисунок). Форма орбиталей рассчитывается на основании квантовой
или волновой механики — теории, развитой Эрвином Шредингером, Верне-
ром Гейзенбергом, в химии — Робертом Малликеном, Лайнусом Полингом
и Чарльзом Коулсоном. Применительно к химическим системам волновая
механика представила связывание как перекрывание орбиталей, и электрон
может находиться в пространстве вокруг не только одного атома, но и двух
и более. Многое из этого было хорошо известно химикам-органикам еще до
начала синтеза витамина В12.

Вудворд понял, что есть одна особенность в квантовой механике, которую
химики-органики не учли при осмыслении химических реакций. Орбитали
электронов имеют положительную и отрицательную фазы, что определяется
физико-математическими представлениями. Положительная и отрицательная
фазы подобны гребням и впадинам волны, описывающей электрон. Для разре-
шения связывания двух атомов две высшие занятые молекулярные орбитали
должны быть в одинаковой фазе, т. е. перекрывающиеся участки должны быть
одинакового знака. Для того, чтобы прошла реакция части молекулы должны
вращаться вокруг углерод-углеродных связей, пока орбитали не придут в
одну фазу. Такое вращение и связывание приводят к указанной стереохимии.
Когда свет поглощается молекулой, она переходит в возбужденное состояние
с переходом одного электрона на орбиталь с большей энергией и с другим фа-
зовым распределением, требующим иного вращения для приведения соседней
орбитали в одну фазу.

Взаимопревращение двух диметилбутадиенов и диметилциклобутенов в
присутствии света или нагревания.

конротация: связывание

дисротация: антисвязывание

Верхние занятые молекулярные орбитали
Для детализации и обоснования своих идей Вудворд призвал в помощники
сотрудника Роалда Хоффмана, замечательного молодого теоретика, ставшего
затем членом Гарвардского научного сообщества. Другие химики, включая Л.
Дж. Остергоффа и Эгберта Хавинга, имели схожие идеи. В результате исходные
интуиции и качественные соображения Вудворда завершились формулиров-
кой правила, которое было названо «правилом Вудворда — Хоффмана» и
было отмечено Нобелевской премией 1981 года для Р. Хоффмана и химика
из Японии Кэнити Фукуи, который разработал своеобразный подход анали-
за орбитальных взаимодействий, но позволяющий объяснять аналогичные
химические превращения. Вудворд скончался до того, как была присуждена
данная Нобелевская премия, но будь он жив, он, несомненно, стал бы также
лауреатом этой премии» [Бовден, 1992, с. 40-42].

Когда я обсуждал этот материал с признанным специалистом в области
органического синтеза и одним из рецензентов этого раздела — профессором
Бердниковым Е. А., он мне сказал, что правила сохранения орбитальной
симметрии Вудворда — Хоффмана химики-синтетики не включают в свой
арсенал. Мое удивление прошло тогда, когда в последующей беседе я понял,
что правилом этим все химики пользуются, но на автомате — профессионал
в области органического синтеза не включает в сферу специального осмыс-
ления многих правил синтеза по той причине, что они входят в организацию
химического мышления. Это подобно тому, как мы, например, изъясняясь на
родном языке, не удерживаем в сфере постоянного осознания грамматичес-
кие нормы. Так же действуют опытные профессионалы в любой области.
Проще говоря, если мы обзавелись самой большой в мире поваренной книгой,
то мы еще не станем по этой только причине великими кулинарами, так же
как и, обзаведясь наифундаментальнейшим руководством по органическо-
му синтезу, мы не станем только по этой причине сколь-нибудь стоящими
химиками-синтетиками.

Опыт и талант не заменишь ничем, в том числе не заменишь самыми
мощными компьютерами с самыми полными базами данных в соответству-
ющей области.

Идеалы и ближайшие цели органического синтеза

При определении современных целей органической химии будем
иметь в виду, что эти цели целиком и полностью зависят от возмож-
ностей органического синтеза на современном этапе. Это является
основным ограничением в постановке сверхсложных задач, решение
которых должно было бы привести к поистине революционным откры-
тиям. Сегодня эта область современных исследований, в которой про-
ектируются новые молекулярные структуры с заданными свойствами
и разрабатываются способы их создания, включая и методы органичес-
кого синтеза, определяется одним термином — нанотехнологией.

Примечание

Здесь следует принять во внимание материал разделов «Успехи хими-
ческой технологии», «Нанохимия», «Новые методы органического синтеза:
взаимосвязь химической технологии и биотехнологии».

Чтобы установить зависимость свойств химических веществ от
их молекулярной структуры, нужно изучить серию соединений раз-
личной структуры, варьируя те функциональные группы, которые
могут влиять на те или иные свойства вещества. Подобные функци-
ональные зависимости невозможно установить на примере одного
соединения. Но и здесь не все просто, так как любое органическое
соединение представляет собой неповторимую химическую инди-
видуальность с конкретной структурой и единственным набором
свойств. Большинство собственно химических свойств качественно
изменяются в связке «структура-свойство» скачкообразно, поэтому
качественные и количественные знания о физико-химических и
биохимических свойствах каких-либо конкретных соединений не
позволяют с достаточной достоверностью предсказать свойства их
неисследованных ближайших аналогов. Поэтому поиск новых ве-
ществ с заданными свойствами в органической химии происходит
все так же, как и сто лет назад, на уровне эмпирических знаний.
Теоретические знания применяются здесь не часто, но с развитием
разнообразных и эффективных компьютерных программ стало воз-
можным ускорение обработки уже полученного путем эксперимента
большого массива данных.

Химики проявляют определенный скептицизм, когда речь заходит
о будущей возможности использования компьютерной техники в ор-
ганизации органического синтеза, хотя усилиями небольшой группы
химиков появилось даже новое направление в химии — компьютерная
химия. Одна группа работает в МГУ под руководством академика
Н. С. Зефирова. Представители этой школы рассматривают органичес-
кие соединения как набор определенных элементарных молекулярных
структур, переведенных на понятный для компьютера язык — в виде
графов, неких абстрактных математических объектов и отношений
между узлами графов в виде определенных утверждений, выражен-
ных математическими формулами. Эти объекты могут образовывать
более сложные структуры, которые тоже определяются с помощью
графов, а сами законы, по которым эти сложные объекты возникают
из более простых, определяются также в виде понятных для компью-
тера алгоритмов. К сожалению, пока компьютерная химия сотворила
виртуальный мир возможных молекулярных структур, и, надо думать,
не все из них могут быть хоть когда-либо синтезированы. Но многие
из них дали пищу для воображения и стимул для поиска путей синтеза
новых и необычных по структуре и свойствам соединений.

Заканчивая мысль, связанную с использованием компьютеров
в планировании и организации органического синтеза, отмечу, что
есть реальные предпосылки к созданию совершенно нового поколе-
ния вычислительной техники, которая будет обладать некоторыми
свойствами творческой деятельности человека. Здесь вычислительные
возможности компьютера будут приближены к возможностям чело-
веческого мозга в части процедур анализа, синтеза, абстрагирования
и индукции.

Использование таких компьютеров в планировании и организа-
ции органического синтеза для получения сложных молекулярных
структур с заранее заданными свойствами и с реальными методами
синтеза является не столь и отдаленной перспективой. Во всяком слу-
чае, сегодня в крупных западных исследовательских центрах реально
работают экспертные компьютерные системы, помогающие химикам
планировать сложный органический синтез, включая синтез таких
молекул жизни, как ДНК.

Можно привести здесь еще один пример, который стал уже класси-
ческим. Начиная с 1963 года по инициативе Национального ракового
института (США) американские ученые начали проводить система-
тические тестирования (скрининг) природных соединений на проти-
вораковую активность. Один из них — таксол, добытый в 1964 году из
коры тисса, вечнозеленого растения, произрастающего в лесах на западе
США и Канады, оказался прямым попаданием в цель. Клинические
испытания показали, что это вещество является лекарственным средс-
твом от рака матки и молочной железы. Судьба популяции тиссовых
лесов могла быть предрешена. Только для клинических испытаний
требовалось 25 кг этого вещества, что означало уничтожение 38 000
деревьев. Так проблема тиссовых деревьев оказалась в центре внима-
ния химической научной общественности.
Проблема была решена одновременно командой университета
штата Флорида под руководством Р. Холтона и группой К. Николау.
Они провели полный синтез этого вещества из 40 стадий. И сегодня
фармацевтическая фирма «Бристоль-Мейерс» владеет способом
его производства. Это выдающееся достижение современной син-
тетической химии, в результате которого был получен целый набор
разнообразных аналогов целевой молекулы и установлена корреля-
ционная связь структура — активность. Далее возникло направление
целенаправленного поиска более простых соединений сходного типа,
обладающих такой же биологической активностью. Сегодня «таксол»
выпускается как лекарственный препарат.

Без использования компьютерных систем такие сложные, многоста-
дийные синтезы выполнить очень сложно, а порой и просто невозмож-
но. Особенно сегодня, когда речь заходит о создании искусственных
ДНК и о внедрении новых участков в ДНК. Особый и большой раздел
представляет технология органического синтеза, в которой сочетаются
способы традиционной химической технологии и различные способы
биотехнологии (микробиологической и ферментативной трансформа-
ции органических соединений).

Продолжая обсуждение целей органического синтеза и возмож-
ностей его осуществления, остановимся еще на одной проблеме
нового тысячелетия в области органической химии, которая также
вытекает из примера, рассмотренного выше. Она была сформу-
лирована введением термина «зеленая химия» {green chemistry),
которая сводится к разработке новых промышленных технологий
органического синтеза, не сопровождающихся пагубным химичес-
ким давлением на окружающую среду. В лекции японского химика
Р. Найори, лауреата Нобелевской премии по химии за 2001 год, были
определены новые подходы для достижения этих целей [Найори,
2003]. В качестве примера он привел производство синтетического
волокна найлона-6,6. Традиционный способ производства ежегодно
дает 2,3 миллиона тонн продукции с выбросом в атмосферу более
400 000 тонн окиси азота. И это без учета тех выбросов, которые
возникают при производстве промежуточных продуктов для этого
синтеза и растворителей. Замена на другой способ производства,
который проводится в воде, с окислением промежуточного продукта
с помощью катализаторов окисления перекисью водорода (вместо
окисления азотной кислотой), переводит процесс в малоотходное
производство, т. е. в сферу «зеленой химии».
Так возникает еще одна цель органического синтеза — поиск и
разработка новых путей синтеза промышленных продуктов, которые
близки к природе тем, что встраиваются в природный цикл естест-
венных веществ.

Примечание

Сейчас вошел в оборот (ив моду) новый термин «биомиметика». Слово
«биомиметика» составлено из двух корней греческого языка: «биос» — жизнь
и «мимесис» — подражание. Понятно, что смысл нового термина — подража-
ние живым организмам в целом или отдельным их органоидам и функциям в
искусственных условиях. Этот термин близок по смыслу уже немолодому и
более узкому по значению термину «бионика» (био— электро/ника), обозна-
чающему направление разработки электронных кибернетических систем по
аналогии со структурой и функциями живых организмов. Неудивительно, что в
современном информационном пространстве «биомиметика» часто сочетается
с таким же молодым термином «нанотехнология».

Сегодня можно сказать, что методами органического синтеза при
адекватном процессу подборе катализаторов можно синтезировать,
если говорить с долей гротеска, «что угодно и из чего угодно», правда,
имея в виду, что подбор катализаторов и условий реакций для любого
нового синтеза — это очень сложная задача.

В каждой реакции образуются и разрываются определенные связи
между атомами. Именно эта определенность в протекании хими-
ческой реакции и обусловливает саму возможность направленного
органического синтеза. Следовательно, одной из главных задач син-
тетика является выбор реальной реакции, наиболее подходящей для
создания нужной связи (или связей) в требуемом месте собираемой
молекулы.

Мы уже отмечали, что в работе химика-синтетика возникают
задачи синтеза совершенно необычных структур, которые связаны с
практическими задачами, например поиском новых лекарственных
препаратов.

Первоначальный план синтеза обычно строится на хорошо извест-
ных синтетических методах, принципиальная пригодность которых для
решения конкретной задачи не вызывает особых сомнений. По этому
поводу один из видных химиков-синтетиков XX века Р. Вудворд писал:
«Вряд ли можно отрицать, что успешный исход синтеза, состоящего
из более чем 30 стадий, является суровым испытанием способности
науки к предвидению, а также проверкой ее познавательной мощи в
сфере изучаемых объектов» [Вудворд, 1959, с. 119].

В заключение приведем одно замечание, касающееся своеобразия
органического синтеза. «Присущий этой области науки созидатель-
ный характер проявляется еще и в том, что здесь любой грамотный
результат, в том числе и неудачный с точки зрения первоначального
замысла, представляет собой вклад в сокровищницу человеческих
знаний. Действительно, синтез нового соединения, независимо от
того, отвечают или нет его свойства ожиданиям экспериментатора, в
любом случае остается синтезом нового, ранее неизвестного объекта
природы, т. е. открытием» [Смит, 2001, с. 63]. Конечно, отрицатель-
ный результат (в смысле несоответствия ожиданиям) при грамотной
постановке задачи является положительным (в смысле стимулирова-
ния поступательного развития знания) для любой области научного
познания.

Химический синтез как метод познания

Химический синтез — это не только система знаний и практика
получения веществ для использования в научной лабораторной
деятельности и в промышленной практике. Помимо препаративной
функции химический синтез используется как аналитический метод,
точнее, как метод идентификации необычных для сложившейся сис-
темы знания структур.

По этому поводу В. Смит, А. Бочков и Р. Кейл замечают: «Речь
идет, в первую очередь, о встречном синтезе природных соединений
или соединений, впервые полученных в результате неизвестных ранее
химических превращений. В таких случаях надежным и бесспорным
доказательством справедливости структуры, выведенной на основании
обычных методов анализа, являются его химический синтез и уста-
новление идентичности полученного вещества заведомого строения
с исследуемым веществом» [Органический синтез, 2001, с. 40]. При
этом названными авторами подчеркивается, что комплекс современных
методов исследования вещества: УФ-, ИК-, ЯМР-, ЭПР-спектроско-
пия, масс-спектрометрия и другие — не обладает такой доказательной
силой, как метод химического синтеза, поскольку данные методы отра-
батываются на аналогиях с известными соединениями [Органический
синтез, 2001, с. 40].

Таким образом, органический синтез является, кроме всего прочего,
методом обоснования реальности веществ, возможность существова-
ния которых на данный момент развития химии является гипотети-
ческой.

Арсенал методов органического синтеза
и его планирование (тактика и стратегия синтеза)

Что такое синтетический метод? Приведем определение про-
фессионалов: «Термину “синтетический метод” трудно дать строгое
определение, но не трудно описать смысл этого понятия. Идеальный
синтетический метод может быть уподоблен оператору в математике,
“черному ящику” в кибернетике или преобразователю в радиотехни-
ке — короче говоря, любой логической или технической структуре,
которая безотказно производит над объектом некоторое однозначно
определенное преобразование. Синтетический метод — некоторая
более или менее стандартизованная последовательность операций,
результатом которой является строго определенное преобразование
структуры исходных соединений независимо от частных особенностей
строения последних. Внутри этого “черного ящика” обязательно при-
сутствуют одна или несколько реакций, определенный набор реагентов,
растворителей и катализаторов, те или иные процедуры выделения и
т. д.» [Органический синтез, 2001, с. 79].

С физико-химической точки зрения реализация химического
синтеза есть реализация последовательности химических реакций.
Согласно А. Л. Бучаченко, «в основе физики химических реакций
лежит четыре динамики:

•	молекулярная динамика и молекулярная организация;

•	энергетическая динамика (энергетическая динамика в газах,
миграция энергии в кластерах, трансформация энергии в жид-
костях, энергетическая релаксация в твердых телах);

•	химическая динамика (поверхности потенциальной энергии,
энергетика в химической динамике, теория химических реак-
ций);

•	динамика углового момента и спиновая динамика.

Физика химических реакций — экспериментально-теоретическая на-
ука... На острие этой науки находится химическая динамика и ее главная
часть — теория химических реакций» [Бучаченко, 1999, с. 113].

Замечу, что знание физико-химических основ динамики химических
реакций, конечно, дает полезные ориентации химику-синтетику, но не
исчерпывает его инструментарий. Нетрудно заметить, что предмет и
методы каждой из названных динамик пересекаются. Таким образом,
вышеприведенная классификация условна и может, соответственно,
рассматриваться как один из вариантов.

Методы органического синтеза исторически и логически в первую
очередь Включают арсенал знаний характерных химических реакций,
которые были открыты и исследованы по мере развития органической
химии. Этот арсенал является материалом в инструментарии химика-
синтетика с помощью которого он может синтезировать разнообразные
органические соединения. Химик-синтетик всегда есть в одном лице
ученый-рационалист и музыкант, если не в прямом, то в переносном
смысле.

Многие из этих химических реакций являются именными, как дань
уважения тем, кто впервые открыл их. Таких реакций насчитывается
более ста, но не все они равнозначны по своему воздействию на ход раз-
вития органической химии и частоте их использования на практике.

Примечание

Будучи не только казанским философом, но и химиком, приведу только
перечень именных реакций, открытых химиками Казани: реакция Бутлеро-
ва — 1861; правило Попова — 1869; правило Марковникова — 1869; правило
Зайцева — 1875; реакция Зайцева — 1876; реакция Вагнера — 1876; реакция
Реформатского — 1887; реакция Вагнера (окисление по Вагнеру) — 1888; ре-
акция Арбузова (перегруппировка Арбузова) — 1905; реакция Камая — 1946;
реакция Пудовика — 1947; реакция Абрамова — 1950 (см. Будников, 2006,
с. 99-105]).

Хорошо известным примером эпохальной реакции является реак-
ция Гриньяра, которая стала основой широкого применения магнийор-
ганических соединений для синтеза важнейших классов органических
соединений.

Реакция была открыта в 1901 году молодым химиком Виктором
Гриньяром. В 1912 году он получил за это открытие Нобелевскую
премию. Реакция Гриньяра была признана как один из самых мощных
и универсальных инструментов органического синтеза. Начиная с
1932 года магнийорганические соединения стали широко использо-
ваться и в крупномасштабном промышленном синтезе различных
органических соединений.

Несмотря на столь долгую историю применения в химии, реак-
ция Гриньяра находит новые модификации, иногда выступая и под
другими названиями. Так реакция кросс-сочетания Кумада — это
в принципе использование реактивов Гриньяра с никелевыми или
палладиевыми катализаторами для образования новых С-С связей.
Недавние исследования реакции Гриньяра, проведенные немецким
химиком Кнохелем (2002-2003 гг.), позволили создать турбореактив
Гриньяра, с помощью которого возможно многократное ускорение
реакций с реактивом Гриньяра (лат. turbo — вихрь; реактив Гриньяра
представляет собой ассоциат, который в турбореактиве разрушается
добавками неорганических солей).

Не менее известной, особенно среди казанских химиков, стала
другая реакция, носящая имя А. Е. Арбузова, которая была впервые
описана им в магистерской диссертации «О строении фосфористой
кислоты и ее производных» в 1905 году. По сути, эта реакция заложи-
ла целое направление исследований в органической химии — химии
фосфороорганических соединений. С помощью этой реакции стало
возможным получать разнообразные соединения фосфора.

Отметим, что в реакциях Гриньяра магний сыграл роль волшеб-
ного ключика, позволившего открыть многие ранее закрытые двери
органической химии, но сами органические соединения магния
не нашли такого широкого применения, как соединения фосфо-
ра. Сегодня органические соединения фосфора находят широкое
применение в агрохимии, в качестве лекарственных препаратов, в
изготовлении поверхностно-активных веществ, полимерных мате-
риалов и, увы, в качестве боевых отравляющих веществ. Фосфор
является одним из основных элементов и в жизнедеятельности
живых существ.

Но не только магний и фосфор привлекли внимание исследова-
телей для синтеза новых соединений. Интенсивное развитие химии
элементоорганических соединений началось с медицины, где вна-
чале была открыта биологическая активность мышьякорганических
препаратов, а затем были найдены органические производные ртути
и олова с бактерицидными и фунгицидными (противогрибковыми)
свойствами. Всем, даже неспециалистам, известна эффективная
присадка тетраэтилсвинец (С2Н5)4РЬ, которая повышает октановое
число моторных бензинов. Литийорганические соединения, подобно
магнийорганическим, стали еще одним мощным инструментом для
получения разнообразных органических веществ.

Химия элементоорганических соединений существенно обогати-
лась с открытием в 1951 году ферроцена, т. е. бис(циклопентадиенил)
железа. В этом соединении органические циклопентадиенильные труп-
пировки связаны с атомом железа с образованием структуры, которая
ранее не была известна и, кроме того, была, можно сказать, красивой
(см., например: [Черкасов, 1997]).

Таким образом, начиная с середины XX века органическая химия
стала бурно развиваться в направлении синтеза элементоорганических
соединений, которые нашли применение во многих областях промыш-
ленности, в сельском хозяйстве и медицине.

Еще одним значительным событием в органической химии XX века
стало открытие асимметрического синтеза, когда в процессе синтеза
создаются хиральные молекулы преимущественно одного из двух не
совпадающих между собой зеркальных изображений. Важность этого
направления синтеза определяется еще и тем, что сама природа в своей
основе хиральна.

В силу не совсем понятных причин основные молекулы жиз-
ни — аминокислоты, из которых построены белки живых организмов
обладают одним видом симметрии, они принадлежат к L-ряду.

Выяснилось, что и биологическая активность хиральных молекул,
энантиомеров различна. Например, натуральный L-аспарагин по вкусу
горький, а искусственный D-аспарагин — сладкий. Один энантиомер
хиральной молекулы лимонена пахнет лимоном, а другой — апель-
сином. Более трагичным осознанием этого факта стал запрет на вы-
пуск лекарства для снятия рвотных позывов у беременных женщин,
когда выяснилось, что оно представляет собой смесь энантиомеров,
в которой один энантиомер безвреден, а другой вызывает патологию
эмбрионального развития.

В асимметрическом синтезе основным инструментом проведения
реакции являются катализаторы, модифицированные хиральными
лигандами. Важность этого направления органической химии была
подчеркнута присуждением в 2001 году В. Нойелсу, Р. Нойори и
К. Шарплессу Нобелевской премии.

Вполне понятно, что наиболее эффективный принцип синтеза
хиральных и оптически активных соединений — это использование
изолированных биокаталитических систем (см., например, сообщение
о синтезе лекарственных соединений и оптически активного полиа-
нилина с помощью оксидоредуктаз [Менделеевский съезд, 2007 г.,
с. 487, 575]) или ферментативных систем целостных живых клеток
(микробиологическая трансформация).

Следует особо отметить, что каталитические реакции в органичес-
ком синтезе являются сегодня распространенным подходом, благодаря
которому стало возможным провести лабораторный и промышленный
синтез соединений невозможным с точки зрения химиков прошлого
способом. Особо выделяется ферментативный катализ. Сегодня мы
понимаем, что ферментативный катализ обеспечивает синтез различ-
ных белковых структур в мягких условиях (невысокие температуры,
атмосферное давление, водная среда).

Итак, синтетические методы органического синтеза столь обшир-
ны, что их даже трудно перечислить. По сути, это значительная часть
органической химии, так как любые органические соединения, извес-
тные или только планируемые для синтеза, почти всегда связаны с
описанием синтетических методов их получения.

Реализация сложного химического синтеза невозможна без его
планирования, а это предполагает методологическое осмысление
тактики и стратегии синтеза.

Первое, что нужно учитывать, — органический синтез не есть
взаимодействие неких исходных соединений, коллективный состав
которых соответствует брутто формуле целевого продукта. Так, на-
пример, прямой одностадийный путь получения уксусной кислоты
из двух доступных веществ, метана и двуокиси углерода (дилксида),
по схеме

СНЛ+СО9->СНЧСООН

в реальности протекать не будет, но он может быть осуществлен в
несколько стадий, обходящих энергетический барьер одностадийного
пути [Органический синтез, 2001, с. 8, 63-64]. Химик-синтетик не
располагает во многих случаях стопроцентными предсказательными
возможностями и во многом полагается на свой опыт, правдоподобные
предположения и интуицию. Если планируется синтез из 40 стадий,
то цена ошибки предсказания заключительной стадии — это время
реализации всех предшествующих 39 стадий, что может исчисляться
месяцами и годами работы больших коллективов [Органический
синтез, 2001, с. 9]. В книге «Органический синтез. Наука и искусство»
содержатся большие главы «Тактика синтеза» и «Стратегия синтеза»,
которые целесообразно изучить как необходимое методологическое
дополнение данного небольшого раздела [Органический синтез, 2001,
с. 62-366].

Органический синтез — это конструирование молекул, которое сво-
дится к основному вопросу: «Какие принципы и приемы разработаны
для эффективного построения определенной связи или группы связей,
содержащихся в данном месте целевой молекулы?»

В идеале химик-синтетик должен располагать широким набором
(«библиотекой») выпускаемых промышленностью стандартных мо-
лекулярных блоков — заготовок, соединяемых с помощью стандарти-
зованных технических приемов, и синтетических методов, позволяю-
щих встроить в собираемую структуру любой требуемый фрагмент.
Вот тогда-то синтетик будет освобожден от решения подчас сугубо
технических задач и сможет сосредоточиться на истинно творческой
деятельности: разработке оптимальной стратегии и тактики синтеза
органических соединений любой сложности. К сожалению, до такого
идеального состояния органического синтеза пока еще далеко. Однако
уже сейчас можно говорить о создании общей концепции, позволяющей
целенаправленно вести разработку основных подходов по созданию
комплекса унифицированных решений тактических задач синтеза,
так сказать, его «технологической базы». Речь идет о так называемом
синтонном подходе к синтезу.

Понятие «синтон» было введено лауреатом Нобелевской премии
И. Кори. Смысл этого понятия таков, что «синтон» может обозначать
и существующие, и несуществующие структуры, в том числе и те,
возможность существования которых сомнительна.

Рекомендации стратегии синтеза, которые приводятся в [Органи-
ческий синтез, 2001, с. 345-350], следующие.

1.	Произвести тщательное изучение целевой структуры как единого
целого.

2.	Избрать стратегическую реакцию или тандем из нескольких
реакций для сборки основновообразующей структуры целевой мо-
лекулы.

3.	Избрать стратегическую связь. Эта рекомендация действенна,
когда первоначальный анализ целевой структуры не позволяет найти
эффективную стратегическую реакцию, а потому приходится прибе-
гать к ступенчатой разборке молекулы, связь за связью.

4.	Произвести первичную ретросинтетическую обработку целевой
структуры.

Кроме того, для рутинной обработки больших массивов данных
используется компьютер, который позволяет вычислять некоторые
свойства молекул, хранить большие массивы информации, решать
интеллектуальные задачи дизайна структур, автоматизировать лабо-
раторные эксперименты.
При этом не следует обольщаться компьютерным «интеллектом»:
«Нет разумных оснований ожидать, что компьютеры любой мощнос-
ти когда-либо смогут обеспечить окончательное решение проблемы
полного синтеза. Конечная цель “компьютерной химии” совершенно
иная — она состоит в том, чтобы освободить химика от необходимости
тратить умственные усилия на решение рутинных задач органическо-
го синтеза и высвободить все силы для использования собственного
воображения и интуиции — этих наиболее значимых и уникальных
особенностей творческой деятельности человека» [Органический
синтез, 2001, с. 362].

Введение принципов ретросинтетического анализа заметно
обогатило стратегию органического синтеза (за что И. Кори стал
лауреатом Нобелевской премии).

Согласно И. Кори [Смит, 2001, с. 421], «ретросинтетический ана-
лиз» — это метод теоретической, а затем практической трансформации
структуры целевой молекулы в последовательность прогрессивно
упрощающихся структур, завершающуюся доступными исходными со-
единениями. Ретросинтетическое упрощение любой целевой молекулы
состоит в последовательных разборках входящих в ее состав связей.

Органический синтез уже давно перестал быть областью чисто
эмпирических поисков. Показательный пример — принцип ретросин-
тетического анализа, логика которого предусматривает построение
химически обоснованной деконструкции целевой структуры с выходом
к простейшим структурным блокам, синтонам, каждый из которых
должен быть соотнесен с каким-либо реагентом.

Общая идея начальных шагов ретросинтетического анализа — от-
щепление «привесков» (алкильных, арильных групп и т. п.) и замена
их функциональными группами в соответствующих положениях.

Важной особенностью методологии ретросинтетического анализа,
которая проявляется одной общей стратегической концепцией, явля-
ется последовательная, связь за связью разборка стратегического ядра
молекулы на серию более мелких фрагментов. Это очень верный с
точки зрения логики подход, но не всегда эффективный с точки зрения
процедуры реализации процесса обратного синтеза. Напротив, анализ
стратегического ядра как целостной системы (а не как совокупности
отдельных ковалентных связей и молекулярных фрагментов) может
привести к обнаружению тех или иных специфических структурных
особенностей, допускающих создание гораздо более экономных путей
сборки такой молекулярной системы.
«Такое глубокое изучение целевой структуры основывается как на
интуитивных, эвристических, так и на строго логических соображе-
ниях, причем роль интуиции может оказаться превалирующей. При
таком анализе интеллектуальные усилия исследователей направле-
ны не на ступенчатую фрагментацию и упрощение стратегического
ядра целевой молекулы, а, напротив, на изыскание возможностей его
сборки с помощью одной химической операции (или очень малого их
числа). Очевидно, что найти подобное решение можно только именно
при целостном анализ молекулярной системы и ее индивидуальных
структурных особенностей, и поэтому этот подход правомерно назы-
вать “системной стратегией”» [Смит, 2001, с. 539].

Надо заметить, что «целостный анализ», о котором пишет Смит, —
это то, что в философско-методологическом знании называется
словами «целостный подход», «принцип целостности», «холизм» и
«системный подход».

Особенности познавательных методов, применяемых при исследо-
вании молекулярных и супрамолекулярных превращений являются
основанием для демаркации в этой области методов химии и физики:
разделения химического искусства и холизма, с одной стороны; и
физического инструментализма и редукционизма — с другой (см.
об этом специальный раздел «Познавательные принципы редукции,
целостности и контрредукции»).

Заключение: свершения и ожидания

Одной из явных тенденций в современном развитии научной
деятельности является взаимопроникновение идей, целей и методов
различных научных направлений.

Так, современные исследования в биологии невозможно предста-
вить без биохимии, биоорганической химии или молекулярной биоло-
гии, где применяются самые тонкие методы органического синтеза.

С другой стороны, методами биотехнологии синтезируется все
больше и больше новых химических соединений. В свою очередь, в
пограничных с физикой областях зародилось много новых методов
химического синтеза, связанных с механическими (например, реакции
инициированные ультразвуком) и другими физическими факторами
(поверхностными, магнитными спиновыми и т. п.).

В последние десятилетия искусство органического и неорганичес-
кого синтеза обогатилось наукой и искусством нанохимии и супрамо-
лекулярной химии. В частности, перспективный прецизионный прием
синтеза — метод молекулярного наслаивания (МН): «Суть его заклю-
чается в реализации в неравновесных условиях химических реакций
на поверхности твердого тела между подводимыми извне реагентами
и поверхностными функциональными группами подложки... Методом
МН можно как синтезировать на поверхности твердофазной матрицы
наноструктуры различного химического состава (монослои, в том чис-
ле многокомпонентные), так и осуществлять поатомную химическую
сборку поверхностных нано- и микроструктур путем многократного
чередования химических реакций по заданной программе» [Малыгин,
2004, с. 34]. Появляются и разрабатываются новые методы синтеза:
«Крупным событием в химии стало освоение принципов звездооб-
разного синтеза, при котором реагенты соединяются по фрактальному
типу в гигантскую молекулу — дендример. Природа использовала этот
принцип для формирования гликогена, амилопектина и некоторых
других полисахаридов и протеинов» [Бучаченко, 1999, с. 100]. «Еще
одним крупным достижением последних лет является получение
металлического водорода. Можно спорить, чье это достижение — хи-
миков или физиков, бесспорно лишь то, что превращение водорода в
металлический водород — химический процесс, в результате которого
происходит преобразование электронных оболочек молекул водорода.
Металлический водород получают ударным сжатием жидкой пленки
молекулярного водорода толщиной 0,5 мм, помещенной между мо-
нокристаллическими наковальнями из А12О3 при давлении 2 Мбар»
[Бучаченко, 1999, с. 103].

Крупнейший раздел современной химии, в том числе и химического
синтеза, — нанохимия и нанотехнология. В сфере данных направлений
процесс организуется на уровне микроскопических химических реак-
торов, или «микрореакторов», а не макрореакторов, что имело место в
традиционной химии и химической технологии.

* * *

Химию нельзя представить без ее основной составной части — ор-
ганического синтеза. Органический синтез как метод получения
новых соединений, как метод исследования химического строения
новых соединений и реакций, с помощью которых они образуются,
стал неотъемлемым инструментом химика.

Органический синтез — это один из видов интеллектуальной
деятельности и искусства, который базируется в немалой мере на
эвристических неформализуемых основах художественного твор-
чества, а не только на формализуемых рациональных логических
принципах. Здесь воедино слились разнообразные подходы: строгий
научный анализ в исследовании природных явлений, реакций ор-
ганических соединений сочетается с поиском внутренне красивых
решений, схожим с художественным дизайном.

Примечание

Дополнительный материал о разнообразных методах не только органи-
ческого, но и вообще химического синтеза представлен в главах этой книги:
« Успехи химической технологии», «Биотехнология и система биофизикохими-
ческих знаний», «Биомолекулы: применения сейчас и в будущем», «Супрамо-
лекулярная химия: удвоение предметной области химии и многообещающие
перспективы», «Нанохимия и нанотехнология».
ЧАСТЬ 4

ИСКУССТВЕННЫЙ МИР МАТЕРИАЛЬНЫХ
ОБЪЕКТОВ И ТЕХНОЛОГИЯ КАК ФЕНОМЕН

КУЛЬТУРЫ

В этой части поворот мысли приводит нас к анализу природы
техники и технологии, а вместе с этим и естествознания — предметом
обеих областей знания являются материальные вещественные объекты
(кроме собственно логии, т. е. учения). Если один из главных признаков
философии — это свободное критическое мышление [Курашов, 2003;
2007а], то можно сформулировать следующий вариант определения.

Философия техники — это свободное критическое осмысление
антропологического феномена создания искусственных (антропо-
генных) идеальных и материальных объектов. Главная проблема
философии техники — что есть в человеке такого, что позволяет ему
создавать то, что в мире не может возникнуть само по себе.

Глава 1

Сходства и различия естествознания
и технологии

В течение XIX-XX вв. многие мыслители высказывались отно-
сительно природы технологии и техники, но, как всегда бывает при
попытках осмысления сложного объекта, интерпретаций предложе-
но столько, сколько возможно дополнительных и противоречивых
точек зрения.

Среди них, например (см.: [Митчем, 1995; Ленк, 1996]):

•	самореализация человека через преобразование природы
(Маркс);

•	проекция органов человека (Капп);

•	проявление человеческой воли и стремления к творчеству (Эн-
гельмейер);
•	проект, имманентный всякому человеку в антропологическом
подходе Ортеги-и-Гассета;

•	«вызов» природе в бытийном подходе Хайдеггера и условие
реального бытия идей (Дессауэр);

•	реализация духовно-интеллектуальных стремлений человека
(Мэмфорд);

•	форма «материальной свободы» (Чиммер);

•	форма «идеологии» для узаконивания экономических структур
позднего капитализма (Хабермас).

Прежде чем высказать свою точку зрения, договоримся о словах.
Понятия «техника» и «технология» в русском научном языке вполне
разделяемы, что труднее сделать для английского языка, где в ходу
чаще обобщенный термин «технология» (technology).

Лучше всего ввести терминологические дефиниции: техника — это
результат, или артефакт, а технология — это метод создания артефак-
тов и учение о нем. Здесь видна прямая аналогия с естествознанием,
в котором знание — это результат, а методология науки — это метод
познания и учение о нем.

В обеих данных отраслях человеческой деятельности метод непре-
ходящ, он только обогащается, расширяется, дополняется, результат же
часто принципиально пересматривается. Действительно, естественно-
научные знания в той или иной области могут модифицироваться и
дополняться, причем согласно принципу соответствия старые знания
в данной научной области входят в новые знания как их предельный
или частный случай. При этом, несмотря на преемственность, научные
знания изменчивы. Технические устройства и вообще продукты техно-
логии также могут модифицироваться и заменяться лучшими образца-
ми, а затем уходить в истории. В то же время общие методы научного
познания и принципы технологии сохраняются, совершенствуются и
приумножаются (поэтому название «технологический» более подходит
для высшего учебного заведения, чем «технический»).

Кроме того, если в машиностроении, приборостроении и т. п.
легко развести понятия «технология» и «техника», то, например, в
химической технологии целевой продукт может существовать точ-
но таким же, как и в природе. В этом случае артефактом является
только сама химическая технология. Продукт же в данном случае
является артефактом только в технологическом отношении, но не в
субстанциональном. Более того, результатом некоторых химических
технологий и биотехнологий является не какой-либо потребительский
материальный продукт, а социально значимый результат (например,
не загрязненная промышленными отходами биосфера как результат
процессов в химических и биоочистных системах).

Технология не есть результат практических приложений естест-
вознания , а естествознание не есть результат практических прило-
жений технологии.

И то и другое имеет место, но обе области автономны. Достаточно
напомнить, что технология и техника появились значительно раньше
естествознания (со времени зарождения цивилизации), следователь-
но, они могли существовать независимо от естествознания. Какая
область во взаимосвязях двух названных областей знания является
прикладной? — вопрос не чисто методологический, а в большей степе-
ни субъективно-психологический. Другими словами, взаимодействие
естествознания и технологии не дает оснований для конкретных за-
ключений о том, которая из этих двух областей является прикладной
в отношении к другой.

Технология и естествознание развивались в результате дву-
сторонних процессов передачи знаний и проблем, а весьма часто и
независимо друг от друга.

Здесь достаточно указать на достижения в области техники и тех-
нологии в Средневековье: получение сплавов металлов, красителей и
мастик; создание и усовершенствование водяных и ветряных мельниц,
компаса, печатного станка, специальных печей с самоподдувом; разра-
ботка технологий очистки металлов, разделения веществ перегонкой;
создание и усовершенствование техники в области строительства
зданий, морских судов. Считаю, что, скорее всего, техника развивалась
в западной культуре непрерывно и поступательно. Что же касается
Средневековья, то могу сказать на основании собственного осмысле-
ния истории науки и техники, что в этот период была мертва именно
наука (в силу абсолютного авторитета Аристотеля), но были живы
религиозная философия, или схоластика (где развивались, по крайней
мере, логика, герменевтика и диалектика), и техника. На мой взгляд, в
истории техники в эпоху Возрождения не произошло качественного
скачка по сравнению с историей средневековой техники.

Достаточно еще вспомнить, что термодинамика исторически раз-
вивалась как термодинамика тепловых машин, т. е. как техническая
термодинамика; проблемы передачи информации телеграфом во мно-
гом обусловили становление теории информации, а с^м телеграф как
техническое устройство обусловлен развитием физики электричества.
Современная биотехнология и генная инженерия развивались совмес-
тно и представляют собой область органичного синтеза технологии и
естествознания. Можно даже сказать, что Д. И. Менделеев окончатель-
но пришел к открытию периодического закона химических элементов
при работе над проблемой, которую мы бы отнесли к «технологии
образования», — при организации и систематизации материала во
время написания учебника «Основы химии».

Естествознание развивается не для того, чтобы «обслуживать»
технологию. Методология, теория, эксперимент и собственно знание
в естествознании находят приложения в первую очередь для познания
тех же естественных объектов в той же предметной области, но на
новом уровне или в более широком предметном ракурсе. Технология
и техническое творчество также не всегда опираются на естественно-
научные знания. Если, например, по отношению к соответствующему
предмету технологии естественно-научные знания отсутствуют, то в
этом случае технология совершает «туннельный переход» через барьер
естественно-научного незнания благодаря своим собственным теоре-
тическим, эмпирическим и интуиционистским подходам — в этом она
сродни искусству.

Полезно отметить, что технология и искусство в современном
смысле этих слов разделились, но это окончательно произошло не так
давно. Напомню здесь слова М. В. Ломоносова в его лекции «Слово
о пользе химии»: «Учением приобретенные познания разделяются на
науки и художества. Науки подают ясное о вещах понятие и открывают
потаенное действие и свойств причины; художества к приумноже-
нию человеческой пользы оные употребляют. Науки довольствуют
врожденное и вкорененное в нас любопытство; художества снис-
канием прибытка увеселяют. Науки художествам путь открывают;
художества происхождение наук ускоряют. Обои общею пользою
согласно служат». Судя по контексту лекции, Ломоносов относил к
«художествам» все сферы по созданию искусственных объектов, как
материально-практических, так и духовно-эстетических, это понятно
из его слов: «Между художествами первое место... имеет металлургия,
которая учит находить и очищать металлы и другие минералы. ...Ибо
металлы подают укрепление и красоту важнейшим вещам в обществе
потребным. Ими украшают храмы Божии и блистают монаршеские
престолы, или защищаются от нападения неприятельского, или ут-
верждаются корабли и, силою их связаны, между бурными вихрями в
морской пучине плавают» [Ломоносов, 1950, с. 80].
В отношении вопроса обоснования истинности знания естество-
знание принципиально отличается от технологии. В естествознании
сущность объекта познается только в известной степени. В техноло-
гии сущность как осознанная идея предшествует целевому объекту,
и, когда он сотворен, она присутствует в нем.

Таким образом, проблему истинного знания в технологии имеет
смысл рассматривать в отношении исходной идеи или конечного
результата. Что же касается метода, т. е. собственно технологии, то он
может быть неистинным в строгом смысле, но истинен прагматичес-
ки — в связке «идея — метод (технология) — результат».

Глава 2

Технологическое образование: сходства
и уникальность технологического
и классического университетов

В определенной степени этот вопрос уже раскрыт выше, поскольку
естествознание — основной предмет обучения в классическом уни-
верситете, а технология — в технологическом университете. Поэтому
сходства и различия естествознания и технологии во многом опреде-
ляют сходства и различия данных двух типов университетов. Этим,
однако, еще не все сказано (см.: [Дьяконов и Курашов, 2001]).

Чтобы ответить на этот вопрос, возьмем для сопоставительного
анализа «классический университет», т. е. традиционный полидисцип-
линарный образовательный центр. Мысленно можно представить, что
классический университет будет переименован и назван «институтом
естественных и гуманитарных наук». Такое переименование вызва-
ло бы справедливые возражения, аргументированные тем, что имя
«университет» символично и несет в себе исторически сложившиеся
смыслы фундаментального образования — образования, содержание
которого составляют, прежде всего, предельные основания, или «на-
чала», наук.

Если это справедливо, то по выстраиваемой здесь логике мы должны
для установления бытийного статуса технологического университета
подтвердить наличие собственных предельных оснований, или начал,
у технологии. Причем «начал», которые не сводятся только к естест-
вознанию (здесь, как и выше, я в первую очередь провожу сравнение
технологии материального производства с естествознанием). Искать
и выявлять начала и в естествознании, и в технологии следует прежде
всего в методе. Кант кратко и точно определил, что «метод — это способ
действия согласно основоположениям». Вопрос об основоположениях
той или иной области человеческой деятельности объемен, и я его
здесь, конечно, могу только обозначить.

В естественных науках познаются объекты не антропогенные,
не артефакты: элементарные частицы, живые клетки, космические
тела, — т. е. в естественных науках систематизируются явления и
познаются сущности естественной природы. Соответственно этому
в классическом университете готовят специалистов для этого типа
путей познания — это школа преимущественно для реализации че-
ловека как homo sapiens.

Можно также сказать, что в идее классического университета выра-
жается романтический духовно-познавательный идеал человечества.

В технологии предметом познания являются пути создания объ-
ектов искусственных, антропогенных, артефактов. Соответственно
этому в технологическом университете готовят специалистов для
этого типа путей творчества — это школа для реализации человека
и как homo sapiens, и как homo faber, т. е. и как человека разумного,
и как человека-мастера.

Рассмотрим вопрос еще в одном ракурсе. В любой области челове-
ческой деятельности можно выделить три ипостаси: предмет, метод и
цель. Цель деятельности в естествознании — удовлетворение духов-
но-познавательной ипостаси человека и в процессе, и в результате.
Цель технологической деятельности — удовлетворение творчески-
созидательной ипостаси человека в процессе, а утилитарно-прагма-
тической — в результате. При этом объект и методы исследования в
естествознании и технологии в некоторых случаях могут полностью
совпадать: исследования рекомбинантных ДНК и генная инженерия
в биотехнологии, исследования по удержанию термоядерного синтеза
и создание термоядерных энергетических установок, исследования
полимеризации непредельных углеводородов и получение синтети-
ческого каучука. В образовательном пространстве реализации этих
антропологических ипостасей соответствуют центры «классический
университет» и «технологический университет».

Далее, если рассматривать степень взаимосвязи и взаимодействия
той или иной области знания с другими, то в этом интердисципли-
нарном измерении технологический университет сейчас, пожалуй,
выделяется. В классическом университете факультеты существуют
весьма автономно. Научное и учебное взаимодействие физиков, хи-
миков, биологов, филологов, историков, юристов неинтенсивно, если
вообще имеет место.

В отличие от этого современная технология актуально связана с
экономикой, политикой, правом, этикой, антропологией. Без куль-
турологических знаний, например, мы не объясним технологический
прорыв Японии, происшедший в прошлом. Мы не сможем эффективно
культивировать новые технологии без изучения экономики региона,
национальных традиций, географии и т. п. Таким образом, в совре-
менном технологическом университете взаимодействие различных
областей знания происходит весьма интенсивно. На 12-й конферен-
ции ректоров и президентов европейских технических университетов
Хайнц Кунле отметил: «Инженеру необходима рефлексия над техни-
кой в контексте гуманитарных и социальных наук, экономики и права,
а также по поводу социальной ответственности инженеров и вообще
техники» (цит. по: [Ленк, 1996, с. 10]). В связи с анализом современных
тенденций научно-технического знания Ханс Ленк утверждает, что в
технических университетах «крайне необходимы кафедры методо-
логии технических наук» [там же, с. 68], он приводит также данные
социологических опросов инженеров, согласно которым «желательно
явное повышение нетехнических предметов в обучении инженеров»
[там же, с. 68, 75].

Естественные науки и соответственно естественно-научные
подразделения классического университета служат становлению
co-знания человека с окружающей его природой. Технология же и
соответственно технологический университет служат становлению
осознания человеком созидательных начал своей природы. Можно
сказать, что человек при создании нового искусственного мира
больше познает самого себя, чем при познании естественного, т. е. не
антропогенного мира. Отсюда «технологический университет» — не
просто директивное или волюнтаристское название, это имя фено-
мена, имеющего основания в бытии человеческой культуры, т. е. это
имя обладает определенным онтологическим статусом.

В целом можно сказать, что технологический университет — новый
этап в развитии высшего образования. Причем можно отметить уже
обратное влияние технологического университета на классический
университет. Например, сейчас в классических университетах, в том
числе в МГУ, формируются программы с выделением приоритетных
направлений фундаментальных исследований. Понятие «приоритет-
ный», надо заметить, ранее совсем бы не сочеталось с понятием «фун-
даментальные исследования» — все фундаментальные исследования
любых объектов микро-, макро- и мегамира равным образом приори-
тетны. В наше время сочетание «приоритетные фундаментальные
исследования» уже не воспринимается как «неуклюжее» потому, что
ориентация на практически значимый результат, характерная ранее
для технологии, стала приобретать универсальный характер. В ис-
тории высшего образования нашей страны мы это хорошо видим по
преемственной связи МГУ—МФТИ—МИФИ.

К сказанному важно добавить, правда, то, что в прошлом техноло-
гические знания не были чуждыми программам химических отделений
классических университетов. Например, в середине XIX века в Казан-
ском университете существовала кафедра технологии. Профессор этой
кафедры Модест Яковлевич Киттары читал лекции по технологии и
экономике, в которых он «привел рассуждение о технологии как о на-
уке об искусстве человека, и конкретно об умении человека извлечь из
окружающих его предметов возможно больше выгоды и применять их
в обществе» [Будников, 2006, с. 71]. Известны сочинение М. Киттары
«О мыловаренном производстве в Казанской губернии» и его речь
«Очерк современного положения и нужд русской мануфактурной
промышленности».

«Технологический университет» как феномен современной ци-
вилизации приходит к зрелой фазе — фазе самосознания, или фазе
философской рефлексии. Рефлексия — признак поднятия системы
на высший уровень своего становления — уровень самосознания, и
она, следовательно, необходимое и достаточное условие зрелости
системы.

Кант писал, что нельзя научить философии, можно только научить
философствовать. Действительно, человек не становится филосо-
фом, заучивая положения философских систем, но он становится
философом, когда осваивает методы философствования, т. е. методы
создания философских систем.

Наша принципиальная методологическая установка по структу-
ре схожа: нельзя в данной области изучить всю технику, но можно
изучить технологию. На основании знания множества технических
устройств мы сможем создать только некоторые объекты из всего
спектра возможных для современной нам технологии, но, зная
технологию, мы можем создать любой объект из всей сферы ее
возможностей.
И самое последнее: укрепление и развитие «технологического уни-
верситета» — один из принципиальных вопросов совершенствования
инженерного образования в России.

Глава 3

Технология как одна из основ жизни общества
и его мировоззрения

В Античности и Средневековье разрабатывались «технологии»
обращения к Богу — обряды, а также культивировались светские «сво-
бодные искусства» — тривиум (грамматика, риторика и диалектика) и
квадриум (арифметика, музыка, геометрия и астрономия), изучение
которых также рассматривалось как обращение к Богу.

С эпохи Ренессанса средневековые формы «технологии» стали
все более и более дополняться технологией управления природой,
обществом и каждым конкретным человеком. Как отмечает Р. Тарнас,
в ренессансной культуре жизнь государства уже не следовала священ-
ным традициям и «само государство стало пониматься как нечто, чем
манипулируют человеческая воля и человеческий разум, постигшие
его внутренний механизм: все это позволяет увидеть в итальянских
городах-государствах прообраз современного государства». Позднее,
в XIX в., становление техногенной цивилизации стало приобретать
тотальный характер, на что Ф. Ницше отреагировал словами: «Бог
умер».

В тотальном охвате технологией всех сторон жизни нашего вре-
мени, как и во всем, есть свои благоприятные и неблагоприятные
исходы. При этом тем более важно образование университетского
типа в сфере технологических знаний.

Скажем еще о преимуществе технического знания с экзистен-
циально-психологической точки зрения. Человек стремится жить в
известном ему мире, и технология дает человеку такую возможность.
Действительно, естественно-научное знание может быть опровер-
гнуто, фальсифицировано — это атрибут научного знания. Явным
историческим свидетельством стремления человека избежать такого
дискомфорта является почти полная завершенность создаваемых им
картин мира на каждом этапе развития культуры: античный политеизм,
средневековый монотеизм и геоцентризм, ренессансный гелиоцент-
ризм, вселенский эволюционизм Нового времени и современности.
Или пример из частной области естествознания — один и тот же
объект — фермент: закваска в понимании античных римлян; биока-
тализатор, или энзим, в науке XIX в.; специфический полипептид с
биокаталитическим действием в современной науке.

Сфера научного знания — сфера нестабильного знания. С психо-
логической точки зрения меняющееся знание о мире дискомфортно
для человека.

В то же время наши знания о технических устройствах стабильны,
их идея, сущность вложены в них нами самими.

В силу этого технические знания ценны для нас не только в ма-
териально-практическом отношении, но и в психологическом — они
окружают человека известным ему миром вещей и знаний о них. Колесо
было и останется колесом в нашем знании, а паровая машина — паровой
машиной, при этом естественно-научная теория происхождения Все-
ленной в результате Большого взрыва, возможно, будет опровергнута,
как и предшествующие ей.

Можно сказать, что в науках о природе «мы знаем, что мы ничего
не знаем», а в созданном нами мире техники мы знаем все.
Книга 3

К ЧЕМУ ПРИШЛА СОВРЕМЕННАЯ
ХИМИЯ И КАКИЕ НАДЕЖДЫ
ОНА ВСЕЛЯЕТ
Введение: особенности современной химии

При изучении истории химии и при философском ее осмыслении
наиболее трудная задача — это рассмотрение результатов современ-
ной и/или новейшей химии. Причина этого понятна — во-первых,
те, кто занимается проблемами истории и философии науки, знают
ее преимущественно по учебникам и обобщающим монографиям, а
не по первоисточникам, а таковых мало или совсем нет; во-вторых,
философы науки — это не профессиональные химики и современная
наука высокого уровня им неизвестна и непонятна. Мы постарались,
как видно из представленного ниже материала, создать учебное пособие
без указанного, ставшего традиционным, упущения.

Современная химия в научной (лабораторной) части становится
все более и более технологичной, а современная промышленная
технология — все более и более научной. Понятия «высокие тех-
нологии», «тонкие технологии», «нанотехнологии» выражают эту
тенденцию.

Первая особенность современной химии — мультидисциплинар-
ность естественно-научных исследований и технологических решений
на их основе. В интердисциплинарных сферах с активным участием
химии разрабатываются и внедряются энерго- и ресурсосберегающие
технологии, элементная база компьютерной техники, проводятся
химические синтезы и реализуются технологические процессы с
комбинацией этапов химических, биохимических ферментативных и
микробиологических трансформаций вещества.

Вторая особенность — современная химия все более и более рас-
ширяет предметную область в зону гетерогенных поверхностных и
дисперсных систем (нанохимия и нанотехнологии).

Третья особенность — это резкое расширение области исследований
и разработок молекулярных систем, стабильность и конфигурации ко-
торых определяются не ковалентными, а межмолекулярными связями
(супрамолекулярная химия).

Я благодарен аспирантам и соискателям Казанского государствен-
ного технологического университета, Казанского государственного
университета и Института органической и физической химии КНЦ
РАН, которые были благодарными слушателями моего курса лекций
«История и философия химии» и оказали помощь при подборе матери-
алов к нижеследующим разделам по новейшей истории химии.

Примечание

Новейшую информацию о современной химии, химической технологии и
их смежных областях в дополнение к изложенной можно найти в материалах
недавнего «Менделеевского съезда по общей и прикладной химии» [Менде-
леевский съезд, 2007].

Глава 1

Успехи химической технологии

Когда мы описываем разнообразные области химической техноло-
гии, то, конечно, следует иметь в виду взаимосвязь собственно химизма
в химической технологии с сопряженными физико-химическими и
биофизико-химическими процессами.

Композиционные материалы

Значимость собственно свойств материалов хорошо видна в об-
ласти авиационной и космической техники, а значимость собственно
технологии — в микроэлектронике.

Особая проблема — переработка радиоактивных отходов, которая
решается в союзе фундаментальных физических, химических и тех-
нологических знаний. В частности, для связывания радиоактивных
веществ используется композит — боросиликатное стекло. Стекло-
керамические материалы используются в оптоволоконной технике;
в медицине как материалы для изготовления искусственных орга-
нов — имплантатов, совместимых с естественными органами.

Многие современные технические устройства эксплуатируются при
весьма высоких температурах. Так, в двигателях ракет температура в
системах управления тягой достигает 4000 °C, с требуемой прочностью
порядка 250 МПа. В авиационных двигателях эти параметры составля-
ют 2000 °C и 250 МПа. Современными материалами для таких систем
являются композиционные материалы на основе углеродных волокон
и матриц, а сплавы металлов, конечно, не могут удовлетворить таким
высоким требованиям.

В отличие от материалов, получаемых из веществ — продуктов
химического синтеза, в композиционных материалах новые свойства
получаются за счет взаимодействия в объеме соответствующего мате-
риала нескольких химических веществ. В современных технологиях
достигнута возможность получения жаропрочных сплавов как бы в
объеме одной монокристаллической структуры в режиме высокогра-
диентной направленной кристаллизации.

«Открытие сверхпроводящих керамик всколыхнуло не только фи-
зико-технический, но и химический мир. Синтез этих соединений был
осуществлен задолго до обнаружения у них сверхпроводящих свойств,
но именно это интригующее и неожиданное свойство керамик стало
источником восторга и огромных надежд» [Бучаченко, 1999, с. 100].

Замечу, что научно-практическая ситуация с керамикой — это
один из многих примеров, демонстрирующих управленцам науки
и финорганам, что наукой для науки заниматься нужно, — фунда-
ментальные открытия и даже некоторые практические приложения
известных знаний в том или ином направлении деятельности ученых
(«удовлетворяющих свое любопытство за счет государства») пре-
дугадать невозможно. Иначе зачем был бы нужен научный поиск с
прорывами в неизвестное?

Нанотрубки и фуллерены

В настоящее время высоким требованиям современной техники
могут отвечать углеродные нанотрубки. Существование таких трубок
было открыто недавно. Их в 1991 году японский ученый Сумио Ид-
жима (в некоторых переводных транскрипциях — Иидзима) нашел
в саже, полученной при распылении графита в плазме. Углеродные
нанотрубки — это микротрубки с диаметром несколько нанометров и
длиной несколько микрометров.

На рисунке ниже показана нанотрубка, какой она должна быть в
теоретических представлениях, — это свернутая в цилиндр «ткань»,
состоящая из правильных шестиугольников, образованных атомами
углерода. Трубка заканчивается полусферами, образованными пра-
вильными пятиугольниками. Концы реальных трубок не представлены
правильными полусферами.
Нанотрубки могут быть однослойными и многослойными. Согласно
исследованиям с применением электронных микроскопов, многослой-
ные нанотрубки образованы несколькими слоями графита, которые
или вложены один в другой, или образованы как бы несколькими
оборотами графитовой «ткани».

Нанотрубки позволяют создавать конструкционные материалы с
уникальными для современной техники свойствами. Это определяется
высокой их прочностью на разрыв (в два раза больше, чем у углеродных
волокон) и низким анизотропным коэффициентом температурного
расширения.

Материалы, содержащие нанотрубки, могут быть использованы
в энергетике как накопители водорода при низких давлениях. Они
могут быть применены при создании высокоэффективных систем
разделения с высокой селективностью, в том числе разнообразных
фильтров. Нанотрубки могут обладать свойствами полупроводников
и проводников в зависимости от строения; в них наблюдается заметная
эмиссия электронов при внешних даже слабых электрических полях,
в случае если они направлены вдоль трубки. При облучении светом
в них наблюдается фотоэлектрический эффект. Все эти свойства
нанотрубок позволяют создавать новые приборы и устройства на их
основе: холодные катоды, антенны, фотоэлементы; диоды, транзисторы
и логические элементы в микропроцессорах, а также нанохимические
реакторы для нанотехнологий.

В настоящее время получены и разрабатываются методы получения
нанотрубок из многих неорганических веществ, особенно металлов
(Mo, W, Та, Se, Na, Си, Ni, Ag, Аи и других элементов [Дресвянников,
2007, с. 279]).

Говоря об углеродных нанотрубках, следует сказать и о фуллере-
нах, которые представляют новый класс объектов химии или «новый
сферический мир» [Аврамов, 2006; Елецкий, 1999; Керл, 1991, 1998;
Крото, 1998; Сидоров, 1998; Смолли, 1998].

В течение многих лет были известны только две твердые крист -
талические структуры углерода — алмаз и графит. Во второй поло-
вине XX века эти знания обогатились еще двумя типами структур
углерода в твердом состоянии — фуллеренами и нанотрубками. На
рисунке ниже показаны структуры алмаза, фуллерена С60 графита,
и нанотрубки.
Структурной единицей графита и алмаза является атом. У гра-
фита атомы образуют слоистую, чешуйчатую структуру. У алмаза
элементарной ячейкой кристаллической решетки является куб, где
атомы углерода расположены в вершинах куба, в центрах его граней
и в центрах 4 несмежных октантов. Фуллерен — иное вещество — его
структурной единицей является молекула. В фуллерене атомы в моле-
кулах расположены в вершинах правильных шести- и пятиугольников,
образующих поверхность сферы или сфероида.

В свое время необычный спектр излучения Солнца, обнаружен-
ный в 1868 г. Ж. Жансеном и Н. Локьером, был объяснен Локьером в
1871 году как излучение элемента, получившего название «гелий». На
Земле гелий был выделен только в 1895 г. У. Рамзаем.

Аналогичная история произошла с фуллеренами столетием
позже — были получены ИК-спектры межзвездной материи, содер-
жащие полосы, которые Крото объяснил присутствием иона С60+.

Затем трое ученых, Крото, Смолли и Керл, в 1985 году начали экс-
периментальные исследования сублимации и конденсации углерода и
углеродсодержащих соединений, в результате которых были получены
молекулы С60 и С70. Поскольку С60 оказался инертным веществом, логично
было предположить, что имеет место образование замкнутой структуры
типа футбольного мяча.

Эта структура была подобна оригинальной структуре «геодезического
купола» архитектора Ричарда Бакминстера Фу лера, запатентованного
им в 1951 г. в качестве основы строительных конструкций. Отсюда про-
исхождение тривиального названия этого класса веществ — «фул-
лерены» (см., например: [Органический синтез, 2001, с. 394]).

Все это, однако, было достаточно обоснованными гипотезами. Од-
нако в 1990 г. В. Кретчмер и К. Фостирополус в результате смешения
бензола с сажей и последующего выпаривания получили кристаллы,
которые были идентифицированы как Сб0. В результате стал развивать-
ся химический синтез фуллеренов, а также были синтезированы вы-
сшие фуллерены С76, С78 и ряд других (Роджер Тейлор и сотрудники),
а Пол Биркетт показал возможность образования галогенизированного
фуллерена С60С16 (рисунок ниже).

«Умные материалы»

«Умные материалы» — почти установившееся научное словосоче-
тание. Материалы эти, конечно, умны не более, чем березовое полено,
которое горит и дает тепло, если его бросить в печь (ведь оно «знает»,
что должно гореть в этих условиях!), или упругая стальная линейка,
которая после принудительного изгиба и колебаний все же возвраща-
ется в исходное прямолинейное состояние.

В современной технике наиболее крупный класс умных матери-
алов представлен полимерами. Некоторые полимерные материалы
обладают памятью в том узком смысле, что они могут принимать
форму, которую им придавали ранее в соответствующих химических
и физико-механических условиях.

В наше время интенсивно разрабатываются полимерные носители
лекарственных препаратов, которые адресно могут доставлять био-
логически активные соединения в нужные места живого организма.
Особенно это касается биомолекул: РНК, ДНК, ферментов, — которые
были бы при обычном введении без полимерного носителя уничтожены
защищающими организм ферментами и антителами.

Новый класс умных материалов стал создаваться в области супра-
молекулярной химии. Супрамолекулярные системы в отличие от со-
единений с одними только ковалентными связями могут после разрыва
или «разрезания» восстанавливаться, или «срастаться», поскольку
межмолекулярные взаимодействия в ряде случаев легко приходят к
исходному состоянию «стыковки».

Химические волокна

Химические волокна — это один из главных продуктов химии и тех-
нологии высокомолекулярных соединений, и вместе с этим получение
волокон, т. е. тонких нитей, есть продолжение многовековой традиции
получения пряжи и тканых материалов на ее основе.

С химической точки зрения высокомолекулярные соединения, из
которых можно получать химические волокна, разделяются на карбо-
цепные и гетероцепные. У гетероцепных высокомолекулярных соеди-
нений наряду с углерод-углеродными связями основной цепи имеются
также связи между атомами углерода и неким гетероатомом, например
атомами азота (полиамиды) или кислорода (полиэфиры). Надо выде-
лить класс полимеров, у которых основная цепь образована не атомами
углерода, а атомами других элементов, например кремния.

Химическая составляющая развития химии и технологии полимер-
ных волокон состоит в получении высокомолекулярных соединений с
заданными свойствами — например, составом и длиной полимерных
цепей. Технологическая составляющая — в получении полимерных
материалов с заданной степенью кристалличности, молекулярно-
массовым распределением, формой готового продукта и введением
добавок (антиоксидантов, антипирренов, красителей и т. п.).

Мембраны и мембранные технологии

Мембранные технологии (точнее — мембранные практики) заро-
дились в XVII-XVIII вв., когда были обнаружены явления проницае-
мости бычьего и свиного пузырей для водных растворов и когда была
обнаружена избирательность мембранного переноса при разделении
воды и спирта (см., например: [Михалева, 2005]).

В последнее время наблюдается значительный прогресс в области
мембранных технологий, которые характеризуются низкой энергоем-
костью, высокой селективностью разделения газообразных и жидких
веществ и позволяют в ряде случаев решать сложные экологические
проблемы.

Полупроницаемые перегородки — это простейшие мембраны, через
которые происходит диффузия тех или иных веществ в газовой или
жидкой фазе в силу наличия градиента концентраций. Одна из первых
мембран, используемая с XVIII в. в лабораторной практике (Нолле,
Реомюр), — бычий пузырь. В первой половине XX в. разработаны
различные селективные проницаемые мембраны, например, ионные
мембраны. Сейчас мембран великое множество: они различны по
физико-химической и механофизической организации, а также по
инженерному конструктивному исполнению. Они с большой эффек-
тивностью используются при разделении веществ, в том числе и в
системах гемодиализа типа «искусственная почка». Не могу не сказать
о применении фосфорорганических соединений в качестве мембран-
ных переносчиков, широко используемых в Химическом институте
им. А. М. Бутлерова в Казани.

Существенное внимание в последние годы уделяется проблемам
мембранной экстракции в различных вариантах ее исполнения, ре-
шение которых достигло больших успехов, в частности, при решении
задач разделения и концентрирования с использованием мембранной
экстракции органических и неорганических веществ.

Кроме того, в настоящее время разрабатываются мембраны с кон-
тролируемыми параметрами на уровне нанометров, т. е. на уровне
высоких нанотехнологий.

Недосягаемым пока образцом являются биомембраны, которые
сами по себе представляют сложную «технологическую» систему,
включающую механизм активного транспорта (селективный перенос
веществ в направлении, противоположном градиенту концентраций,
или направлению транспорта, определяемому осмотическим давлени-
ем). При этом по образцам «высоких технологий живой природы» во
второй половине XX в. стали разрабатываться мембранные системы
нового типа. Стали создаваться конструкции, в которых создаются
условия для обратного осмоса, и асимметричные (многослойные)
мембраны, которые обеспечивают более высокие скорости транспорта,
чем симметричные (гомогенные, однослойные) мембраны.

Самораспространяющийся высокотемпературный
синтез

Принципиальная особенность технологического процесса «саморас-
пространяющийся высокотемпературный синтез» (СВС) — получение
новых тугоплавких материалов из смесей порошкообразных веществ
в режиме направленного горения, поддерживаемого экзотермическим
процессом взаимодействия компонентов синтеза. СВС протекает при
температуре до 4000 °C со скоростью распространения фронта горения
до 15 см/с. Методом СВС были получены материалы типа карбидов,
нитридов, силицидов, которые особенно востребованы для обеспе-
чения прочности и долговечности элементов машин, работающих в
экстремальных условиях, например для изготовления лопаток турбин
авиационных двигателей.

Химия привитых поверхностных соединений

Поверхностные, межфазные, гетерогенные условия протекания
физико-химических процессов все более и более входят в предметную
область химии и ее мультидисциплинарных областей. Это имеет мес-
то и в новых областях под названиями «нанохимия», «нанотехноло-
гии», «супрамолекулярная химия» и в современной биотехнологии с
применением иммобилизованных ферментов и клеток. Исследование
поверхностных и межфазных физико-химических явлений, конечно,
давно имеет место в традиционных областях химии, таких как гете-
рогенный катализ, коллоидная химия, физикохимия капиллярных
явлений.

В этой сфере выделилась особая научная дисциплина «химия при-
витых поверхностных соединений» (ППС). «Это научное направление
имеет свой объект исследования — твердое тело, представляющее
собой носитель с химически закрепленным на его поверхности слоем
молекул, их агрегатов или макроскопических частиц. Важно, что этот
объект нельзя свести к объектам смежных разделов химии» [Лисич-
кин, 1996, с. 67]. Поверхностные явления до сих пор являются активно
исследуемой, но малоизвестной областью естествознания.

Что касается химизма привитых на поверхность соединений, то
выделяются следующие специфические их особенности:

•	привитый слой макромолекулярен, и его следует рассматривать
как своеобразную макромолекулу;

•	привитый слой полифункционален, поскольку в нем присутс-
твуют различные химические функциональные группы;

•	привитый слой обладает свойствами, обусловленными в значи-
тельной степени его взаимодействием с носителем [Лисичкин,
1996, с. 70-71].

Указываются следующие области применения ППС:

•	молекулярная электроника — область, в которой архитектура
электронной схемы ЭВМ основана на ансамблях молекул, а не
на монокристаллах;.
•	разработка нового класса пигментов, в которых ядро частицы
составляет оптический диоксид титана, а поверхность представ-
ляет собой тонкий слой иммобилизованного красителя;

•	функционализация фильтрующего слоя мембран. Такие мемб-
раны разделяют вещества не только в соответствии с размером
молекул, но и в соответствии с их химической природой;

•	получение высокоселективных сорбентов;

•	создание избирательных высокочувствительных сенсоров для
контроля окружающей среды, диагностики заболеваний;

•	применение ковалентно закрепленных реагентов в органической
химии, что позволяет упростить проведение синтезов, особенно
многостадийных;

•	применение лекарственных препаратов пролонгированного
действия и направленный транспорт лекарств;

•	синтез гетерогенизированных катализаторов для получения доро-
гих и труднодоступных препаратов» [Лисичкин, 1996, с. 77-78].

Химия и технология лакокрасочных материалов

Химия и технология лакокрасочных материалов (ЛКМ), или
«пэйнт-технология», всегда была связана с практическими запро-
сами.

Во все времена вначале искусство ремесленников, а затем техно-
логическое творчество и научные исследования были направлены на
получение ЛКМ. Развитие органической химии во многом связано с
развитием ТЛК, достаточно вспомнить историю получения анилина
в XIX веке. Физико-химическое разнообразие ЛКМ очень велико:
здесь и разнообразие пигментов, связывающих (пленкообразующих)
веществ, наполнителей. Велико и разнообразие технологии лаков и
красок — от химии и технологии получения составляющих и готового
продукта до технологии их нанесения.

Материалы на основе кремнийорганических соединений

Материалы на основе кремнийорганических соединений — сей-
час это разнообразные масла, лаки и краски, конструкционные ма-
териалы для механических устройств, в том числе для медицинской
техники (от мединструментов до искусственных органов).

В сфере химии и технологии кремнийорганических соединений в
наше время выделяются следующие направления:
•	химический синтез органохлорсиланов, трихлорсилана, гекса-
хлордисилана, а также алкоксисиланов для электротехнической
промышленности;

•	разработка технологии поликонденсации для получения крем-
нийорганических олигомеров, используемых в различных
отраслях промышленности (химической, нефтехимической,
электротехнической, медицинской, строительстве).

Новые катализаторы и новые технологии на их основе

Новые катализаторы и новые технологии на их основе — неизменно
актуальная область химии и химической технологии: здесь и новые го-
могенные и гетерогенные катализаторы, повышающие эффективность
многих технологий химической промышленности и нефтегазоперера-
батывающей промышленности (особенно в технологиях получения
моторных топлив).

В наше время наблюдается все больший переход к мультифазным
и мембранным системам; использование совместно гомогенных и
гетерогенных катализаторов; использование гомогенизированных
каталитических агентов в системах стабилизированных коллоидов.

Особый класс — это катализаторы на основе биомолекул (фермен-
тов, или энзимов), применение которых открывает большие перспекти-
вы для разработки энерго- и ресурсосберегающих химических техно-
логий, решения энергетических проблем. Яркий пример: применение
ферментных комплексов целлюлаз для переработки возобновляемых
целлюлозосодержащих продуктов в моно- и олигосахариды с после-
дующей биотехнологической переработкой в этанол.

Глава 2

Биотехнология и система
биофизико-химических знаний

Биотехнология как учение об организованных человеком процессах
с участием живых организмов зародилась во второй половине XIX века,
после открытия Пастером микроорганизмов и микробиологической
природы брожения.

Если же взять историю использования живых организмов (даже
без знания человека о том, что процесс происходит с участием живых
организмов, например брожение в виноделии), то эта история насчи-
тывает тысячелетия: земледелие, селекция окультуренных растений
и домашних животных, хлебопечение, виноделие, приготовление
кисломолочных продуктов и сыра, получение горючего газа из расти-
тельных отходов.

Долгое время процессы функционирования живых организмов
являли собой недостижимый познавательный идеал фундаменталь-
ной науки и техники. В этой книге уже много было сказано об энзи-
мологии. Кроме того, показательно следующее замечание: «Джоуль
доказал, к своему собственному удовольствию, что прокормить
лошадь всегда дешевле, чем менять цинк в батареях, так что лошадь
никогда не будет вытеснена электродвигателем» [Липсон, 1972, с. 39].
Появились новые источники электроэнергии, усовершенствовались
гальванические и топливные батареи, и прогноз Джоуля сейчас вряд
ли будет воспроизведен со словом «никогда», если воспринимать его
буквально. Если же рассматривать экономичность в смысле получе-
ния работы на единицу затраченной энергии, то биомеханические
системы (например, опорно-двигательный аппарат) и биохимиче-
ские системы (например, ферментативный катализ) обладают явным
преимуществом по отношению к искусственным, т. е. техническим,
системам.

Переход на уровень рефлексии — современный этап
развития биотехнологии

Биотехнология относительно недавно стала выделяться как само-
стоятельная область научно-технической деятельности. Сам термин
«биотехнология» вошел в научный оборот в 70-е годы XX века; до
этого времени области, которые бы сейчас назывались биотехноло-
гическими, определялись как «техническая биохимия», «промыш-
ленная микробиология», «прикладная биохимия» и т. п. Учитывая
и критически анализируя множество современных вариантов опре-
деления понятия «биотехнология», дадим свое рабочее определение:
«Биотехнология — междисциплинарная научно-прикладная область
знания и отрасль перерабатывающей промышленности, основываю-
щаяся на использовании биологической активности микроорганизмов,
клеточных культур, субклеточных надмолекулярных и молекулярных
составляющих для получения полезных продуктов или социально
значимых результатов».

Можно выделить следующие основные этапы историко-логичес-
кого процесса становления биотехнологии:
1)	этап «протобиотехнологии» до второй половины XIX века, когда
процессы получения винного спирта, уксусной кислоты, пекарских
дрожжей, кисломолочных продуктов, выщелачивания руд основыва-
лись на опыте ремесленников без знания «живой», микробиологичес-
кой природы процессов;

2)	этап формирования и развития предметно-логического уровня
биотехнологии во второй половине XIX века, когда были вскрыты
микробиологическая природа процессов ферментации (Пастер) и
биохимическая природа биокатализаторов — ферментов;

3)	этап окончательной конкретизации основного предмета и
методов биотехнологии с середины XX века и обособление ее в со-
циально-организационной сфере (изучение структуры и функций
биополимеров, развитие генной инженерии, создание специализи-
рованных учебных подразделений, институтов, обществ, научных
изданий и т. п.).

4)	современный период развития биотехнологии, т. е конец XX —
начало XXI века, можно характеризовать как период окончательного
формирования биотехнологии как специфической науч но-прикладной
области знания. Такое заключение можно сделать по тому важному
обстоятельству, что в настоящее время актуализировались, стали под-
ниматься и разрабатываться философско-методологические проблемы
биотехнологии. Биотехнология «перешла» на уровень рефлексии,
самосознания.

К настоящему времени многие методологические проблемы
биотехнологии не только недостаточно разработаны, но явно не
сформулированы. В силу этого следует назвать наиболее значимые
проблемы:

•	специфика предмета, методов и целевых установок биотехно-
логии, особенности ее координационных и субординационных
взаимосвязей с микробиологией, биохимией, химической тех-
нологией и другими смежными областями научно-технического
знания;

•	систематизация и унификация языка биотехнологии в связи с
появлением новых терминов и изменения содержания терминов,
заимствованных из других областей науки, например: биотехно-
логия, биоинженерия, ферментация, инженерная энзимология,
белковая инженерия.
• оценка современной и перспективной значимости биотехно-
логии для решения важнейших социально-экономических
проблем, в том числе в сферах совершенствования технологий
получения полезных веществ, в нанотехнологиях и молеку-
лярной микроэлектронике, в мультидисциплинарной области
глобальной экологической проблемы.

* * *

Ниже я не буду останавливаться на истории биотехнологии, так как
литературы по этому вопросу достаточно, а сделаю акцент на анализе
взаимосвязей химической технологии и биотехнологии.

Примечание

Анализ методологии биотехнологии проведен в моей монографии [Кура-
шов, 1994а].

Новые методы органического синтеза: взаимосвязь
химической технологии и биотехнологии

В 1930 году казанский химик, академик А. Е. Арбузов писал: «Чем
же химия будущего должна отличаться от химии настоящего? ...Мы
имеем все основания рассчитывать, что в непродолжительном времени
важнейшие энзимы будут получены в таком чистом виде, что можно
будет приняться за изучение их химического строения, а затем осу-
ществить их синтез» [Арбузов, 1971, с. 29].

Биотехнология в органическом синтезе — это осуществление хи-
мических превращений в технологических процессах получения ка-
ких-либо органических продуктов при участии отдельных ферментов
или ферментных комплексов, или «ферментативной фабрики» живой
клетки в целом.

Центральная часть здесь, конечно, это биокаталитический процесс.
Биокатализаторы отличаются высокой специфичностью и уникаль-
ной стереоспецифичностью; процессы с их участием идут в мягких
температурных условиях, но с высокой эффективностью; высокая
скорость процесса может обеспечиваться малой концентрацией
катализатора.

С методологической точки зрения эта область естествознания и тех-
нологии отличается взаимодействием всех стержневых естественных
наук: химии, физики и биологии, а также технологии с математикой. С
философской точки зрения эта область являет нам взаймосвязь и взаи-
модействие когда-то довольно обособленных областей естествознания,
что показывает целостность и единство замысла мироустройства.

Для организации биокаталитического процесса в конкретном
производстве необходимо последовательно решить ряд задач: найти
подходящий биологически активный агент (фермент); найти способ
его стабилизации и/или иммобилизации; найти комплекс термодина-
мических и кинетических характеристик для оптимизации процесса;
создать аппаратурное оформление технологического процесса, эффек-
тивное для заданных масштабов производства.

В традиционном органическом синтезе для сдвига равновесия в
сторону образования целевого продукта подбирают оптимальные
температуру и pH. Для ферментативных процессов такие методы
ограничены узким температурным диапазоном сохранения нативных
(и вместе с этим активных) структур ферментов и узким диапазо-
ном pH, в котором ферменты активно работают. В силу этого встает
задача поиска иных путей управления ферментативными реакция-
ми в процессах органического синтеза. Наиболее отработанные из
них — это иммобилизация ферментов и выведение продуктов из
сферы реакции (когда продукт ферментативного превращения вы-
водится из сферы реакции, равновесие реакции сдвигается в сторону
его образования).

Кроме того, практическую значимость приобрели лиазы, катализи-
рующие синтез ряда аминокислот из доступных субстратов:

Субстрат	Биокатализатор (фермент)	Продукт ( L-аминокисл ота )
Фумарат аммония Аммониевая соль коричной кислоты  Фенол, пируват аммония Прокатехин, пируват ам- мония  Индол, пируват аммония 5-Оксииндол, пируват аммония	Аспартатаммиакли- аза  Фенилаланинамми- аклиаза  Т ирозинфеноллиаза Триптофаниндол- лиаза	Аспарагиновая кислота  Фенилаланин  3,4-Диоксифенилала- нин (ДОФА) Тирозин Триптофан  5- Окситриптофан

В генной инженерии технологии получения рекомбинантных ДНК
невозможны без участия ферментов, разрезающих и сшивающих
ДНК в строго запланированных местах: ДНК-лигаз и эндонуклеаз
рестрикции.
Ферменты — это катализаторы, функционирующие в живых ор-
ганизмах, а следовательно, и преимущественно в водных средах. Для
органического синтеза особый интерес представляют процессы, где
можно было бы реализовать ферментативный процесс в неводной
среде. В настоящее время разрабатываются и реализуются два типа
технологических решений: проведение процесса в двухфазных водно-
органических средах и модификация ферментов. Один из способов
модификации — включение ферментов в обращенные мицеллы (это
названо «мицеллярной энзимологией»). Обращенные мицеллы со-
держат в ядре гидратационную воду. В среде гидратационной воды
и происходит ферментативный процесс во «враждебном» ферменту
неводном окружении. Другой способ модификации — ковалентная
модификация фермента полиэтиленгликолем.

Сейчас ставится и начинает решаться научно-технологическая
задача получения полусинтетических ферментов, что позволит созна-
тельно варьировать их физико-химические свойства.

Микробиологический синтез

Микробиологический синтез — это первый и наиболее простой
способ применения живых организмов в процессах получения
полезных продуктов. В технологическом процессе микробиологи-
ческого синтеза человек эксплуатирует готовую биосинтетическую
фабрику живой клетки. Он просто, хотя, конечно, это относительно
просто, создает ей подходящие условия для синтеза тех или иных
продуктов. Например, собственно биомассы для кормовых целей
или же отдельных эндогенных и экзогенных веществ, которые на
последних этапах выделяются отработанными методами химичес-
кой технологии (фильтрация, осаждение, флотация, экстракция).
Одной из наиболее значимых исторически первых (первых в смысле
биотехнологии, реализованной на научной основе) промышленных
технологий микробиологического синтеза является, конечно, произ-
водство антибиотиков.

Инженерная энзимология

Следующий этап совершенствования биотехнологии и открытия
новых областей взаимосвязи биотехнологии с химической техно-
логией и физико-химическим знанием в целом — это инженерная
энзимология. В данном случае в основном технологическом процессе
эксплуатируется не живая клетка как целое (как автономная фабри-
ка), а применяются отдельные биокатализаторы (т. е. ферменты, или
энзимы). Их применение стало возможным благодаря становлению
науки о катализе и биокатализе, благодаря отработанным технологи-
ям получения биокатализаторов в процессах микробиологического
синтеза и, наконец, благодаря биофизико-химическим разработкам
по иммобилизации ферментов. Иммобилизации, т. е. закрепление
ферментов на носителях, увеличивает срок и технические удобства
их применения в технологических процессах.

Клеточная инженерия

Клеточная инженерия — это культивирование клеток живых орга-
низмов. Важно иметь в виду различие между микробиологическим син-
тезом и клеточной инженерией. В технологических процессах, которые
относятся к направлению клеточной инженерии, культивируются не
микроорганизмы (как это имеет место в микробиологическом синтезе),
а именно клетки, взятые от организмов любого уровня организации
вплоть до человека.

Характерный и всем понятный в смысле фармакологической цен-
ности пример — это выращивание биомассы женьшеня в ферментерах
(клеточная инженерия), а не в грунте (обычная агротехнология). К
настоящему времени, помимо женьшеня, удалось наладить процессы
получения биомассы ряда растений для кормовых, пищевых и фарма-
кологических потребностей.

Особое направление — клональное размножение растений из кле-
ток культивируемой ткани, т. е. выращивание растения как целого
из отдельной его клетки. Такая технология позволяет размножить в
больших масштабах и в короткие сроки ценные сельскохозяйственные
культуры.

Генная инженерия

Генная инженерия — это сознательное инструментальное изменение
генетического аппарата живых организмов. Эта главная часть генной
инженерии понятна каждому обывателю: мы манипулируем инфор-
мационно-регуляционным аппаратом организма и получаем организм
с запланированными изменениями (микроорганизмы с нужной про-
дуктивностью биосинтеза по какой-либо биомолекуле или биомассе
в целом, организмы с заданной устойчивостью к заболеваниям, адап-
тационными механизмами и т. п.).
С научной и технологической точек зрения в генной инженерии
приходится решать ряд сложных проблем, которые определяются:
неизвестностью связи данных участков генов или их совокупностей с
соответствующими свойствами (морфологическими, физиологичес-
кими, биохимическими) живых организмов; сложностью технологии
рекомбинантных ДНК; сложностью введения чужеродных генов в
живую клетку против механизмов отторжения чужеродных тел. Эти
задачи сложны, но в то же время они успешно решаются на уровне сов-
ременных знаний химии, биохимии, молекулярной биологии. Можно
сказать, что генная инженерия — это высший уровень современной
биотехнологии по сравнению, например, с микробиологическим син-
тезом или клеточной инженерией.

Наибольший материал в генной инженерии был накоплен в наибо-
лее доступной для генетических манипуляций области — это измене-
ния генетического аппарата бактерий. Агентом по внедрению нового
генетического материала здесь являются кольцеобразные внеядерные
клеточные органоиды, состоящие из ДНК, — плазмиды.

Трансгенные растения и животные

«Трансгенез» — новый термин, который был введен в научный обо-
рот во второй половине XX в. Его значение — это перенос генов одних
живых организмов в генетический аппарат других живых организмов.
Отсюда «трансгенный организм» — организм, содержащий в себе новые
искусственно внесенные гены.

В настоящее время выводят трансгенные растения и трансгенных
животных.

В мире растений, например, был выведен трансгенный картофель,
устойчивый к колорадскому жуку за счет введения в него гена бацил-
лы, благодаря которому вырабатывается белковое вещество, превра-
щающееся в пищеварительном тракте жука в яд (для человека это не
имеет места). Наиболее активно выводятся новые трансгенные сорта
крупнотоннажных сельскохозяйственных культур (сои, кукурузы,
подсолнечника, картофеля) с повышенной урожайностью и ускорен-
ным приростом биомассы.

Клонирование животных и человека

Нужно различать обычное воспроизводство животных половым
путем, искусственное оплодотворение, выведение трансгенных жи-
вотных и клонирование.
Клонирование — это (вне зависимости от технологии получения
клона) искусственное получение точной копии живого организма с
идентичным генетическим аппаратом (геномом). В самых общих чер-
тах клонирование высших животных осуществляется путем введения
в яйцеклетку с удаленным собственным генетическим аппаратом (яд-
ром) генетического материала, взятого из какой-либо клетки живот-
ного-донора, с последующим размещением яйцеклетки в детородный
орган животного (яйцевод и матку).

Отдельная проблема состоит в том, что полный набор генов клетки
(геном) представлен не только ядерными ДНК, но и внеядерными
ДНК, содержащимися в таких клеточных органоидах, как митохон-
дрии и плазмиды.

Во-первых, скорее всего, клонирование человека осуществить
невозможно (в смысле создания полноценного человека, способ-
ного к воспроизведению). Овечка Долли — это все же овечка, да и
ее пришлось усыпить ввиду того, что она была насквозь больная.
Во-вторых, есть научные основания предполагать, что из одной
клетки, т. е. путем клонирования (а не путем обычного образования
спаренной клетки от мужчины и женщины), человека получить
невозможно. Важность образования зиготы, т. е. спаренной клетки,
несущей генетическую информацию по отцовской и материнской
линиям, в процессе эмбриогенеза рассмотрена, например, в работах
[Галков, 2005; 2006].

Кроме естественно-научных проблем, клонирование человека,
если бы это вдруг оказалось возможным, приносит неразрешимые
этические проблемы. Их много — все не перечислишь. Назову не-
которые. Получать клоны возможно только сразу от нескольких
клеток, так как совершенно необходима отбраковка неудачных
эмбрионов. Кто возьмется судить о том, кому из эмбрионов жить,
а кого, скажем прямо, надо убить? Далее, несмотря на все запрети-
тельные законодательные меры, всегда будут находиться преступ-
ники, которые ради продления своей «драгоценной» жизни будут
выращивать своих генетических двойников для использования их
органов как запчастей.

Тех же, кто полагает, что в жизни клонированного двойника он
получит продолжение собственной жизни, можно «успокоить» — наше
«Я» не наследуется через генетический материал, и, следовательно,
некий клон будет (если будет) другим человеком со своим индивиду-
альным сознанием (см. об этом [Курашов, 2007в]).
Глава 3

Биомолекулы: применения сейчас и в будущем

Введение

Биомолекулы изучают в предметных областях разных, но родс-
твенных научных дисциплин. Это прежде всего органическая химия
(исторически первая в этой области исследований), биохимия, био-
физика, биоорганическая химия, молекулярная биология и биотех-
нология.

Среди биомолекул, конечно, наибольший научный и практический
интерес представляют такие биополимеры, как белки и нуклеиновые
кислоты, а также антибиотики.

Антибиотики — это вещества разнообразного химического стро-
ения, обладающие двумя общими признаками:

1)	они являются продуктом биосинтеза живых организмов (этим они
отличаются от антимикробных препаратов неживого происхождения);

2)	они предназначены для подавления каких-либо жизненно важ-
ных функций организма врага.

Велико разнообразие биомолекул и областей их применения:

•	в медицине применяются антибиотики, ферменты;

•	в пищевой промышленности — аминокислоты, ферменты, ан-
тибиотики-консерванты;

•	в научных исследованиях и системах мониторинга состояния
окружающей среды — ферментный анализ;

•	в компьютерной технике возможно применение биомолекул и
биосупрамолекул при создании микрочипов;

•	в химической и биотехнологической промышленности осуществля-
ются процессы превращения веществ в мягких условиях с высокой
специфичностью (в том числе со стереоспецифичностью).

Биомолекулы в нанотехнологии

Нанометр — это 10 9 метра, т. е. размер порядка размеров атомов и
молекул. Отсюда и название — нанотехнологии. Конечно, все химичес-
кие технологии можно было бы назвать нанотехнологиями, поскольку
это процессы атомно-молекулярных превращений, но специфическому
понятию современной научной и промышленной химии — «нанотех-
нология» — придается специфический смысл такой технологии, где
контроль и управление химическим процессом осуществляются не
на макроуровне (как это имеет место в традиционной химической
технологии), а на микроуровне.

Кроме того, наномасштаб соответствует структурным компонен-
там биологических систем, образованным и стабилизированным
благодаря таким межмолекулярным факторам и взаимодействиям,
как комплементарность формы, водородные и гидрофобные связи.
Примерами таких биоструктур являются микротрубочки, микрофи-
ламенты, хроматин.

Получение наноструктур в искусственных условиях основыва-
ется на специфичности биомолекул и способности наноструктур к
самосборке.

Самосборка, как, например, это имеет место при биосинтезе ДНК
и других биоструктур, явилась основой методики конструирования
наноструктур «снизу вверх», т. е. осуществления сборки от компонент
микроуровня с заданными свойствами до структур макроуровня с
предсказуемыми свойствами.

На поверхности наноструктуры (клетки) находится много функ-
циональных групп, что дает возможность сборки в различных направ-
лениях с включением разнообразных компонентов. В противополож-
ность этому традиционное конструирование «сверху вниз» исходит
из компонентов, взятых сразу в макроколичествах, но с небольшим
химическим разнообразием.

В экспериментальных разработках ДНК — распространенный
компонент для реализации самосборки в искусственных услови-
ях. При этом основой являются не линейные участки нативных
ДНК, а синтетические ДНК с разветвленной структурой, что
дает большие возможности для конструирования разнообразных
наноструктур.

Разветвленные молекулы ДНК создают путем соединения липких
концов, как это показано на рисунке ниже.

В искусственных системах можно создавать структуры со мно-
гими и разнообразными липкими концами. Учитывая аффинность,
определяемую известной комплементарностью азотистых основа-
ний, «нанотехнолог-конструктор» может прогнозировать свойства
синтезируемой структуры. То есть если известны положения атомов
какого-либо компонента по отношению к липкому концу, то вместе с
этим известно и положение атомов другого компонента.
Рисунок. Образование двумерной решетки путем соединения липких концов.
Здесь X и У — липкие концы, а Х'и У'— комплементарные X и У участки. Четыре
мономера на рис. слева, образуют структуру, показанную на рис. справа. Сбор-
ка может быть продолжена добавлением в среду новых мономеров, а «пусто-
ты» можно ликвидировать с помощью ДНК-лигазы

Молекулярная микроэлектроника и «ДНК-компьютер»

Счетно-логические возможности компьютерной техники решаю-
щим образом определяются основным компонентом ее материального
исполнения — процессором, или микропроцессором, если говорить о
компьютерах второй половины XX века. В свою очередь, возможности
микропроцессора решающим образом определяются его элементной
базой.

После механических компьютеров и компьютеров на основе элек-
тровакуумных элементов элементная база компьютерной техники
создавалась на основе научных знаний, получаемых в процессах
взаимодействия химии и других наук.

Техническая реализация элементной базы на основе твердотельной
микроэлектроники стала возможной в результате взаимодействия
химии и физики, в частности, в сфере, например, такой пограничной
области знания, как химия полупроводников. Создание элементов
твердотельной микроэлектроники (от отдельных транзисторов до
больших и сверхбольших интегральных микросхем) во многом связано
с актуальным состоянием химической технологии. В настоящее время
создается система научных знаний и готовятся технические решения
по созданию микропроцессоров на основе молекулярной микроэлек-
троники (включая биочипы, логические элементы которых состоят из
отдельных биомолекул, например ферментов). Последнее направление
развивается в интегративных процессах физического, химического
и биологического знаний, включая технические и технологические
разделы этих дисциплин.

Качественные преобразования элементной базы компьютерной
техники обусловливают качественные изменения возможностей ее
практического применения в науке и технике, в частности, при ре-
шении многих проблем химии и химической технологии, например,
в областях химической кинетики, квантовой химии, планирования
эксперимента и т. д.

Таким образом, по направлению: химическое знание во взаи-
модействии с другими науками — элементная база компьютерной
техники нового уровня — вычислительная техника с новыми воз-
можностями практической реализации логико-математического
аппарата — новое знание химии и других наук — происходит исто-
рический процесс взаимообусловленного развития естественно-на-
учных и технических знаний, включая многие разделы прикладной
математики.

Наиболее желанная перспектива нанотехнологии — это создание
электронных устройств наномасштабов из полимолекулярных ансамб-
лей, в том числе и на основе ДНК, в которых особые электро-, ионо— ,
фото- и др. свойства данных систем позволят управлять процессами
приема, хранения, обработки и передачи информации.

Можно заметить, что если в эпоху индустриальной цивилизации
главным направлением химической технологии были нефтепере-
работка и нефтехимический синтез, то уже в наступившую эпоху
информационной цивилизации главным направлением является
молекулярная микроэлектроника, которая как раз и реализуется в
сфере исследований и разработок, называемых нанотехнологией.

Применение биомолекул и вообще биологических компонентов
позволяет проводить конструирование активных систем на наноуровне
в сочетании методов традиционного химического синтеза и принципов
«эксплуатации» свойств биосистем, таких как специфичность в процес-
сах физико-химических взаимодействий и способность к самосборке.
В результате имеется возможность получения морфологически совер-
шенных структур, включающих заданные компоненты, в том числе
неорганические полупроводниковые, — все это принципиально важно
для создания микроэлектронных компонентов и микрочипов в целом.
Например, комплексы переходных металлов перспективны для созда-
ния молекулярных компьютеров, т. е. компьютеров, где элементарная
счетно-логическая ячейка или ячейка памяти имеют наноразмеры
(размеры одного порядка с молекулами). В международной литературе
такие молекулярные системы называют “logicgate”(логический вход),
‘'device for memory storage” (устройства памяти), “switches” (выключа-
тель), “wire” (провод).

Сейчас на лабораторном уровне создан «ДНК-компьютер» на базе
синтезированных ДНК, который в принципе способен осуществлять
логико-математические операции. Продолжительность жизни такого ком-
пьютера невелика, и уже только это ограничивает пока его практическое
применение. Один из первых ДНК-компьютеров (который иногда назы-
вают «нанокомпьютер») был создан в 1994 г. Леонардом Адельманом.

ДНК-компьютер при успешном решении ряда технологических
проблем будет способен выполнять до триллиона операций в секунду.
В подобных компьютерах информация хранится и обрабатывается
при помощи цепочек ДНК. Информационная емкость ДНК во много
раз больше современных носителей. В одном кубическом сантиметре
ДНК может храниться информации столько, сколько вместит трил-
лион CD. Совместимость с живыми организмами и наноразмеры
позволяют надеяться на применение таких компьютеров в медицине, в
качестве встроенных управляющих систем. Такого типа компьютеры
разрабатываются в Принстоне (США), Израиле и других центрах
молекулярной микроэлектроники.

В отечественной науке разрабатываются универсальные трансдис-
циплинарные методы создания ДНК-чипов на твердых подложках:
стекле, нейлоне, лавсане, золоте, полистироле, кремнии [Менделеев-
ский съезд, 2007 г., с. 469].

Молекулярная микроэлектроника, которая, по сути, представляет
собой одну из разновидностей нанотехнологии, дает дополнительные
основания для прогресса функциональной электроники — перспектив-
ного направления микроэлектроники. Дело в том, что традиционная
схемотехническая электроника строится на принципах реализации
последовательного преобразования и передачи информации от одной
ячейки к другой в двоичной системе, что реализуется электрическим
техническим элементом типа триггер, а физически это процесс «по-
тенциал — заряд — ток — потенциал». Так реализуется работа любого
цифрового компьютера с элементарными логическими операциями
«и», «или», «не».

В системах функциональной электроники процессы обработки
информации могут осуществляться в аналоговом режиме сразу на
уровне функций и/или операций высшего порядка типа Фурье-преоб-
разований, операции свертки, корреляции и автокорреляции, селекции
информационных сигналов по комплексу критериев с целью распоз-
навания образов, спонтанного синтеза баз знаний, моделирующего
процессы творческой интуиции.

В функциональной электронике элементная база может основы-
ваться на неоднородностях различной физической природы (элект-
рических, оптических, химических, биохимических, биофизикохи-
мических), которые в объеме, а не линейно (как в схемотехнической
электронике) несут в себе информационные массивы и преобразуют
их вместе с процессами динамики этих неоднородностей. Нетрудно
заметить, что такие системы являются одновременно и аналоговыми,
и цифровыми устройствами обработки информации.

Такие системы на данный момент в наибольшей степени являются
тем, что условно называется «искусственным интеллектом».

Глава 4

Супрамолекулярная химия: удвоение
предметной области химии и многообещающие
перспективы

Введение

Традиционная химия занималась и занимается преимущественно
планированием и реализацией синтеза соединений с ковалентными
связями.

Супрамолекулярная химия — это химия мультимолекулярных,
или полимолекулярных, устойчивых образований, создаваемых на
основе знаний о высокоселективных нековалентных взаимодействи-
ях. Преимущественно это химия получения новых соединений, т. е.
синтетическая химия. Синтез же — это сердце химии и химической
технологии.

Межмолекулярные взаимодействия (ММВ) в конденсированной
фазе (жидкой, твердой, аморфной) обусловливают иные свойства
вещества по сравнению с газовой фазой. Природа и характер ММВ
различен. Ван-дер-ваальсовы (ВВ) взаимодействия (дисперсионные,
ориентационные, индукционные) относятся к неспецифическим взаи-
модействиям. Специфические взаимодействия, можно сказать, входят в
смысловое поле архаического понятия «химическое сродство», посколь-
ку это взаимодействия между определенными группами молекулярных
структур, в которых выделяются доноры и акцепторы электронов.
Прежде всего это водородные связи, при образовании которых акцептор
электронов — протон принимает электроны от атомов — доноров: кис-
лорода, азота, серы и др. Водородные связи определяют конфигурацию
вторичной структуры ДНК, чашевидную конфигурацию каликсаренов,
а кроме того, они, конечно, влияют на параметры кинетики химических
реакций и их энергетику (например, эффекты катализа). Надо иметь в
виду, что, конечно, в супрамолекулярных системах могут иметь место
координационные связи различных лигандов с ионами металлов, что
часто определяет наличие «прекрасных» свойств таких систем.

В целом можно сказать, что ММВ, кооперативные эффекты, свя-
занные с ними, появление новых целостных свойств у устойчивых
мультимолекулярных образований (переход от частей к целому), а
также явления, называемые емким словом «распознавание», — все это
составляет обширный предметный раздел современной химии.

Особенности организации молекулярных структур, обусловлен-
ные нековалентными ММВ, стали предметом новой характерной
области теоретических и экспериментальных исследований и при-
кладных технологических решений — супрамолекулярной химии.

Принципы

Первым этапом в становлении новой дисциплины были синтез но-
вого типа гетероциклических соединений — краун-эфиров — Чарлзом
Педерсеном и публикацией результатов этого синтеза в 1967-1968 гг.
Краун эфиры, как оказалось, образовывали прочные комплексы с
ионами металлов. «Ч. Педерсен усмотрел здесь аналогию между ко-
роной, венчающей голову монарха, и макроциклическим полиэфиром,
как бы коронирующим катион» [Пожарский, 1997, с. 33]. В результате
краунэфиры весьма продуктивно стало рассматривать как базовый
блочный материал для создания «коробочек», «ларчиков» молеку-
лярной размерности (т. е. наноразмерности) и т. п. для тех или иных
молекул: «Исследователи рассуждали: если уподобить краун-эфир
тарелке, то почему бы не получить, образно говоря, молекулярные
чаши, кувшины и прочие емкости, содержимое которых удерживалось
бы в них намного лучше? Так постепенно стала формироваться и
претворяться в жизнь идея того, что теперь называется “контейнерной
химией” или химией “гость — хозяин”» [Пожарский, 1997, с. 34].
Не следует, однако, путать «контейнерную химию», как своеобраз-
ную нанотехнологию, с супрамолекулярной химией, которая создает
фундамент для различных технологий.

Термин «супрамолекулярная химия» был введен в 1978 г. лауреатом
Нобелевской премии Жаном-Мари Леном. Согласно дефиниции Лена
супрамолекулярная химия — это «...химия за пределами молекулы,
описывающая сложные образования, которые являются результатом
ассоциации двух или более химических частиц, связанных вместе меж-
молекулярными силами». Жан-Мари Лен выводит супрамолекулярную
химию на уровень концептуальной систематизации в книге “Supramo-
lecular Chemistry”, изданной в 1995 году (см. [Лен, 1998, с. 13]).

Для нашего анализа особый интерес представляет первый раздел
книги «От молекулярной к супрамолекулярной химии. Понятия и
язык супрамолекулярной химии», так как именно он наиболее насыщен
концептуальными, понятийно-терминологическими и философско-
методологическими знаниями.

Вначале Лен дает определение химии, а далее приводит нас к опре-
делению новой ее области — супрамолекулярной химии:

«Химия — это наука о материи и ее превращениях. Химия создает
структуры с разнообразными свойствами и разрабатывает процессы
для синтеза этих структур... За более чем 150 лет, прошедшие со вре-
мени синтеза мочевины Фридрихом Велером в 1828 г., молекулярная
химия развила множество сложных и могущественных методов для
создания все более сложных молекулярных структур. В основе этих
методов лежат наука и искусство (курсив мой. — В. К.) контролиро-
вание создавать и разрывать совершенно определенные ковалентные
связи (курсив мой. — В. К.) между атомами.... Искусство органичес-
кого синтеза развивалось бурно и стремительно ... Органический
синтез проделал длинный путь — от синтеза мочевины Велером до
синтеза витамина В12 Робертом Вудвордом и Альбертом Эшенмозе-
ром, в котором принимало участие еще около сотни сотрудников!
Молекулярная химия утвердилась в своей власти над ковалентной
связью (курсив мой. — В. К.). Настало время овладеть в равной мере
нековалентными межмолекулярными силами. За пределами моле-
кулярной химии, основанной на манипулировании ковалентными
связями, простирается область супрамолекулярной химии, которая
призвана подчинить себе межмолекулярные связи. Супрамолекуляр-
ная химия — следующий шаг в направлении усложнения изучаемых
систем от молекул к супермолекулам и организованным полимолеку-
лярным системам, удерживаемым вместе нековалентными связями»
[Лен, 1998, с. 17-18].

Для выделения особой точки в траектории развития химии важно
вот что. Какая бы ни была химия (а сердце у нее одно — это хими-
ческий синтез, и лейтмотив у нее один — это учение о химическом
строении молекул), она в большей части была химией атомных об-
разований с ковалентными связями (связями, как это стало известно
в XX веке, образуемыми поделенными парами электронов).

Химикам и физикам до появления супрамолекулярной химии были
известны нековалентные связи: водородные, координационные и Ван-
дер-ваальсовы силы межмолекулярного взаимодействия (ориентаци-
онные, индукционные, дисперсионные, отталкивания). Но! Во-первых,
теоретическая и экспериментальная база (особенно инструментальная
база по выделению и идентификации полимолекулярных систем)
были недостаточны. Во-вторых, наука и промышленность до второй
половины XX века были полны проблем, связанных с синтезом кова-
лентных соединений. Становление супрамолекулярной химии — это
раскрытие новой химии, соизмеримой по значимости с традиционной
химией: они дополняют друг друга, можно сказать, удваивая объект-
предметную область химии.

Интересны следующие характеристики новой химии, которые Лен
часто облекает в образные метафорические высказывания. Приведем
некоторые из них.

«Супрамолекулярная химия — своеобразная молекулярная со-
циология] Нековалентные взаимодействия определяют связи между
компонентами и реакции между ними, другими словами, поведение
молекулярных индивидуумов и популяций: социальную и “классовую”
структуру организованного сообщества индивидуумов, его устойчивость
и хрупкость, стремление индивидуумов к объединению и обособлению,
их избирательность, способность узнавать друг друга, их динамику,
напряжения, движения и переориентацию, их взаимодействия, взаимо-
влияние и взаимные превращения, а также подвижность или жесткость
границ между объединениями и кастами» [Лен, 1998, с. 18].

Далее Лен дает еще одну важную характеристику новой области
химии: «Супрамолекулярная химия — в высшей степени междис-
циплинарная область науки, включающая химические, физические,
биологические аспекты рассмотрения более сложных, чем молекулы,
химических систем, связанных в единое целое посредством межмо-
лекулярных (нековалентных) взаимодействий» [Лен, 1998, с. 19].
Действительно, супрамолекулярная химия — это область встречи и
взаимодействия в единой предметной области структуры и динами-
ки молекул и молекулярных систем трех главных естественных наук:
физики, химии и биологии. В этой части, как только речь заходит о
взаимодействии наук, мы уже волей-неволей поднимаемся на фило-
софско-методологический уровень анализа (см., например: [Курашов,
19956]).

Лен рассматривает историко-логические и социально-психоло-
гические факторы становления супрамолекулярной химии. Так, он
отмечает, что до возникновения новой дисциплины была хорошо
известна роль супрамолекулярных систем в биологии, но, по его
мнению, для возникновения новой научной дисциплины необходимо
сочетание трех факторов: признание новой парадигмы, объединяющей
разрозненные факты в единое когерентное целое; инструменты для
изучения объектов данной области (здесь: ИК-, УФ— и, особенно,
ЯМР-спектроскопия, масс-спектрометрия, рентгеновская дифракция
и др.); «готовность научного сообщества воспринять новую парадигму,
чтобы новая дисциплина могла найти отклик не только среди занима-
ющихся непосредственно ею специалистов, но и в близких (и не очень
близких) областях науки» [Лен, 1998, с. 20].

В связи с этим отрадно, что Лен особое внимание уделяет вопросам
становления языка супрамолекулярной химии в контексте языкового
континуума всей химии: «Выделение понятий и создание для них
терминов играет очень важную роль не только в оформлении новой
области науки, но и в активизации творческого воображения исследо-
вателя. Для полета воображения бывает достаточно одного “волшеб-
ного”, удачно подобранного слова. Удачный термин сам стимулирует
развитие понятия» [Лен, 1998, с. 21].

Одно из ключевых понятий супрамолекулярной химии — это «мо-
лекулярное распознавание». Как пишет Лен: «Химия молекулярного
распознавания создает также ядро химии систем гость-хозяин» [Лен,
1998, с. 21]. Эмиль Фишер в 1894 году сформулировал знаменитый
принцип «ключ-замок», предполагающий, что в основе молекулярно-
го распознавания лежат стерическое соответствие и геометрическая
комплементарность рецептора и субстрата. Наконец, селективное
связывание требует взаимодействия, сродства между партнерами, и
корни этой идеи лежат в теории координации Альфреда Вернера, что
делает супрамолекулярную химию в этом отношении обобщением и
развитием координационной химии. Эти три понятия: «связывание»,
«распознавание» и «координация» — заложили фундамент супрамо-
лекулярной химии [Лен, 1998].

Наиболее исследованные рецепторы — это краун-эфиры, криптанды,
сферанды, торанды, циклодекстрины, каликсарены:

Возможности применения знаний о таких структурах в науке и
технологии высоки. Например, у каликсаренов имеются гидрофильная
(край, или обод, «емкости») и гидрофобная («емкость») составляющие,
поэтому каликсарены (хозяева) могут селективно связывать различных
гостей (лигандов). Такие свойства позволяют создавать молекулярные
переносчики ионов, системы аналитической химии, исследовать ме-
тодом аналогии похожие системы в живых организмах.

Другое ключевое понятие супрамолекулярной химии — это суп-
раструктура: «Таким образом, супермолекулы представляют собой
следующий уровень сложности организации материи, после элемен-
тарных частиц, ядер, атомов и молекул. Проводя параллели с языком,
можно сказать, что атомы, молекулы и супермолекулы — это “буквы”,
“слова” и “предложения” языка химии!

Супрамолекулярные образования могут быть охарактеризованы
пространственным расположением своих компонентов, их архитекту-
рой, “супраструктурой”, а также типами межмолекулярного взаимо-
действия, удерживающими компоненты вместе» [Лен, 1998, с. 23].
Супрамолекулярная химия может быть разделена по качест-
венной предметной определенности на две ясно различимые, но не
имеющие резких границ области [Лен, 1998]:

1)	супермолекулы — четко определенные, дискретные олигомер-
ные структуры, образующиеся за счет межмолекулярной ассоциации
нескольких компонентов (рецептора/рецепторов и субстрата/суб-
стратов) в соответствии с определенными законами, объединяемыми
концепцией «молекулярного распознавания»;

2)	супрамолекулярные ансамбли — полимолекулярные ассо-
циаты, возникающие в результате спонтанной (самопроизвольной)
ассоциации большого числа компонентов и выделяющиеся в новую
специфическую фазу. Эта фаза (пленки, везикулы, мезоморфные
жидкокристаллические образования, мембраны) характеризуется
собственной организацией структуры и свойствами, зависящими от
способа ее образования.

Супрамолекулярную химию называют также «контактной стаби-
лизацией молекул»:

«Контактная стабилизация молекул в своем крайнем проявле-
нии — это стабилизация молекул, неустойчивых в собственной фазе (и,
следовательно, не существующих в виде индивидуального вещества),
за счет невалентного контактирования с молекулами другого сорта,
другой геометрии с образованием надмолекулярной фазы (или надмо-
лекулы). Тем более надмолекулярные процессы могут влиять на выбор
конформации таутомера или изомера той или иной молекулы. Проводя
аналогию между ролью атома в химии и молекулы в супрамолекуляр-
ной химии (как кирпичиков, из которых создается соответствующая
постройка), нужно это иметь в виду. Действительно, если никакими
химическими ухищрениями нельзя превратить один элемент в другой
(вспомним неудачи алхимиков), то с помощью надмолекулярных про-
цессов можно стабилизировать несуществующую (несуществующую,
надо думать, в обычных условиях. — В. К.) молекулу, радикально из-
менить ее строение и свойства, то есть как бы сформировать кирпичик
в процессе кладки» [Дядин, 2000].

Надо сказать и о языке супрамолекулярной химии. Наука—это глав-
ная составляющая интеллектуальной культуры, естествознание — часть
этой составляющей, химия — часть этой части. Супрамолекулярная
химия — это своеобразная субкультура в той части интеллектуальной
культуры, которая относится к химии и смежным наукам.
Всякая субкультура поддерживается своеобразным языком.
Своеобразные научные термины, или понятия, в этой области сложи-
лись — это и само название области «супрамолекулярная химия», и
такие ключевые системообразующие понятия, как «распознавание»,
«молекулярное распознавание», «фиксация», «комплементарность»,
«координация», «рецептор», «субстрат», «полимолекулярный супра-
молекулярный ассоциат», «супрамолекулярный ансамбль», «молеку-
лярная информатика», «супрамолекулярный уровень информации».

Эти слова, конечно, заимствованы из различных областей биофизи-
ко-химического знания, они в супрамолекулряной химии приобрели
специфический смысл и значение, т. е. сформировались как специфи-
ческие термины этой новой области знания.

Применения

Взаимодействия молекул лежат в основе высокоспецифических
процессов распознавания, реагирования, транспорта, регуляции — про-
цессов, встречающихся в биологических системах. К ним относятся
связывание субстрата с белком-рецептором, ферментативные реакции,
образование мультипротеиновых комплексов, иммунологическая
ассоциация антиген-антитело, матричный биосинтез, трансляция и
транскрипция генетического кода, проникновение вируса в клетку,
передача нервного импульса, распознавание на клеточном уровне
и т. д. Создание искусственных, абиотических систем, обладающих
высокой селективностью, требует умения правильно манипулиро-
вать энергетикой и стереохимией нековалентных межмолекулярных
сил (электростатических взаимодействий, водородных связей, Ван-
дер-Ваальсовых сил и др.) в пределах определенной молекулярной
архитектуры [Лен, 1998].

В настоящее время выделяются следующие перспективные
направления супрамолекулярной химии (см. [Лен, 1998; Стойкое,
2001]):

1.	Создание высокоселективных комплексообразователей для
экстракции, разделения катионов и анионов, а также незаряженных
органических соединений. Наибольшее внимание исследователей
привлекают извлечение радиоактивных металлов из воды и энантио-
селективное разделение органических соединений.

2.	Создание молекулярных устройств: переключателей, проводни-
ков и т. д. — для миниатюризации электронных приборов и компью-
терной техники.
3.	Создание супрамолекулярных каталитических систем.

4.	Моделирование биологических процессов и создание лекарс-
твенных препаратов.

Кроме того, например, биологическая неактивность, наличие гид-
рофобной полости, нетоксичность и растворимость в воде позволяют
использовать циклодекстрины в системах адресной доставки лекарс-
твенных препаратов (“drug delivery systems”). Супрамолекулярные
системы интересны также с точки зрения разработки на их основе
новых поколений контрастных агентов для получения изображений
органов и тканей живых организмов методом магнитно-резонансной
томографии.

Сейчас активно исследуется еще один новый класс супрамолеку-
лярных соединений — полупроводниковые клатраты, которые будучи
термоэлектриками, позволяют создавать на микроуровне системы
управляемого охлаждения [Дядин, 1998; Шевельков, 2004].

Пожалуй, наиболее важное применение супрамолекулярной химии
в будущем Лен видит в области создания информационных систем, в
первую очередь в деле создания микрочипов для компьютеров.

Компоненты и молекулярные устройства, такие как молекулярные
провода, каналы, резисторы, выпрямители, диоды и фоточувствитель-
ные элементы, могли бы быть собраны в наносхемы и в сочетании с
организованными полимолекулярными ансамблями дать системы,
способные в конечном итоге осуществлять функции хранения, обна-
ружения, обработки, усиления и передачи сигналов и информации
посредством фотонов, электронов, протонов, катионов металлов,
анионов, молекул [Лен, 1998, с. 228].

Такую химию будущего Лен называет хемионикой, которая раз-
деляется на молекулярную электронику (если управляемым агентом
является электрон), молекулярную ионику (если управляемым агентом
является ион) к молекулярную фотонику (если управляемым агентом
является фотон).

В связи с этим он пишет: «В химии, как и в других областях знания,
язык информации приходит на смену языку состава и структур, по мере
того как наука развивается в направлении создания все более сложных
архитектур и процессов. Супрамолекулярная химия прокладывает
путь к пониманию химии как науки об информации. За сто лет после
провозглашения Эмилем Фишером в 1894 г. принципа “ключ-замок”,
образа, соответствующего веку механики, супрамолекулярная химия
прошла путь развития, позволивший сформулировать информацион-
ную парадигму, более присущую нашему веку электроники и обмена
информацией... Супрамолекулярная химия возникла и развивалась как
химия ансамблей, удерживаемых нековалентными взаимодействиями.
Через понятия распознавания и самопроцессов она пришла к концеп-
циям информации (пассивной и активной) и запрограммированных
систем, все более становясь химией молекулярной информации,
изучающей хранение информации на молекулярном уровне, а также
считывание, передачу и обработку информации на супрамолекулярном
уровне» [Лен, 1998, с. 230].

Химические системы могут хранить информацию либо в ана-
логовой, либо в «цифровой» формах. Аналоговое хранение — это
кодирование особенностями структуры молекул или супермолекул:
размер, форма, природа, относительное расположение центров взаи-
модействия и т. д.; цифровая (дигитализированная) форма включает
хранение информации в виде различных состояний химического
объекта. Можно сказать просто: аналоговое кодирование объек-
та — это создание его образа, а цифровое — это запись текста с его
описанием.

Для оценки информационного содержания процесса распознава-
ния, основанного на восприятии структуры в парах субстрат — ре-
цептор, требуется оценка соответствующих молекулярных характе-
ристик. Распознавание — не абсолютное, но относительное понятие.
Оно базируется на структурной (и динамической) информации,
хранящейся в партнерах, и определяется надежностью считывания,
зависящей от различий в свободной энергии взаимодействия между
разными комбинациями рецептор-субстрат. Это не процесс двоич-
ного типа «да-нет», но, скорее, пороговый процесс, когда отчетливое
разделение состояний возможно лишь по достижении определенных
условий. Он зависит от свободной энергии и, следовательно, от тем-
пературы. Параметр кТ может быть использован как возможный
репер, относительно которого могут оцениваться пороговые значения,
различия между состояниями и точность считывания информации.
От этих факторов зависит обработка химической информации, хра-
нящейся и воспринимаемой как в аналоговой, так и в «цифровой»
форме [Лен, 1998].

«Хранение и считывание химической информации в цифровом
виде встречаются в нуклеиновых кислотах. Основной “операцией
оцифровки” является 2/3-процесс (2 против 3 водородных связей соот-
ветственно в парах А:Т и G:C), что соответствует обычной 0/1 -комму-
никации в электронных компьютерах. Можно также представить себе
возможность оцифрованной обработки информации в многоцентровых
рецепторах, в которых существуют четко различающиеся варианты
занятия центров связывания, или в системах, в которых возможно
существование многих степеней окисления» [Лен, 1998, с. 231]. Лен
описывает и другие варианты супрамолекулярных информационных
систем итожа это словами: «Такие структуры могут быть прообразами
цифровых супрамолекулярных чипов со многими состояниями для
хранения и извлечения информации...» [Лен, 1998, с. 231].

«Следующий по сложности шаг вслед за созданием запрограммиро-
ванных систем заключается в получении химических обучаемых (learn-
ing) систем... которые способны к самоидентификации и адаптации в
ответ на некоторые внешние воздействия. Это открывает возможность
создания систем, способных эволюционировать, то есть прогрессивно
изменять свою внутреннюю структуру под влиянием окружающей
среды. Работа над обучаемыми системами предполагает переход от
закрытых систем к открытым, связанным во времени и пространстве
со своим окружением» [Лен, 1998, с. 233].

Лен задается вопросом, что «...мы уже как бы подразумеваем воз-
можность предпринять шаги для создания когда-нибудь, в отдален-
ном будущем, искусственных форм жизни» [Лен, 1998, с. 238]. Мои
аргументы против такого рода гипотез изложены в главе «Претензии
и слабости теорий зарождения Вселенной, эволюции материи и проис-
хождения жизни» в книге [Курашов, 19956 и в главе «Идея развития
и проблема происхождения жизни» книги [Курашов, 2004а].

Завершается книга красивым поэтическим представлением
химии:

«Подобно художнику, химик воплощает в материальных образах
плоды своего собственного воображения. Камень, звуки, слова сами
по себе не содержат создаваемых из них произведений скульптора,
композитора, писателя. Подобным образом химик создает новые мо-
лекулы, новые материалы и новые свойства из элементов, представ-
ляемых ему природой. Он воистину творит новые миры, которые не
существовали, пока не вышли, оформившись, из рук химика, подобно
тому как материал, только выйдя из рук мастера, приобретает силу и
выразительность произведения искусства. Это прекрасно передал в
своем творении Огюст Роден (см. иллюстрацию на обложке)» [Лен,
1998, с. 238].
Примечание

В дополнение к вышеприведенному материалу последнюю информацию
о достижениях супрамолекулярной химии можно найти в материалах пос-
леднего «Менделеевского съезда по общей и прикладной химии», особенно в
материалах 4-го Российско-французского симпозиума «Супрамолекулярные
системы в химии и биологии» [Менделеевский съезд, 2007д].

Глава 5

Спиновая химия

«Надо четко сознавать, что химией управляют
два фундаментальных фактора — энергия и
спин».

[Бучаченко, 1999, с. 109]

Исследование влияния магнитных полей на ход химических
реакций началось, надо думать, как только появились знания о
магнитных полях. При этом никаких заметных эффектов обнару-
жено не было.

Все изменилось с открытием эффектов химической поляризации
электронов и ядер в процессах химических превращений и открытием
обратных эффектов — изменения хода (т. е. механизма или скорости)
химических реакций в магнитных полях. Словом, появился раздел,
который по специфике предмета исследования был назван «спино-
вая химия». Природа этого явления такова: «В зависимости от стар-
тового спинового состояния реагентов и от их магнитных параметров
(энергия сверхтонкого взаимодействия, g-факторы, дипольные взаи-
модействия) химические реакции могут ускоряться или замедляться
внешним магнитным полем» [Бучаченко, 1999, с. 110].

«Спиновой химией называют область науки, в которой исследуются
законы поведения спинов и магнитных моментов электронов и ядер в
химических реакциях» [Салихов, 2000, с. 2].

Надо сказать, что в настоящее время спиновая химия представляет
интерес только для академических фундаментальных исследований,
поскольку заметных количественных эффектов спиновые эффекты не
дают, да и требуют дорогостоящей аппаратуры по созданию сильных
магнитных полей.

Приведу несколько цитат из лекций К. М. Салихова, для форми-
рования исходных представлений о спиновой химии.
«Как раздел науки, спиновая химия сформировалась тогда, ког-
да было установлено, что в ходе элементарных химических актов
состояние спинов может изменяться, и, что особенно важно, были
найдены пути целенаправленного влияния на движение спинов в ходе
элементарных химических процессов, были найдены возможности
спинового, магнитного контроля химических реакций. Решающую
роль сыграли открытие химической поляризации электронных и
ядерных спинов (1967), открытие влияния внешнего магнитного поля
на радикальные реакции (1972) и открытие магнитного изотопного
эффекта в радикальных реакциях (1976). Отмеченные спиновые и
магнитные эффекты связаны с синглет-триплетными переходами в
спин-коррелированных радикальных парах (РП), индуцированных
сверхтонким взаимодействием неспаренных электронов с магнитны-
ми ядрами и/или разностью зеемановских частот неспаренных РП.
Принципиально то, что эти эффекты возникают благодаря движению
спинов в элементарном химическом акте. Таким образом, стало ясно,
что в элементарных химических актах есть не только молекулярная
динамика, а имеется еще и спиновая динамика» [Салихов, 2000, с. 3]
(см. также [Молин, 1981]).

В данном случае возникновение новой предметной области «спи-
новая химия» было связано с тем, что было установлено влияние
на химические реакции спиновых состояний радикалов, вместо
известного ранее влияния структурных параметров молекул и энер-
гетических параметров реагентов.

Для изложения принципиальных позиций спиновой химии ска-
занного достаточно. Тем же, кто желает более подробно изучить
физико-химическое и математическое содержание спиновой химии,
можно рекомендовать следующие публикации [Бучаченко, 1978,1999;
Салихов, 2000].

Глава 6

Нанохимия и нанотехнология

Греческий корень «нано» (nanos) исходит из древнегреческого слова
«карлик», а в современной научной терминологии обозначает одну мил-
лиардную какой-либо единицы измерения (10~9). В данном случае речь
идет о нанометрах и соответственно об объектах с размерами порядка
от единиц до десятков нанометров (нм). Близкая к нм по размерности
физическая единица — ангстрем, который составляет 10 10 метра. На-
ночастицы размером 1-5 нм содержат около 1000 атомов, наночастицы
размером 5-100 нм содержат около 1000-1000 000 атомов.

В 50-х годах XX в. Ричард Фейнман говорил о возможности управ-
ления в будущем процессами на уровне отдельных атомов или молекул,
но не он автор термина «нанотехнология». Возможно, в научный оборот
термин «нанотехнология» вошел в 1974 году, когда японский физик
Норио Танигути предложил называть нанотехнологией управляемые
процессы с размером системы порядка одного микрона и менее. В ши-
рокий научный оборот термин «нанотехнология» вошел, видимо (пишу
«видимо», поскольку часто история науки несправедлива в отнесении
приоритетов к конкретным персонам), в 80-е годы, когда американский
ученый Эрик Дрекслер в своих публикациях предрекал нанотехнологии
быстрое развитие. Конечно, не только и не столько в этих персонах дело.
Главное — это сочетание преемственности и новых тенденций в науке.

Полезно для ориентации вначале назвать ключевые и наиболее
употребительные понятия этой области: «нанонаука», «нанотехноло-
гия», «нанохимия», «наноструктура», «наночастица», «нанокластер»
(«улътрадисперсный материал»), «нанопленка», «нанотрубка», «раз-
мерно-зависимое явление», «наноструктурная организация твердых
тел», «наноструктурная организация растворов, мелкодисперсных и
коллоидных систем», «наноматериал», «нанокомпозит», «нанофото-
ника» (фотоэлектрические явления в наносистемах) — и т.д. к более
частным терминам.

Во многих публикациях появление нанотехнологии связывают с
созданием сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), который
позволяет исследовать рельеф поверхности на уровне атомно-молеку-
лярных размеров. Первый СТМ был создан в 1981-1982 гг.

Конечно, такой микроскоп «открыл глаза» ученым на мир мик-
рообъектов наноуровня и тем самым способствовал как развитию
фундаментальной науки — нанохимии, так и органично связанной с
ней (и не менее фундаментальной) нанотехнологии. Принцип тун-
нельного микроскопа основан на открытии туннельной колебательной
спектроскопии одиночных молекул: «Туннельный ток, протекающий
между иглой туннельного сканирующего микроскопа и поверхностью
твердого тела, на котором под иглой “сидит” адсорбированная моле-
кула, имеет резко выраженный резонансный характер. И резонансы
наступают всегда, когда потенциал иглы (и, следовательно, энергия
туннелирующих электронов) соответствует электронно-колебатель-
ным уровням адсорбированной молекулы» [Бучаченко, 1999, с. 116].
В 1986 г. был создан атомно-силовой микроскоп (АСМ). АСМ в
отличие от СТМ позволил наблюдать на наноуровне объекты, которые
являются не только токопроводящими.

В итоге с середины 90-х годов XX в. нанотехнологии стали при-
меняться в серийном производстве. В нанотехнологии различают два
направления получения наносоединений — «сверху вниз» (от макроу-
ровня к наноуровню) и «снизу вверх» (методами синтеза, или сборки,
наноструктур из исходных молекулярных компонентов). Первый
путь непродуктивен, он, по сути, есть нечто близкое к механическому
дроблению. Второй путь — основной, он исторически проистекает из
традиционных принципов химического ситнтеза.

Общее понятие по отношению к нанохимии — нанонаука. Пред-
метом нанонауки являются размерные явления на уровне от единиц
до сотен нанометров.

Нанотехнология — это одновременно и фундаментальная, и при-
кладная область знания, это и мультидисциплинарная область научных
исследований и технологических решений. Сердцевинная и исходная
часть нанотехнологии — нанохимия.

Приведу варианты определения понятий «нанонаука» и «нанотех-
нология» (записаны на лекции проф. Антипина И. С.):

Нанонаука — наука о свойствах наноразмерных объектов, понима-
нии природы наноразмерных эффектов и управлении характеристи-
ками нанообъектов на атомном, молекулярном и макромолекулярном
уровнях.

Нанотехнологии — создание, характеризация, производство и
приложения структур, устройств и систем, размеры и формы которых
контролируются в нанометровом масштабе.

Приведу и два определения понятия «нанотехнология» в англо-
язычных версиях (не искажая их переводом на русский язык):

Nanotechnology is the understanding and control of matterat dimensions
of roughly 1 to 100 nanometers, where unique phenomena enable novel
applications. Encompassing nanoscale science, engineering and technology,
nanotechnology involves imaging, measuring, modeling, and manipulating
matter at this length scale (USA NATIONAL NANOTECHNOLOGY
INITIATIVE).

Nanotechnology is the creation offunctional materials, devices and systems
through control of matter on nanometer length scale (1-100 nanometers),
and exploitation of novel phenomena and properties (physical, chemical,
biological, mechanical, electrical...) at that length scale (NASA).
Определение понятия «нанохимия», приводимое Г. Б. Сергеевым:
«Нанохимия — область науки, связанная с получением и изучением
физико-химических свойств частиц, имеющих размеры в несколько
нанометров» [Сергеев, 2006, с. 2]. Не сомневаюсь, что в данном случае
сам автор лучше многих знает, что это такое — «нанохимия», но опре-
деление ее допускает вариации в понимании, выводящие за область
собственно нанохимии и, соответственно, нанотехнологии.

Недавнее определение нанохимии, данное Г. Б. Сергеевым, точнее
представляет специфику нанохимии:

«Одной из составляющих нанонауки является нанохимия, иссле-
дующая получение, физико-химические свойства и реакционную
способность частиц и сформированных из них ансамблей, которые
хотя бы в одном измерении имеют размер 10 нм» [Менделеевский
съезд, 20076, с. 58].

Важно понять, что не любые преобразования вещества есть
нанотехнология. В нашем письменном столе, безусловно, есть на-
ноструктуры, и если мы по нему ударим молотком, то произойдут,
безусловно, какие-то изменения на наноуровне, однако мы не станем
при этом нанотехнологами.

Если рассматривать любые химические процессы, то все их можно
рассматривать на атомно-молекулярном уровне, то есть в размерностях
порядка нанометров. Однако это еще не есть нанохимия в современном
дисциплинарном смысле этого слова. В традиционной химии хими-
ческие объекты и процессы записываются в символической форме,
представляющей отдельные молекулы (комплексы, ассоциаты и т. п.),
но на самом деле и в лабораторных исследованиях, и в промышленной
химической технологии процесс реализуется с участием миллиардов
единиц химического вещества.

Я продолжаю встречать даже профессиональных химиков, которые
считают, что если они исследуют какие-либо химические системы
и процессы (которые, конечно, все без исключения на микроуровне
представлены молекулами и молекулярными структурами), то они
занимаются, по их разумению, нанохимией и нанотехнологией. На
основании подобных соображений по незнанию или преднамеренно
некоторые ученые и производственники относят свою деятельность к
нанохимии или нанотехнологии для того, чтобы идти в ногу со време-
нем (пусть хоть номинально, на словах).

В нанохимии управление химическим процессом осуществляется
на уровне наноразмеров, т. е. на микроскопическом уровне, в то время
как в традиционной химии и химической технологии процессы уп-
равляются на макроскопическом уровне.

Поскольку в область нанохимии входят не только частицы, но и
трубки, проволоки, пленки («наночастицы», «нанотрубки», «нанопро-
волоки», «нанопленки»), а также сферы функционирования нанохи-
мии включают и биообъекты, можно дать более широкое определение
этого понятия.

Нанохимия изучает физико-химические и биофизико-химичес-
кие размерозависимые свойства объектов, у которых хотя бы один
из размеров (сечений) составляет величину менее ста нанометров.
В нанохимии разрабатываются способы управления процессами на
наноуровне, составляющие основу нанотехнологии, а также методы
и инструменты достоверного контроля таких процессов на уровне
наноразмеров.

Осмысливая содержание этой области, могу сказать еще следующее.
Особенность нанохимии состоит в том, что ее объекты проявляют
свойства, которые представляют некий синтез свойств вещества в
конденсированной твердой и жидкой фазе, свойства на поверхности
раздела фаз и свойства в газовой фазе. Хорошо известно, что свойства
одного и того же вещества в названных условиях (системах) различа-
ются не только количественно, но и качественно.

Согласно рекомендации 7-й Международной конференции по
нанотехнологиям (Висбаден, 2004 г.) выделяют следующие типы на-
номатериалов: нанопористые структуры, наночастицы, нанотрубки,
нановолокна, нанодисперсии (коллоиды), наноструктурированные
поверхности и пленки, нанокристаллы и нанокластеры.

Здесь следует заметить, что следует различать:

1)	объекты, которые содержат наноразмерные структуры, при учас-
тии которых реализуются те или иные нанотехнологии;

2)	объекты, или материалы, для практических целей, которые из-
готовлены на основе нанотехнологий.

Далее, специфическая методологическая проблема нанохимии свя-
зана с влиянием на процесс не только размеров частиц, но и объема ре-
акционной среды, который может быть и микро-, и макромасштабов.

Сергеев Г. Б. об этом пишет так: «При технологическом примене-
нии наночастиц огромное значение имеют так называемые проблемы
масштабирования. В настоящее время многие наноразмерные частицы
с необычными свойствами получаются в миллиграммовых или даже
нанограммовых количествах. Синтез тех же соединений в больших,
даже граммовых, количествах приводит к иным, зачастую трудно вос-
производимым результатам. Как следствие, в нанохимии формируются
две тенденции. Одна из них определяется созданием новых объектов,
синтезированных в небольших количествах. Применением таких объ-
ектов являются работы по сенсорным материалам и наноэлектронным
устройствам. Это направление можно назвать “самодостаточной на-
нохимией”. Вторая тенденция — получение материалов, применяемых
в больших объемах. Это новые промышленные реагенты, например
оксиды металлов и катализаторы на основе наночастиц металлов, а
также порошки, композиты и керамики» [Сергеев, 2006, с. 304].

Особое значение имеют размерные эффекты объектов нанохимии,
которые проявляются в величине температуры плавления, оптических
спектрах, кинетике процессов (на поверхности нанообъектов), тер-
модинамических характеристиках. Такого рода объекты проявляют
свойства, отличающиеся от свойств тех же веществ, проявляющихся в
неорганизованных макроскопических системах традиционной химии
[Сергеев, 2006, с. 2]. В сфере нанообъектов иногда теряется различие
между органической и неорганической химией, имеет место иная ре-
акционная способность.

Итак, нанообъектами могут быть мелкодисперсные частицы с се-
чением порядка нанометров, пленки с толщиной порядка нанометров
или стержни и трубки с диаметром порядка нанометров. Такие объекты
находят применение в качестве катализаторов, в полупроводниковой
технике, фотохимии, в биологии и медицине [Сергеев, 2006, с. 251-
297]. Нанообъекты как высокочувствительные сенсорные датчики
превышают по чувствительности биосенсоры, в том числе (если верить
литературным источникам) нюх собаки.

Отмечается, что нанохимия — это часть общей дисциплины «нано-
науки», характерная черта которой — это междисциплинарность, где
«интересы, подходы и методы исследования физики, химии и биологии
тесно переплетаются... Междисциплинарность науки требует также
кардинального изменения и совершенствования подготовки специ-
алистов для работы в новом направлении, которое будет определять
развитие естествознания (конечно, и технологии. — В. К.) в XXI в.»
[Сергеев, 2006, с. 298].

Если совместно рассмотреть структуры традиционной химии
(ТХ), т. е. химии молекул по преимуществу с ковалентными соеди-
нениями, и структуры супрамолекулярной химии (СХ), то можно
увидеть следующие пары аналогов:
•	основная составляющая (кирпичик) — атом (ТХ) и молекула
(СХ);

•	основная структура, определяющая свойства вещества, — моле-
кула (ТХ) и супермолекула (СХ);

•	высокомолекулярные соединения, у которых повторяются
структурообразующие фрагменты, но нет строго определенного
их количества — полимеры (ТХ) и супрамолекулярные ансамбли
(трубки, пленки, нити, спирали и т. п.) (СХ). Для первых есть
устойчивый термин — «молекулярно-массовое распределение»;
для вторых, полагаю, можно сказать «супермолекулярно-массо-
вое распределение».

Новейшая история нанохимии и нанотехнолгии, концепции на-
нохимии и ее методологические проблемы хорошо представлены в
современной научной литературе [Андриевский, 2002; Бучаченко, 2003;
Ежовский, 2000; Малыгин, 2004; Нанотехнология, 2002; Романовский,
2004; Сергеев, 2006].

Горизонты практического использования нанотехнологии с каждым
годом расширяются. Сейчас это наноэлектроника, микроскопические
лазеры, сорбенты, молекулярные сита, катализаторы, люминофоры,
пигменты, композиты, покрытия (см. раздел этой книги «Нанотрубки
и фуллерены»). Понятно, что такой теоретический и эксперименталь-
ный инструментарий определяет внедрение нанотехнологий во многие
сферы человеческой деятельности в размахе от физико-технической
до медико-биологической. Сейчас, например, создаются лекарствен-
ные препараты с контролируемым действием на основе наночастиц
[Менделеевский съезд, 2007г, с. 491].

Г. Б. Сергеев в докладе на XVIII Менделеевском съезде выделил
следующие особенности нанохимии:

«	• зависимости от размеров и формы физико-химических свойств
получаемых наночастиц и процессы их самоорганизации в ан-
самбли;

•	влияние размера частиц на количественные и качественные
направления и скорости химических реакций;

•	осуществление в зависимости от размера частиц реакций, не
реализуемых с компактными веществами. Для определенных
геометрических наносостояний размер становится термодина-
мическим фактором;

•	наличие размерных эффектов, характерных для нанохимии,
нарушает основной принцип химии — независимости состава и
строения вещества от способа его получения (это так и не сов-
сем так — нанохимические объекты представляют собой уже не
гомогенное вещество, а вещество структурированное, хотя и на
незаметном микроуровне, но и ранее было известна специфика
процессов на границах раздела фаз и т. п. — В. К.);

•	необходимо уделять больше внимания, особенно при использо-
вании в медицине, токсичности наночастиц. Токсичность — раз-
мерно-зависимое явление;

•	в нанохимии трудно выделить фундаментальные и прикладные
исследования, и большое значение имеют проблемы стандарти-
зации и масштабирования» [Менделеевский съезд, 20076, с. 58].

Можно сказать, что современная химия в считанные десятилетия
перешла в качественно новое состояние — ее предметная область рез-
ко и качественно расширилась в сферах супрамолекулярной химии и
нанохимии.

Ситуация в нанохимии на рубеже XX-XXI веков (характерной
чертой которой являются размерные эффекты наноуровня такие,
что при их описании классическая химия с ее «макроскопическим»
языком оказалась неприменимой) похожа на ситуацию на рубеже
XIX-XX веков, когда зародилась квантовая механика (характерной
чертой которой являются также размерные эффекты микроуровня,
при описании которых классическая физика с ее «макроскопичес-
ким» языком оказалась неприменимой).

Примечание

К этому разделу целесообразно принять во внимание разделы этой книги:
«Нанотрубки и фуллерены», «Биомолекулы в нанотехнологии», «Моле-
кулярная микроэлектроника и “ДНК-компьютер”», «Супрамолекулярная
химия».

Глава 7

О структуре современных основ химии,
или о содержании учебника «Общая химия»

В современных учебниках «Общая химия» или «Химия», как пра-
вило, материал можно четко разделить на две части: неорганическую
химию и физическую химию. Пограничные дисциплины химии и
биологии излагаются эпизодически (чаще в иностранных изданиях,
нежели отечественных).

Исторические причины такого понимания общей химии понятны,
они связаны с тем, что неорганическая химия развилась раньше других
химических наук и основные химические законы были открыты на ее
материале. Физическая химия, решив многие задачи химии, также
приобрела право на первенство. Кроме того, неизживен и физикалист-
ский редукционизм в отношении к химии. Подчеркну — наша задача не
критика современных учебников общей химии, а попытка формирова-
ния концепции оптимальной струтуры «Общей химии» как учебника
для наилучшего введения в область знания «химия». Что же касается
отдельно неорганической химии и физической химии, то вопросы их
содержания и структуры здесь не рассматриваются.

Названные фундаментальные разделы общей химии не исчер-
пывают общую химию. Современная ситуация всеохватывающего
процесса взаимодействия наук, а вместе с этим пример из позапрош-
лого века — структура «Основ химии» Д. И. Менделеева позволяют
утверждать, что в «Общей химии» доля разделов, посвященных
вопросам взаимодействия химии и биологии, химии и геологии,
должна быть значительной.

Например, учение о катализе развивалось в тесной связи химичес-
кого и биологического знаний, а знание механизмов ферментативных
превращений позволяет уже сейчас осуществлять ряд химических
процессов в мягких, экономически выгодных условиях. «Химическая
фабрика» живой клетки с ее механизмами регулирования биосинтеза
является прекрасным прототипом для создания компактных реакто-
ров, в которых бы осуществлялись многостадийные синтезы сложных
соединений. То же можно сказать и о взаимовлиянии химического и
геологического знаний. Например, изучение химизма геологических
процессов указывает на возможные пути искусственного синтеза редко
встречающихся в природе соединений.

Очевидно, в современной «Общей химии» наряду с основами
неорганической и физической химии как исторически первых дис-
циплин следует представлять в равной мере основы органической
химии, в истории которой формировались и утверждались теории
химического строения.

Мы не можем сказать, что неорганическая химия представляет
фундамент органической химии — последняя имеет особую историчес-
кую судьбу и особые законы. И здесь показательно, что в первом томе
«Основ химии» Д. И. Менделеева приблизительно 20 % материала так
или иначе связано с вопросами органической химии.

Д. И. Менделеев при работе над своими учебниками боялся схе-
матизма изложения. Например, во время работы над «Органической
химией» он записал в дневнике: «Все утро писал об основности эле-
ментов и потом о радикале — ничего выходит, а недоволен — боюсь в
алгебру впасть» [Менделеев, 1948, с. 28].

«Основы химии» Менделеева фундаментальны по содержанию,
но материал в них преподнесен очень живо, и это во многом дости-
гается разделами, касающимися практического приложения химии.
Это характеристики природных вод и воды, пригодной для питья,
«химизм» проветривания помещений вплоть до указания процент-
ного содержания кислорода в партере театра, горение и тяга печей,
места нахождения соответствующих соединений в живой и неживой
природе, промышленное получение различных продуктов.

В предисловии к учебнику Д. И. Менделеев писал: «Прямое приме-
нение знаний к сознательному обладанию природою составляет силу
и залог дальнейшего развития наук. Оттого-то нашли место в моем
сочинении практические применения химических знаний к общежи-
тию, заводскому делу, сельскому хозяйству, к объяснению явлений
жизни организмов и самой Земли и т. п. Везде, где было возможным,
я старался связать теоретический интерес с чисто практическим»
[Менделеев, 19496, с. 10]. Так что не только в наше время професси-
ональные химики озабочены проблемами обучения промышленной
химии, или химической технологии. В этой области так же все возрас-
тает взаимодействие наук. Так, например, пограничные дисциплины
химии и физики стали значимы для промышленной технологии, когда
в конце XIX в. окончательно прояснилось то, что для получения це-
левого продукта в промышленных масштабах недостаточно составить
схему-последовательность химических превращений, а нужно знать
кинетические параметры реакций, условия равновесия и ряд термо-
динамических параметров.

Что особенно важно — общие вопросы химии не могут излагаться
полно без рассмотрения языка химии, истории и методологии химии.
В этом смысле у Менделеева показательна историческая справка о
Лавуазье (там же, с. 95-100). Совершенно очевидно, что элементы
истории науки привносят с собой и элементы «химической логики»,
«химической мысли», что особенно важно для современного ученого
и современного практика.
Современные разделы химии и химической технологии, особенно
на основе супрамолекулярной химии и нанохимии, должны быть также
представлены в «Общей химии», причем кратко и понятно, что я и
попытался сделать в предыдущих главах.

* * *

Конечно, все сказанное останется благими пожеланиями вместить
так много в один учебник, если он не будет сработан талантливо, т. е.
так, чтобы большие массивы знаний были свернуты в ясно изложен-
ные принципы и концепции.
Книга 4

ЯЗЫКХИМИИ
Введение

Уровни приближения историков и философов науки к реальным
процессам и событиям научной деятельности следующие:

•	популярные издания;

•	учебники;

•	научные монографии и обзоры;

•	оригинальные научные публикации и доклады (так называемые
«первоисточники»).

Своеобразная и большая субкультура живой науки недоступна
тем, кто пытается ее понять и описать извне, — историкам и филосо-
фам науки. Им недоступны два уровня жизни науки:

•	исходный (первичный) и интимный уровень в осознанной и
неосознанной сферах деятельности мышления, творчества и
интуиций конкретного ученого; более того, этот пласт мало
доступен даже самим творцам научных знаний, а тем более он
недоступен науковедам, историкам и философам науки;

•	следующий за первичным уровень живого научного общения
или уже осознанного внутреннего диалога с самим собой.

Эмпирическому выявлению особенностей данного второго уровня и
посвящен данный раздел.

То, что мы находим в научных публикациях (даже в тех разделах,
где подробно описывается последовательность теоретических и/или
экспериментальных решений), — это всего лишь рафинированный,
причесанный, научно-канцелярский документ, далекий от описания
действительных событий и живого языка ученых в процессе получе-
ния тех знаний, которые затем будут описаны иным языком в научной
публикации.

В связи с этим я хочу показать, что же это такое — профессио-
нальная жизнь химиков по ту сторону бумажных декораций, т. е. по
ту сторону научных публикаций.

Для того чтобы заполнить этот пробел на карте нашего понимания
науки (в данном случае естествознания и технологии), я привожу ниже
протокольное описание научной работы в реальных ситуациях научных
лабораторий. Такие протоколы сделаны по моей просьбе аспирантами-
химиками, физикохимиками и технологами.

Можно было бы и самому автору провести некоторое время в иссле-
довательских лабораториях, но мое присутствие внесло бы, конечно,
неконтролируемое влияние на ситуации, особенно наложило бы ог-
раничение на свободное использование сленга. Надеюсь, что данный
раздел послужит примером для других философов науки в нашем
общем деле проникновения в те сферы, где рождается новое знание.

Что касается номенклатуры химических соединений и ее истории, то
эту тему я затрагиваю слегка, поскольку во многих книгах, которые, как
правило, называются «История химии», эта тема раскрыта достаточно
хорошо. Кроме того, есть много специальной литературы по номенкла-
туре химических соединений (см., например: [Михайлов, 2005; Газизов,
2006] и литературу к ней). Ясно и кратко история и современное состо-
яние номенклатуры химических соединений излагаются в энциклопе-
дических изданиях с вхождением «Номенклатура химическая».

Глава 1

Химическая лексика, терминология, символика

и номенклатура

Как в древних мифах мы находим в неразделенном виде все на-
уки, философию и религиозные учения, так и в текстах алхимиков
мы находим то, что можно назвать и химической номенклатурой, и
химической терминологией, и химическим сленгом словом, хими-
ческой лексикой и языком химии.

«Чтобы приготовить эликсир мудрецов, или философский ка-
мень, возьми, сын мой, философской ртути и прокаливай, пока она не
превратится в зеленого льва. После этого прокаливай сильнее, и она
превратится в красного льва. Дигерируй (дигерирование — нагревание
твердого тела с жидкостью без доведения ее до кипения. — Прим, авт.)
этого красного льва на песчаной бане с кислым виноградным спиртом,
выпари жидкость, и ртуть превратится в камедообразное вещество, ко-
торое можно резать ножом. Положи его в обмазанную глиной реторту и
не спеша дистиллируй. Собери отдельно жидкости различной природы,
которые появятся при этом. Ты получишь безвкусную флегму, спирт
и красные капли. Киммерийские тени покроют реторту своим темным
покрывалом, и ты найдешь внутри нее истинного дракона, потому что он
пожирает свой хвост. Возьми этого черного дракона, разотри на камне и
прикоснись к нему раскаленным углем. Он загорится и, приняв вскоре
великолепный лимонный цвет, вновь воспроизведет зеленого льва.
Сделай так, чтобы он пожрал свой хвост, и снова дистиллируй продукт.
Наконец, мой сын, тщательно раздели, и ты увидишь появление горю-
чей воды и человеческой крови» [Рабинович, 1981, с. 9]. Данный текст,
воспроизведенный английским алхимиком XV в. Джорджем Рипли в
«Книге двенадцати врат», приписывают испанскому мыслителю Рай-
монду Луллию [Рабинович, 1981, с. 9].

Перевод на более понятный язык этой технологии произвел француз-
ский химик XIX века Жан Батист Андре Дюма: «Философскую ртуть
он (т. е. Дюма. — В. К.) называет свинцом. Прокалив ее, Рипли получает
массикот (желтую окись свинца). Это зеленый лев, который при даль-
нейшем прокаливании превращается в красного льва — красный сурик.
Затем алхимик нагревает сурик с кислым виноградным спиртом — вин-
ным уксусом, который растворяет окись свинца. После выпаривания
остается свинцовый сахар — нечистый ацетат свинца... При его посте-
пенном нагревании в растворе сперва перегоняется кристаллизационная
вода (флегма), затем горючая вода — пригорелоуксусный спирт (ацетон)
и, наконец, — красно-бурая маслянистая жидкость. В реторте остается
черная масса, или черный дракон. Эта масса представляет собой мел-
кораздробленный свинец. При соприкосновении с раскаленным углем
она начинает тлеть и превращаться в желтую окись свинца. Алхимик
говорит, что черный дракон пожрал свой хвост и обратился в зеленого
льва. Его опять переводят в свинцовый сахар и повторяют описанную
процедуру» [Рабинович, 1981, с. 9-10].

Не будучи исследователем истории алхимии, замечу, что мы не
можем войти в сознание алхимиков и не можем узнать, анимировали
ли они алхимические объекты, которые мы воспринимаем сейчас как
неодушевленные химические вещества, или же алхимики сознательно
использовали иносказания, метафоры, аллегории в своей своеобразной
«химической номенклатуре». Надо думать, что все же алхимики ани-
мировали свои объекты не настолько, насколько это имеет место при
буквальном толковании образной «номенклатуры» алхимиков.

Лексика алхимиков постепенно переходила в более систематизи-
рованные формы тривиальных названий химических веществ.

Без строгого отнесения к историческому времени и месту для при-
мера назову пары: сатурнова соль — ацетат свинца; белая ртуть — су-
лема — хлорид ртути; купоросное масло — серная кислота; сурьмяное
масло — хлористая сурьма; мертвая голова — окись железа; солнечная
известь — хлорное золото; ярь венецейская — ацетат меди; жженая
медь — окись меди; шафран марсов — смесь окислов железа; римский
купорос — железный купорос; каменная соль — калийная селитра.

Алхимия разделилась на два направления, причем каждое харак-
теризовалось различным языком: одно из них характеризуется тем,
что постепенно через иатрохимию трансформировалось в научную
химию; а другое, наоборот, превратилось в фантазийную мистику и
даже стало основой тайных мистических обществ.

Парацельс стал вводить систему в разрозненные алхимические зна-
ния, выделив три составляющие любого вещества: «Каждое тело обра-
зуется из трех субстанций, имена которых суть сера, ртуть, соль. Взять
в руки тело — значит держать в руках три невидимые субстанции».

Уильям Гекертон так описывает ситуацию становления химии в
это время:

«После Парацельса алхимики разделились на два класса: одни за-
нимались полезными изучениями, другие принялись за мечтательную
фантастическую сторону алхимии, писали книги о мистическом вздоре,
приписывая его Гермесу, Аристотелю, Альберту Великому и другим.
Язык их теперь непонятен. Достаточно одного краткого образчика.
Силу превращения, называемую Зеленым Львом, можно было полу-
чить следующим образом: “На ложе Зеленого Льва родились солнце и
луна; они сочетались браком и родили короля; король питается кровью
льва, который королю отец и мать, и в то же время его брат и сестра. Я
опасаюсь, что обнаруживаю тайну, которую обещал моему господину
скрыть в темных речах от всякого, кто не знает, как управлять философ-
ским огнем. Наши предки должны были иметь большое дарование для
разрешения загадок, если могли разобрать смысл этих таинственных
указаний; но этот язык адепты понимали, и он предназначался только
для них”» [Гекертон, 1994, с. 117].

На почве покровительства алхимии было создано тайное общество
Розенкрейцеров («было создано», во всяком случае, в сфере литера-
турных вымыслов, поскольку действительное существование общества
сомнительно. — В. К.) [Гекертон, 1994, с. 119].

Приблизительно так же, как и западная, эволюционировала вос-
точная алхимия. Так, Е. Торчинов в предисловии к книге Лу Куань
Юя «Даосская йога, алхимия и бессмертие» пишет: «Даосизм оказал
определенное влияние на развитие традиционных форм научного зна-
ния в средневековом Китае. В частности, занятия даосской алхимией
способствовали накоплению богатого эмпирического материала в
области химических знаний» [Лу Куань Юй, 1993, с. 9].

При этом даосская мудрость — это мистическое учение и в части
таких ее практик, как «приготовление эликсира бессмертия», «собира-
ние макроскопического алхимического элемента для окончательного
прорыва» или «образование бессмертного зародыша», она изобилует
такого рода рецептами: «После того, как практикующий испытал все
шесть состояний, упомянутых в предыдущей главе, а также вспышки
света и сокращение полового органа, он ничего не может собрать, в
то время когда его пенис внезапно встанет как обычно в час жизни
цзы (с 23 часов до 1 часа ночи), потому что воспроизводящая сила и
жизненность соединяются, чтобы создать бессмертный зародыш» [ Лу
Куань Юй, 1993, с. 207-208].

Помимо лексики, или терминологии, в алхимии, иатрохимии и
особенно в новой химии XVIII-XIX веков формировалась и хими-
ческая символика.

В XVIII в. химики (здесь знаковая фигура — Лавуазье) стали
пользоваться понятием «элемент» как неразложимой, элементарной
составляющей вещества.

Вот, например, что об этом писал Э. Кассирер в начале XX века:

«Более старая форма химического учения об элементах, господство-
вавшая до Лавуазье и нашедшая свое последнее характерное выраже-
ние в теории флогистона, рассматривает элемент как родовое свойство
(курсив мой. — В. К.), общее всем членам определенной группы и опре-
деляющее их чувственный тип. Элементы представляют здесь только
обозначение и гипостазирование особенно выделяющихся чувствен-
ных качеств. Так, присутствие серы в любом теле придает ему свойство
горючести, присутствие соли — свойство растворимости; ртуть же есть
носитель металлических свойств, наблюдаемых нами эмпирически на
каких-нибудь веществах. Концепция эта преодолевается лишь тогда,
когда наряду с задачей обособления тел по их родовым свойствам и
разделения их на классы выступает другая задача — получить точные
качественные суждения о их взаимных реакциях. Требование строгих
числовых определений составляет здесь решительный поворотный
пункт. Закон определенных отношений, в которые вступают друг с
другом различные элементы, образует первый исходный пункт совре-
менной химической теории» [Кассирер, 1912, с. 267-268].

Далее Кассирер высоко оценивает установленный И. В. Рихтером
(который, стоит заметить, ввел важное понятие «стехиометрия») закон
«гармонических отношений» (сейчас его называют «закон эквивален-
тов»). В связи с этим Кассирер замечает: «У колыбели новой химии
стоит здесь — как она стояла у колыбели новой физики — общая пифа-
горейская концепция о «гармонии» всего. В этом отношении Рихтера —
если судить только по общей тенденции мысли, а не по сделанной рабо-
те — можно сравнить с Кеплером, с которым у него обща основная идея
о всеобъемлющей числовой структуре мира, обнаруживающейся во всех
частностях, во всех областях мироздания» [Кассирер, 1912, с. 268-269].

Замечу, однако, что пифагорейская традиция (в смысле тенденции
тотальной математизации знания) не столь сильна в химии и по сей
день: большая часть химических знаний, в том числе теоретических,
выражена на уровне концепций, фундаментальных понятий, позна-
вательных методов без привлечения каких-либо количественных
математических процедур.

Примечание

О математизации химии много сказано в разделах данной книги «Познава-
тельные принципы редукции, целостности и контрредукции», «Математизация
химического знания: историко-научные и философско-методологические
аспекты».

Как считает А. Данцев, понятийный аппарат химии в период его
формирования от второй половины XVII в. до XIX в. сложился в виде
четырех составляющих:

«В целом понятийный аппарат химии в период его создания ба-
зировался на четырех относительно самостоятельных понятийных
образованиях:

1)	системе понятий, выражающих состав химических соединений
(понятия “атом”, “пай”, “весовой состав” и т. д.);

2)	системе понятий отражающих химическое взаимодействие
(понятия “сродство”, “сила сцепления атомов”, “химическая реакция”
ит. д.);

3)	системе понятий, отражающих различные типы и классы хими-
ческих веществ (понятия “простое вещество”, “химическое соедине-
ние”, “окисел”, “соль” и т. д.);

4)	системе понятий, отражающих свойства веществ: а) химические
свойства (понятия “кислотность”, “основность”, “щелочность” и т. д.);
б) физические свойства (понятия “плотность”, “температура кипения”,
“температура плавления” и т д.)» [Данцев, 1991, с. 71].
В языке химии особо выделяется химическая символика. Помимо
обозначений химических элементов и химических связей химичес-
кая символика включает много служебных знаков: горизонтальная
стрелка — направление химической реакции; стрелка, направленная
вверх, — выделение газообразного продукта, а вниз — выпадение осад-
ка; точка — электрон и т. д.

В первой половине XIX в. обозначение химических элементов бук-
вами (по первой букве латинских названий) ввел Я. Берцелиус (1779—
1848), в 1858 г. А. Купер предложил использовать при графическом
изображении химических соединений символ валентной черты. Более
подробно о символическом языке химических формул можно узнать из
работы «Язык химиков XX столетия» [Левицкий, 2000]. В этой работе
сказано и о становлении систематических названий. «Первые попытки
унификации при составлении названий химических соединений были
предприняты в конце XIX века. В 1892 г. была принята Женевская
номенклатура, позже перешли к Льежской номенклатуре (1930 г.). В
1947 г. в Лондоне была утверждена номенклатура IUPAC (ИЮПАК,
Международный союз чистой и прикладной химии), частично исполь-
зовавшая опыт предыдущих систем. В настоящее время номенклатура
IUPAC считается общепринятой» [Левицкий, 2000, с. 102].

В данной работе также говорится о неувядающей традиции тривиаль-
ных названий, поскольку они значительно короче систематических:

«Создание тривиальных названий имеет давнюю традицию. В назва-
нии неорганических соединений было принято упоминать цвет соеди-
нения и место, где оно было открыто (берлинская зелень, берлинская
лазурь и т. п.)... Сходная традиция соблюдалась при выборе вновь откры-
того элемента. Галлий, германий, скандий, рутений и полоний названы
соответственно в честь Франции, Германии, Швеции, России и Поль-
ши... Современная практика предлагает присваивать вновь открытым
элементам названия научных центров, синтезирующих новые атомы:
№ 97 — берклий, № 105 — дубний, но чаще — имена крупных ученых:
№ 96 — кюрий ... № 101 — менделеевий ... № 104 — резерфордий...

Тривиальные названия произносятся просто, легко воспринима-
ются на слух и у образованного химика мгновенно вызывают зритель-
ную ассоциацию — структурную формулу. В XX столетии тривиаль-
ные названия стали строиться на основе описания формы молекулы.

Чем сложнее становились получаемые структуры, тем смелее хи-
мики проявляли фантазию, изобретая образные названия (коронен,
осьминог, птичья клетка, футболен, софа и др. — В. К.)» [Левицкий,
2000, с. 104-105].
Проблема языка науки — это место встречи всех теоретических
наук: философии, логики и математики, лингвистики.

Для описания объектов химии необходима опора на принцип допол-
нительности — химики не могут обходиться только одним названием
того или иного химического объекта и только одним его графическим
представлением.

Так, например, в книге [Най, 1993, с. 280] приводятся примеры
различных способов вербальных и графических представлений бута-
диена в химии!

Различные названия: бивинил; эритрен; пиролинен; винилэтилен;
дивинил; биэтилен; 1,3 бутадиен (Bivinyl; Erythrene; Pyrolylene; Vinil-
ethylene; Divinil; Biethylene; 1,3 butadiene).

Старая эмпирическая формула: CH3

Новая эмпирическая формула: С2Нб

Молекулярный вес: 54.09

Форма: бесцветный газ при комнатной температуре

Плотность: 0.659 г/мл при -6 ° С

Т. плавления: -108.92 °C

Т. кипения: -3 °C

Структурная формула (сокращенная): Н2С = CH — СН = СН2

Структурная формула: (полная)

Н Н Н Н	Н

\ I /	\	/

С= С-С = С С= С-С = С
/ I \	/ I I \

НН н н н н н

(иг/гаис-изомер) (цис-изомер)

Парциальная (floating or partial) валентная формула:

Н\ /Н

С-НС-СН-С

Н/!	!.|Хн

Ионная и электронная формулы:

СН2:: СН : СН :: СН/

СН2:СН :: СН : СН2

СН2:СН :: СН : СН2

СН2:СН :: СН : СН2
Формула с углами связей:

СН2:: СН : СН :: СН2«—-СН2: СН :: СН : СН2

СН2: СН :: СН : СН2 СН2: СН :: СН : СН2

Формула с л-электронными облаками:

С методологической точки зрения важно всегда учитывать, что
химия, так же как и физика микромира, биохимия и молекулярная
биология (словом, все науки, изучающие микромир), использует
представления и понятия, проистекающие из опыта человека — мак-
роскопического опыта. Отсюда все смыслы и значения понятий этих
разделов естествознания макроскопические.

Известный специалист в области супрамолекулярной химии и лау-
реат Нобелевской премии Лен высказал важные для философии науки
мысли (особенно ценные тем, что они высказываются действующим
представителем химической науки, а не бездействующим в этой области
профессиональным философом науки): «Для цели нашего повествова-
ния химия — это законодательство, а слова, дающие названия ее объ-
ектам, создают свод законов, который открывает доступ в эту область
и посредством которого осуществляется общение. Собственный язык
химии создается словарным запасом химических и структурных формул
молекул и синтаксическими конструкциями их взаимных превращений.
Он описывает осязаемую реальность; это — “овеществление” слова и
текста, его символы выгравированы в материи...

Выделение понятий и создание для них терминов играют очень
важную роль не только в оформлении новой области науки, но и в
активизации творческого воображения исследователя. Для полета
воображения бывает достаточно одного “волшебного”, удачно подоб-
ранного слова. Удачный термин сам стимулирует развитие понятия.

Любое определение имеет ясное крепкое ядро, но часто размытые
границы там, где начинаются взаимопроникновение и взаимопересече-
ние понятий. Эта размытость границ также играет в действительности
положительную роль, поскольку именно она часто способствует взаим-
ному обогащению и “перекрестному опылению” (курсив мой. — В. К.)
различных областей науки» [Лен, 1998, с. 21].

Примечание

О трансдисциплинарной передаче научных знаний в процессах, которые я
назвал гносеодинамикой, написано во многих разделах данной книги и в ранее
опубликованных работах [Курашов, 19956, 2004].

С методологической точки зрения более важно выделить фунда-
ментальные понятия химии, а вопросы номенклатуры — это все же
производные вопросы.

Например, Зоркий П. М. выделяет основополагающие понятия
химии и видит именно в них фундаментальную составляющую
химической науки, он пишет: «Несомненно, круг фактов, законо-
мерностей, проблем, обсуждаемых в современной химии, составляет
неотъемлемую часть общей картины мира. Эти факты и закономер-
ности не сводятся к каким-либо физическим фактам и законам и
не могут быть выведены как следствия последних. В то же время
изложение и обсуждение химических фактов и закономерностей
неосуществимы без основных химических понятий. Последнее
дает основание называть перечисленные выше важнейшие понятия
химии фундаментальными. Во избежание путаницы мы не реко-
мендуем использовать этот эпитет применительно к химическим
закономерностям, поскольку, как уже было сказано, будучи эмпи-
рическими, они всегда являются приближенными. С этой точки
зрения не относится к числу фундаментальных законов природы и
периодический закон Д. И. Менделеева, несмотря на его неоспори-
мую важность» [Зоркий, 1996, с. 7].

К основополагающим понятиям химии П. М. Зоркий относит
понятие «атом»: «Понятия атома (не изолированного, которым
занимается физика, мы имеем в виду атом, взаимодействующий с
другими атомами) и молекулы, химического вещества и химическо-
го соединения (автор разделяет понятия «химическое вещество» и
«химическое соединение». — В. К.), химических реакций фазового
превращения, структуры и химического строения» [Зоркий, 1996,
с. 6]. Понятие «химическая связь» — это «важнейшее понятие хи-
мии, которое лежит в основе всех остальных ее базовых понятий»
[Зоркий, 1996, с. 7].
Здесь следует принять во внимание материал раздела «Учение о
химической связи и квантовая химия». Конечно, работа по выделению
базовых понятий химии, или фундаментальных понятий химии, или
же категорий химической науки — это работа, которая будет вестись
методологами химии всегда, но и сейчас, как видно, мы располагаем
материалом для обсуждения.

Как взаимосвязь различных культур приводит к взаимообогаще-
нию языков различных народов, так и взаимосвязь наук приводит к
взаимообогащению их понятийно-терминологического аппарата.

Например, квантовая механика обогатила не только расчетно-теоре-
тический аппарат физики и химии, но и язык этих наук. Так, строение
сложных атомов интерпретируется на основании рассчитанной точно
модели атома водорода: «Правда, физики и физикохимики разрабо-
тали для решения уравнения Шрёдингера множество приближенных
методов, основанных на догадках и последовательных приближениях.
Однако главное достоинство применения теории Шрёдингера к атому
водорода заключается в том, что оно позволяет получить ясную качес-
твенную картину электронного строения многоэлектронных атомов
без проведения дополнительных расчетов» [Дикерсон, 1982а, с. 374].
Сказанное относится к вопросам строения атома или химических
элементов, т. е. пограничной области физики и химии.

Язык химии обогатился понятиями, являющимися результатом
синтеза химического и физического знаний. Например, в результате
синтеза понятий химической связи (химия) и волновой функции
(физика) возникли понятия: «атомная орбиталь», «молекулярная ор-
биталь», «связывающая орбиталь», «разрыхляющая орбиталь» и др.

При этом подчеркну, что речь идет об обогащении языка химии в связи
с взаимодействием научных знаний и возникновением в связи с этим по-
нятий со своеобразным смыслом и значением. Другими словами, такого
рода понятия не есть результат простого их переноса из физики.

Эффективная работа химика возможна только при совмещении язы-
ков разных уровней и разного происхождения. Для примера приведем
замечание химиков — специалистов в области органической химии:
«Читатель, вероятно, уже обратил внимание на то, сколь часто на про-
тяжении этой книги мы прибегали к таким нестрогим понятиям, как
“хорошие”/“плохие” реакции, уходящие группы, разборки, “изящный”
метод, “мягкие”/“жесткие” условия воздействия и т. п. Такое свойствен-
ное скорее гуманитарным, чем естественным, наукам описание отнюдь
не должно восприниматься ни как авторский произвол, и тем более как
свидетельство нестрогости органической химии. Наоборот, это прояв-
ление объективной сложности этой науки, отражение того факта, что
весь органический синтез построен на тонком балансировании между
противоречащими крайностями: общность — селективность реакций,
высокая активность интермедиатов — их стабилизация, максимальное
разнообразие инструментария — максимальная его унификация, устой-
чивость защит — возможность их легкого удаления и т. д. и т. п. Именно
это привносит в деятельность химика-синтетика столь значительную
долю эвристики и интуиции, ставит органический синтез на грань науки
и искусства» [Органический синтез, 2001, с. 550].

Интересный, хотя и очень краткий, раздел «Стиль письменной и ус-
тной речи химика» содержится в статье М. Левицкого: «Практика рабо-
ты химиков привела к тому, что отчетливые нарушения литературного
языка стали допустимыми и не вызывают в последнее время нареканий
литературных редакторов. В качестве примера таких “нарушений”
отметим название известного периодического издания “Коллоидный
журнал”, международный термин “элементоорганические соединения”,
который употребляется исключительно широко, несмотря на то, что
часто вызывает иронические замечания (разве чисто органические
соединения состоят не из элементов?» [Левицкий, 2000, с. 110].

Левицкий при этом замечает, что казенный стиль еще преобладает в
научных публикациях, а простота и ясность чаще имеют место в устных
выступлениях. Левицкий ставит актуальную проблему изменения стиля
устного выступления при использовании мультимедийных проекторов,
когда автор преподносит материал с разнообразным аудио— и виде-
оматериалом: «Коварство ситуации в том, что, как всегда, компьютер
“предлагает” много больше, чем требуется... Неизбежными станут репе-
тиции для того, чтобы синхронизировать текст и видеоматериал. В итоге
стиль и манера доклада неизбежно должны измениться — в лучшую ли
сторону, покажет ближайшее будущее» [Левицкий, 2000, с. 111].

Перед переходом к следующему разделу приведу цитату: «Что
касается современной повседневной речи химика, то она отличает-
ся зачастую упрощением, лаконизмом. Живая речь немыслима без
жаргона, в результате появляются исключительно удобные, хотя
и не всегда согласующиеся с нормами языка, слова: пронитровать,
подупарить, зациклизовался, органика, металлоорганика. Все это
представляет интерес скорее для лингвиста (конечно, и для фило-
софа науки. — В. К.), чем для химика, поскольку отражает процессы,
происходящие во всех языках.
Повседневный язык химика имеет одну черту, придающую ему опре-
деленную привлекательность. В процессе ежедневной работы постоянно
звучат имена известных химиков — создателей лабораторных приборов.
Примеры: колбы Арбузова, Бунзена, Вюрца, Кляйзена, Кьельдаля,
Эрленмейера; аппараты Киппа, Сокслета; склянки Вульфа, Дрекселя,
Тищенко; горелки Бунзена, Теклю; воронки Бабо, Бюхнера; чашки Коха,
Петри; холодильник Либиха; термометр Бекмана; сосуд Дьюара (физик);
ловушка Дина Старка: вискозиметр Уббелоде; трубка Шленка.
Многие из них в быту употребляются как имена нарицательные:
“...проэкстрагировал в сокслете”, “...налил азот в дьюар” ...Несомненно,
на сегодняшний день химики могут испытывать своеобразное чувство
гордости оттого, что имеют свой, хорошо разработанный, понятный ши-
рокому кругу специалистов язык» [Левицкий, 2000, с. 112].

Примечание

К приведенному материалу следует привлечь содержание раздела «Язы-
ковой барьер» в главе «Познавательные принципы редукции, целостности и
контрредукции. Проблема редукции химических знаний к физико-математи-
ческим и целостность химических объектов».

Сказанное приближает нас к разделу о живом профессиональном
языке химиков, который представлен ниже.

Глава 2

Протоколы живого профессионального языка
химиков, или Профессиональная жизнь ученых,
не скрытая бумажными декорациями научных
публикаций

Ситуация в лаборатории органической химии

Протокол составлен в апреле 2006 г.
аспиранткой Черновой О.

Предисловие:

Проводим реакцию между гексахлорэтаном и октеном-1 в запа-
янной ампуле, нагревая при 100 °C 20 часов, 120 °C 20 часов и 140 °C
20 часов, после чего ампулу вскрыли и реакционную массу (предвари-
тельно сняв ЯМР Ш спектр), перегнали при атмосферном давлении с
дефлегматором, а затем под вакуумом водоструйного насоса.

1 день: * Взвесили реагенты и засыпали и залили их в ампулу.

Профессор'. — Не забудь продуть ампулу (продуть ампулу азотом
для создания инертной среды) перед ее запаиванием.

Аспирант'. — Хорошо. Я все сделал, надо поставить ее греть.

*Ампулу поставили греть (как описано в предисловии).

16 день: * Ампулу вскрыли и сняли ПМР спектр.

Аспирант'. — Я ампулку охладил, можно вскрывать?

Профессор'. — Сейчас сделаю, отойди подальше, может бабахнуть.

* Ампулу вскрыли, был слабый хлопок.

Профессор: — Видимо, реакция до конца не прошла. Но давай сни-
мем ПМР, чтобы узнать точнее. Отбери как можно меньше массы на
спектр, а то трудно будет посчитать выход.

После снятия спектра:

Профессор: — Что-то трудно понять, идет реакция или нет, а, да,
точно, мы же взяли пятикратный избыток октена-1. Ну, ладно, давай
перегоним и посмотрим, что получится.

17 день:

Аспирант: — Я посмотрел в литературе, но не знаю, сможем ли мы
разогнать эту смесь, так как температуры кипения октена-1 и тетра-
хлорэтилена, который должен получиться, одинаковые — 121 °C.

Профессор: — Давай перегоним с дефлегматором эти два соедине-
ния в одну фракцию, а затем разделим их по растворимости. Снимем
ПМР оставшейся массы, если не удалится весь октен, то отсосем его
на вакууме.

*Реакционную массу перегнали и сняли ЯМР !Н спектр, оказалось,
что октен-1 остался, решили остаток перегнать на вакууме.

Аспирант (перегонка с дефлегматором при атмосферном давле-
нии): — Что-то уж больно долго не гонится.

Профессор: — Надо температуру высоко поднять, чтобы выгнать
что-то из реакционной массы, видишь, какая она темная.

Аспирант: — Ну, наконец-то поползла первая капля.

Он же через какое-то время: — Все гонится в одной точке.

После перегонки. Профессор: — Сними спектр, но скорее всего октен
остался.

После снятия спектра он же: — Ну, я так и говорил. Поднимай
установку к вакууму.

Аспирант: — Да, вижу, октен полетел, сейчас отсосется, и буду на-
гревать.
Начали нагревать: — Странно, но тут две фракции, видимо, еще
какая-то смесь.

После прекращения перегонки: — В реакционной массе выпали крис-
таллы, значит, все-таки гексахлорэтан остался, ну, ладно, в следующий
раз прогреем дольше. Давайте снимем спектр.

Сняли ЯМР1Н спектр. Профессор: — Ну что, реакция пошла, но не
до конца. Давайте повторим и больше будем греть.

* Запись в рабочей тетради.

Ситуация отработки технологии получения
силикатных продуктов в лаборатории химии нерудных
месторождений

Протокол составлен в июне 2006 г. научным
сотрудником Михайловой О. Н. и Валиевым А.

А.	С чего начнем наши исследования?

Б. Сначала надо наварить жидкое стекло, проанализировать, а там
будет видно.

А. Да... Похоже, будем варить в какой-то установке? Или в каком-
то варочном котле?

Б. Да нет, гораздо проще. Тебе нужно будет взвесить 200 грамм по-
роды, насыпать ее в круглодонную термостойкую колбу, залить тремя
частями раствора щелочи, и на огонь!

А. А как на огонь?!! Где мне взять газовую горелку?

Б. Ну конечно же, не на огонь! Там, под вытяжкой, не видел что
плитки стоят, а около них установлены холодильники?

А. Ну...

Б. Что ну?

А. В смысле ну? Что-то я совсем запутался... В плитках же нет
огня?

Б. Молодец!!! Сам догадался? Или кто-то подсказал? Плитки из-
лучают необходимое нам тепло.

А. А-а-а! А я-то думаю, какой огонь, какие плитки?

Б. После того как установишь колбы на плитки, сверху в колбу
вставь холодильник. И, предупреждая твои вопросы, сразу поясню,
не обычный электрический холодильник, а водяной!

А. Ну, это я уже понял.

Б. После того, как вода пойдет по холодильнику, и он начнет ох-
лаждать, плитки нужно будет включить и начать разогревать колбы.
После закипания раствора щелочи убавь нагрев плитки и засеки
время. Сегодня у нас по плану варка жидкого стекла длительностью
2 часа.

А. А! Я могу включить будильники на телефоне! И ходить спо-
койно!

Б. Ты, конечно же, можешь выходить, куда тебе нужно, но все же
периодически нужно будет присматривать за процессом. Мало ли что
может случиться.

А. Точно! Понятно.

Б. После варки отключишь плитки и будешь ждать охлаждения
колб. После охлаждения отфильтруешь полученное жидкое стекло,
промоешь твердый остаток водой, просушишь, и готово!

А. А обязательно ждать охлаждения? Сразу нельзя фильтро-
вать?

Б. Если хочешь обжечь руки, можешь сразу взять горячую колбу
и прихватить плитку.

А. Все понял! Спасибо за совет! А как фильтровать-то?

Б. Воронку вставляешь в колбу, а на воронку наложи фильтроваль-
ную бумагу и аккуратно наливай жидкое стекло.

А. Понял! Сделаем!

Б. Промытый и высушенный остаток взвесишь, замеришь объем
полученного жидкого стекла и все запишешь в рабочую тетрадь. Все
понял?

А. Да щас его столько наварю, если что-то забуду, спрошу. Ладно?

Б. Сейчас спрашивай, я уезжаю через час.

А. Как уезжаете?.. Тогда не могли бы вы все заново рассказать?

Б. Вчера мы «сварили» жидкое стекло. Сегодня давай попробу-
ем оценить его качество. Одним из основных показателей которого
является силикатный модуль, методика его определения изложена в
ГОСТе. Ты ознакомился с методикой?

А. Да, я ее прочитал.

Б. Все понял?

А. Не совсем.

Б. Ну тогда в процессе работы давай будем выяснять, что ты не
понял.

А. Хорошо. С чего мы начнем?

Б. Сначала отбери 5 капель жидкого стекла в коническую колбу,
добавь туда дистиллировки и хорошо перемешай.

А. Сейчас я это сделаю.
Б. Работай аккуратно, так как если жидкое стекло попадет на руки,
то возможно жжение, и они станут липкими, и их трудно будет отмыть.
Также и посуду, в которой находилось жидкое стекло, нужно сразу
же после работы хорошо промыть водой, а если она не «отмылась», то
замочить ее в воде.

А. Вы меня напугали. А чем мне отбирать жидкое стекло?

Б. Возьми на столе пипетки.

А. Капли получатся разные по размеру.

Б. Ничего страшного. В процессе анализа на титрование пойдет
эквивалентное количество кислоты.

А. Я отобрал пять капель жидкого стекла в колбу, разбавил их водой
и хорошо перемешал.

Б. В полученный раствор добавь кислотно-основной индика-
тор.

А. Какой красивый получился цвет у исследуемого раствора. Чуть-
чуть желтоватый.

Б. При титровании его кислотой желтый цвет должен перейти в
розовый.

А. Я что, стану волшебником?

Б. Нет, это химия! Давай приступим к титрованию. Для этого за-
полни микробюретку приготовленным раствором кислоты.

А. Ой, пошли пузыри в бюретке!

Б. Это попал туда воздух, который нужно убрать.

А. Как это сделать?

Б. Возьми грушу и отсасывай через кран воздух.

А. У меня не получается. Пузыри «бегают» по бюретке.

Б. Да, иногда с бюреткой можно провозиться полдня, чтобы пра-
вильно ее заполнить. В ней не должно быть пустот, пузырей.

А. Значит, ее нужно заполнить точно, аккуратно, как в аптеке.

Б. Здесь нужна предельная аккуратность, так как малейший пузырь
может повлиять на результаты анализа, и тогда весь эксперимент будет
выполнен насмарку.

А. Вот видите, застрял пузырь в середине бюретки и ни с места.

Б. Тогда попробуй слить всю кислоту из бюретки и заполни ее
новой порцией.

А. Теперь я заполняю бюретку осторожно. Посмотрите пустот уже
нет, но мелкие пузыри остались.

Б. Открой краник бюретки, и пузыри вместе с кислотой выйдут
из нее.
А. Все они исчезли.

Б. Вот видишь, опыт приходит во время работы.

А. Посмотрите, бюретка полностью заполнена кислотой, и в ней
нет пустот и пузырей.

Б. Теперь выровняй объем кислоты в бюретке в соответствии с
верхним уровнем и начинай титровать.

А. Это как?

Б. Подставь колбу с рабочим раствором под носик бюретки, ос-
торожно открывай краник и по каплям при перемешивании вливай
кислоту в колбу до тех пор, пока цвет раствора из желтого не перейдет
в розовый.

А. А что это значит?

Б. При изменении цвета щелочная среда раствора переходит в
кислотную.

А. Зараза, у меня сорвался краник с бюретки, но в колбу с рабочим
раствором кислота не попала!

Б. Тогда заново заполняй бюретку кислотой. В противном случае
пришлось бы готовить рабочий раствор заново.

А. Смотрите, я приливаю кислоту в раствор, и у меня понемногу
стал изменяться цвет рабочего раствора.

Б. Теперь нужно приливать кислоту очень осторожно и «поймать»
стойкий розовый, не изменяющийся цвет раствора. Т. е. если не дотит-
руешь, то цвет со временем перейдет в исходный, а если перетитруешь,
то у тебя уйдет больше кислоты на анализ, и результат испытания
получится неверный.

А. Давайте смотреть вместе.

Б. Вот видишь, у тебя цвет раствора еще недостаточно розовый,
а если ты помешаешь колбочку, то он перейдет в первоначальный
желтый цвет.

А. Значит в раствор еще надо добавлять кислоту, что я и делаю. Всё,
теперь я думаю, что цвет раствора стал ярко-розовым, и при переме-
шивании он не изменяет цвет.

Б. Запиши, какой объем кислоты у тебя пошел на титрование, и по
формуле рассчитай силикатный модуль.

А. Я сосчитал, силикатный модуль равен 3,5.

Б. Это говорит о том, что у нас получилось высокомодульное жидкое
стекло, соответствующее требованиям ГОСТа.
Обсуждение самоассоциации молекул «хозяев» в аспекте
комплексообразования «гость-хозяин»

Протокол составлен весной 2006 г. аспирантом

Харламовым С.
Обсуждение ведут А. и С. (мМ — миллимоль/литр).

А. Слушай, а при 1 мМ у нас «хозяин» уже ассоциирован или
нет?

С. Вообще, точно не известно, надо провести эксперимент при
меньшей концентрации, например при 0,1 мМ. Мы ведь говорили об
ассоциации на основе того, что с ростом концентрации сигналы у «хо-
зяина» уширяются. Тогда вряд ли при 1 мМ «хозяин» заассоциирован,
там ведь линии у него очень узкие. Но все равно надо посмотреть при
меньшей концентрации, может, есть какие изменения, хотя, скорее всего,
ничего не будет.

А. Да, скорее всего.

С. Более того, у нас ведь есть NOE — там при 1 мМ кросс-пиков
вообще нет, а при 5 миллимолях появляются такие жирные кросс-пики
между сигналами хвостов и верхнего кольца. Хотя, конечно, может
быть, при 1 мМ просто не удалось сигнал выкопить, концентрация
маленькая, но это тоже вряд ли.

А. Да, кстати, я тут статью нашла, немцев, у них там «хозяин» почти
такой же, как у нас, только на один заряженный азот меньше. И там
комплекс все-таки «голова к голове», так они утверждают. Хотя у них
тоже тыщу слабых мест, все неточно.

С. У них — может быть, но у нас же есть доказательства. В NOESY
ведь явные, такие мощные кросс-пики. Потом, если бы у нас «голова
к голове» было, были бы ведь смещения сигналов ароматики.

А. Да... Они еще к тому же в метаноле работают, а у нас вода. У них
там заряженные фрагменты через анионы сближаются.

С. Ну, наверняка у них структура комплекса иная.

Обсуждение результатов эксперимента по титрованию
в аспекте комплексообразования «гость-хозяин»

Протокол составлен весной 2006 г. аспирантом

Харламовым С.
Ообсуждение ведут А. и С.

А. {показывая кривую титрования). Совсем непонятная вещь
получилась. Смотри, какой-то горб появился. Я тут поспрашивала, с
чем это может быть связано. В общем, похоже, здесь при начальных
концентрациях идет конкуренция самоассоциации «хозяина» с ком-
плексообразованием.

С. Тогда почему просто в воде никакого «горба» нет?

А. Не знаю. Наверно, там константа ассоциации меньше.

С. Подождите-ка... Слушайте, а может такое быть, что сначала у нас
более заселенным оказывается состояние 1:1, причем у него константа
больше, а потом по каким-то причинам, пока непонятно по каким,
происходит перераспределение заселенностей, и более стабильным со-
стоянием становится 1:2, а у него константа меньше? Причем, похоже,
именно когда мы соль добавляем и «гости» стараются все в каликсарен
залезть, тут его самоассоциация все и портит.

А. Ну, похоже. Смотри, и крайние точки на графиках для воды и
для соли близко очень.

С. А как бы нам тогда енту самоассоциацию изничтожить? Тогда
можно было бы чистый эксперимент провести.

А. Можно метанол добавить, он как раз всю ассоциацию портит.
Правда, он и комплексообразование загадит.

С. Но, может, когда его совсем немного, то ассоциацию он убьет, а
комплексообразование еще останется?

А. Скорее всего, надо попробовать.

С. Давайте тогда для начала сразу побольше метанола вальнем,
потом посмотрим — если сдвиги у сигналов «гостя» есть, значит с ком-
плексом все в порядке, а дальше титрование сделаем. Если мы правы,
тогда «горб» либо сдвинется, либо вообще исчезнет.

А. Хорошо, тогда делаю 10 %-ный водный раствор с солью?

С. Да.

Обсуждение темы «гомоядерная развязка»

Протокол составлен весной 2006 г. аспирантом

Харламовым С.
Обсуждение ведут руководитель С. и студент Ф.

С. Смотри, идея здесь следующая. Вот у тебя есть два протона со
спин-спиновым взаимодействием между ними. В спектре ты видишь,
что их сигналы расщеплены в дублет. Если бы у данного ядра было
два соседа, тогда какой сигнал был бы?

Ф. Триплет.

С. Правильно! Причем интегральная интенсивность одна и та
же, поэтому, когда мультиплет сложный, он сильно размазан, и при
плохом сигнале/шуме вообще его потерять можно. Теперь как можно
эту мультиплетную структуру убить? Точнее — упростить, конечно.
Для этого надо как-то воздействовать на соседнее ядро, чтобы спин-
спиновое взаимодействие исчезло. Для этого протонный резервуар
надо облучить на частоте резонанса данного ядра излучением такой
мощности, чтобы резонанс этого ядра насытился. Иными словами,
заселенности верхнего и нижнего состояния для него выровнялись.
Тогда взаимодействие, которое спин-спиновое, усредняется, и в спек-
тре мультиплетная структура упрощается.

Ф. Еще раз...

С. Ну, вот смотри. Вот есть у тебя два ядра, связаны химической
связью. Ферштейн?

Ф. Ага.

С. Далее, ты бабахаешь по системе строго на частоте одного из ядер.
Далее, если воздействие достаточно мощное... А, да, причем воздейство-
вать надо во время накопления, ни до, ни после. А то там еще и другие
эффекты могут быть. Именно ведь в это время спин-спиновое взаи-
модействие и приводит к появлению у ядер расщепления, а потом и к
дублетной структуре в спектре. Ну, так вот. Жахнул ты по протонному
резервуару на частоте одного из ядер, так другое, в результате, сразу
его чувствовать перестало. Есть и квантово-механическое объяснение,
конечно. Это я, чтоб понятно было, на пальцах. Ясно теперь?

Ф. Да. Ну, я еще почитаю. Ну, это ведь все равно, для какой пары
ядер? Можно, чтоб они и разные были?

С. Совершенно верно! Это, правда, уже из другой оперы, но ты
абсолютно прав. Я что еще хотел сказать. С помощью этого экспери-
мента ты можешь, действуя на одно из ядер и следя, что потом в спек-
тре меняется, выяснить, а с кем в молекуле данное ядро связано. Так,
пробегая по всем сигналам, ты постепенно строишь всю карту связей
в данной молекуле. Причем ты прав, так можно от протона к протону
двигаться, а можно от протона к углероду.

Диалог специалистов по ИК-спектроскопии

и ЯМР-спектроскопии

Протокол составлен весной 2006 г. аспирантом
Козловым А.

Диалог: К — специалист по ИК-спектроскопии и В — специалист по
ЯМР-спектроскопии.

К. Ну, протонный обмен — это понятно, а вот связанное именно с
движением частей молекулы? Т. е. она, допустим, конформационно не
перещелкнулась, но начинает уже, так сказать, двигаться. Т. е. она еще
лежит в минимуме, но через барьер еще не перешла, но уже близко к
этому. Т. е. вот, вот где наступает этот режим?

В. Не, ну всегда же есть существование вероятности в каком-то
другом состоянии, т. е. исходя из этого мы считаем, что всегда сущес-
твуют вероятности, что они...

К. Значит, значит да, а теперь еще один момент. Значит, ваше
время, так сказать, определения десять там в минус пятой, допустим,
степени.

В. Ыгы.

К. Т. е. это метод ЯМР, например, в том же самом каликсарене,
значит, переход этой интерконверсии пусть, допустим, происходит
при 50 градусах.

В. Ыгы

К. Что это означает? Это означает, что у вас уширяется максимум,
т. е., скажем, некая линия и вот эта коалесценция. Мы имеем в ИК-
спектре с частотами, так сказать, съема информации пять порядков
выше.

В. Так.

К. Другими словами, мы вообще-то должны увидеть эти их, эти
проявления.

В. Вы должны, для вас это должен быть медленный обмен.

К. А мы его не видим! Мы не видим ничего!

В. Тогда надо выяснять, почему в одном случае видно, а в другом
нет. А может, это опять, на самом деле, никакого обмена нет. Низко
энергетический процесс!

К. А вот, вот-вот, видите, как раз время и важно, то есть почему?
Что получается здесь?

В системе, предоставленной самой себе, грязь возрастает
(мудрости аспирантов)

Протокол составлен в 2007 г. аспирантом

Салиным А.

Из разговора трех аспирантов-химиков.

А. Вчера попробовал кинетику в ацетонитриле с гидрохиноном —
реакция не идет. Что я и говорил — механизм радикальный.

Б. Да будь там радикалы, наша непредельщина сразу заполимери-
зуется!

А. Но факт-то остается фактом!
в. Ну и как же ты ставил реакцию?

А. Как, как... Как всегда — по псевдопервому порядку. Только до-
бавил гидрохинона — в спектре без изменений.

В.	И что же ты хотел увидеть?! Мы же на волне 290 сидим. А гид-
рохинон все забивает! Наша спектроскопия здесь бессильна.

Б. Ну вот, опять реактивы зря перевел. Шеф сказал, что до конца
года денег на реактивы не будет.

А. Ничего, будем химичить с тем, что есть.

В. Ты лучше сдай-ка свою смесюгу на 31Р. Если продукт появил-
ся — реакция прошла. И дело с концом.

А. А какой у него сдвиг?

В. Точно не знаю. Что-то около 30. Надо в диссере посмотреть.

Б. У него 32 — это я точно помню. Если продукт все-таки получился,
ты его не выливай. Я его алкилировать буду.

В. И посуду за собой помыть не забудь. А то вся раковина уже
забита.

Б. Это уж точно. Куда ни сунься — кругом свалка. А, кстати, знаете
фундаментальные законы уборки?

А. Не-а.

В. Это еще что такое?

Б. Первое начало: грязь сохраняется. Нельзя что-то отмыть, ничего
не запачкав. Однако можно запачкать все, ничего не отмыв.

А и В. Ха-ха.

Б. И второе начало: в системе, предоставленной самой себе, грязь
возрастает.

А. Прям термодинамика сплошная. Кстати, чтобы остановить рост
беспорядка на нашем складе, шеф просил передать: завтра всем на
уборку.

Б. Эх, опять таскать что-то будем. Целый день насмарку.

В. Это уж точно. Я говорю: на какую кафедру ни поступай — все
равно будешь заниматься физической химией — носить ерунду вся-
кую.

Б. А я собирался завтра уксус чистить...

В.	Все равно Р2О5 закончился — надо на склад идти.

А. Ага, опять ангидрид варить будешь! Наркоман!

Б. Ничего не знаю. Делаю все по методике — как в книжке написано.
Уксусная кислота — прекрасный растворитель. Реакция с бешеной
скоростью идет — только снимать успевай!

В. Да уж, и в лаборатории запах стоит, как в пельменной.
Разговор двух аспирантов.

А. Не реакция, а просто мистика какая-то!

Б. (мимикой) ?!

А. Сливаю свои исходники, цвет меняется с зеленого на красный.

Б. Ну так это же здорово! Значит, реакция прошла.

А. И на следующий день белые кристаллы выпадают...

Б. Сдавай на рентген!

А. Нет, кристаллы были неподходящие. Да и все равно ничего не
получится.

Б. Почему?

А. Отфильтровал я их на Шотте, начал в приемник соскабливать.
А они, бац, и осмолились! Вот смотри!

Б. Фу! Ну и мазня! Окислились, наверное.

А. И это еще не все. Начал я свой красный фильтрат отгонять.
Отгоняю, отгоняю... Потом смотрю: через некоторое время раствор
буреет. Отгоняю дальше — раствор позеленел, как до реакции
было.

Б. Может, это равновесие? Или КПЗ какой-то? Вот цвет и меня-
ется.

А. Не знаю, а что тогда за кристаллы выпали?

Б. Артефакт! Ты лучше сдай все на спектры. Может, тогда что
понятно станет.

Разговор аспиранта со студентом.

А. С чего начать изучать кинетику реакции?

Б. В кинетике самое главное — сесть на длину волны. Для этого
снимаешь спектры исходников и продукта. Смотришь, в какой облас-
ти каждый поглощает. Выбираешь ту полосу, которая с другими не
перекрывается. На ней и работаешь.

А. И это все?

Б. Ну, в общем, да. Лучше, конечно, сесть на плечо полосы. Там
изменения больше, поэтому и точность выше. И смотри, чтоб прибор
не зашкаливало. Оптическая плотность должна быть не выше двух.

А. А какой растворитель взять?

Б. Растворитель подбирается исключительно методом научного
тыка. Главное, чтоб все вещества растворялись. Смотришь еще, чтоб
прозрачным был в рабочей области. Ну и, конечно, чтоб сама реакция
шла.

А. А если таких не найдется?
Б. Ну, на «нет», как говорится, и суда нет. Поэтому-то и в кинетике
подходящие условия найти — половина работы. А уж остальное — дело
техники.

А. А если все-таки не нашел?

Б. И такое бывает. Иногда по полгода сидишь, кучу холостых опытов
ставишь, а в итоге результат нулевой. Без везения в науке не бывает!

Фрагмент протокола семинара по обсуждению
направляемой в печать статьи (докладчик — специалист
в области ЯМР)

Протокол составлен весной 2006 г. аспирантом
Козловым А.

Докладчик — Д. (при выступлении очень волновался), соавтор —

С.	и под номерами 1,2,3 и т. д.— другие участники семинара.

1.	Вот, для данных соединений другие физические методы точно
недоступны? Почему рентген, невозможно было с рентгеном сравнить
что-то?

Д. Насколько я понимаю, вот, для соединений этого класса не всег-
да удается получить кристаллы, вырастить. То есть в данном случае
рентген не удалось получить.

1.	А модель ваша действительно правильно работает или нет, если
рентгена нет?

Д. Ну, во-первых, так уж, ну, как сказать, не всегда же структура в
кристалле совпадает со структурой в растворе. Ну, во-первых, мы же не,
как сказать, наша модель не совсем же от балды берем. То есть, во-пер-
вых, мы устанавливаем, такое сленговое выражение, железное строение
фрагментов, то есть мы знаем, что вот эти фрагменты присутствуют.
Кроме того, с точки зрения химии из таких фрагментов может состоять
конечное и в данном случае небольшое число структур. И впоследствии
эти данные были уже подтверждены масс-спектроскопией.

2.	А что варьируемые структуры, они являются, брутто-формулу
имеют одинаковую?

Д. Нет разную брутто-формулу, потому что у нас данные масс-
спектроскопии...

2.	Нет не потому что! А изначально вы варьировали не так?

Д. Мы разные, нет! Мы изначально, вот, просто как логика наша была,
в смысле работы над этим соединением — не было данных масс.

2.	Нет, не надо данных масс. Вы варьировали, с одинаковой вы
тоже варьировали?
Д. Да, да, да, вот три структуры с одинаковой брутто-формулой, а
здесь уже одного протона, на один протон меньше.

2.	Сейчас, спасибо, а вот химическая реакция приводила к чему?
По реакции вы, вообще, какие должны были иметь структуры?

Д. Вот по реакции предполагалось, сначала предполагалось обра-
зование какой-то из этих структур, по реакции.

2.	Вот эти большие структуры?

Д. Да. Однако по данным протонных спектров, по интегральным
интенсивностям мы видим, что это не такие структуры.

2.	Все, спасибо.

3.	Кому принадлежит химсдвиг 157,57, какому углероду?

Д. sp2 гибридизованному углероду, вот здесь.

3.	У карбонильной группы?

Д. Да, у карбонильной группы. Он вот, по данным НМВС спектрам
настроенным на константы через 2 тире 3 связи, с ним связана вот эта
группа, протон вот этой группы, вот этой и вот этой.

3. А он не sp3 гибридизованный 4 штрих? 157,7 это? Я просто не
очень хорошо знаю С13 спектроскопию. Вот напротив него углерод под
четвертым номером, у него какой химсдвиг?

С. Хеноксанонный...

Д. Вот этот?

3.	Да, вот этот.

Д. Сейчас скажу, около 70 примерно.

3.	Все, спасибо.

2. Вот вы сказали, что эти структуры отличаются на один атом водо-
рода, а что, вы разве не могли посчитать число атомов водорода? Ну, на
основании спектров. Чем они отличаются, они, вы сказали, отличаются
на один атом водорода, но разве, рассматривая экспериментальные
спектры, вы не можете сказать, сколько у вас атомов водорода?

Д. Да, конечно, мы можем сказать, ну, если все будет. Например, про
протон ОН и NH группы мы не можем точно сказать, в силу каких-то
процессов они в спектре могут не проявиться, т. е. они будут настолько
уширены, что не будут наблюдаться.

2. Т. е. в каком атоме водорода вы сомневались, т. е. что у вас, где?

Д. NH, как раз он мог и не проявиться в спектре.

2. Т. е. вы его могли потерять.

Д. Мы могли просто его при данных условиях при данной темпе-
ратуре не увидеть.

2. А постараться не могли увидеть?

Д. Такой задачи, понимаете, не стояло.
2. Ну как, в этом задача ваша стояла!

Д. Нет, мы никаких дополнительных экспериментов не ставили.

4. Просто компьютерное время дешевле, чем спектральное время.

5. Я так поняла, что вы просто моделируете вот этот каркас, который
исследуете, да?

Д. Да, мы моделировали...

5. Да вот этот кусочек, т. е. вы просто, как бы, его задавали и без
оптимизации уже считали химсдвиги? Так, что ли, получается?

Д. Нет, естественно, мы минимизировали структуры (прим.: имеется
в виду оптимизация геометрии по минимуму потенциальной энергии).

5. И они устойчивые получаются, да?

Д. Да, все нормально.

Частное обсуждение сразу после семинара:

С. Эта двойная, значит, вот эта кватарнизированная C-N двойная,
где проявляется в ИК, ответить никто не знает, поэтому точно писать,
что это лактанные линии, это не просто, понятно?

Д. Ыгы.

С. Надо было так и ответить.

Д. Не сообразил. Спасибо Вам.

С. Тогда задал бы контрвопрос: «Скажите, пожалуйста, вы точно
знаете, к чему относятся эти полосы?» И кроме того, отнесение, которое
мы получили в ИК, не надо делать, это мы дали паспортные данные,
кому нужно, пусть посмотрит. Потому что, если я сейчас это отнесу,
а другой умный скажет, извините, здесь это не так. Потому что это
отпечаток пальца и одному богу известно, к чему относится та или
иная линия. Голословно это писать не нужно, эта работа заключается
совсем в другом! Ладно, все нормально!

Д. Спасибо!

Диалог при обсуждении плана синтеза по описанной
методике

Протокол составлен весной 2006 г.
аспирантом Козловой М.

— Я не понимаю, что происходит. Просто фантастика какая-то. У
меня вещество растворяется в том, в чем должно высаживаться, а в
чем должно высаживаться — не растворяется. Я проводила реакцию в
хлороформе, потом растворитель выпарила досуха. Затем добавила ме-
танол и осадок отфильтровала. Потом начала перекристаллизовывать.
По методике перекристаллизовывают из смеси хлористый метилен-
метанол. Я растворяла в хлористом метилене, а оно не растворяется:
вот смотрите, муть (показывает колбу), хоть вещества было очень мало.
А потом добавила метанол — и вот смотрите, прозрачный раствор.

— А может, вы мало метанола добавили?

— Да нет. Я немного отлила мутного раствора в эту колбу и доба-
вила метанол. Я уже пол-литра добавила, вот, смотрите, была новая
бутылка.

— Так, а вы попробуйте отфильтровать осадок.

— Я уже отфильтровывала. А потом попробовала растворить
отфильтрованный осадок в хлористом метилене — с «шотта» все со-
шло, т. е. растворился. А в колбе не растворяется... Вообще странно,
потому что синтез я проводила в хлороформе. Я в итоге уже решила
попробовать добавить метанол, думала, может, просто начнет лучше
высаживаться, а он взял и растворился... В общем, даже не знаю.

— А может, он растворяется в метаноле, а хлористым метиленом
высаживается?

— Но я же переносила осадок с помощью метанола — он в нем не
растворялся.

— Так, а синтез проводили в хлороформе...

— На прошлых стадиях я всегда так делала, у них это стандартная про-
цедура: получаю сырой осадок, а потом перекристаллизовываю из смеси
хлористый метилен-метанол. Всегда все шло как по маслу, а сейчас даже
не понимаю, что такое. Решил на предпоследней стадии выпендриться!

— А вы его анализировали? Может, его и не надо перекристалли-
зовывать?

— Нет. Но я обычно всегда так делала: сначала выделяла осадок, а
потом заново перекристаллизовывала.

— Так, ну вы попробуйте сейчас все отогнать, а потом проанали-
зируйте.

— Ага. Ну, в общем, с ума сойти... То есть мне сейчас полностью все
удалить со всех колб?

— Да, вы все выпарите, а потом посмотрим.

Диалог в процессе хроматографии

Весна 2006 г.,
записано Абдрахмановой Л.

— Тебе, как я понял, нужно разделить сложную смесь. Что там по
фосфору?
— Пять сигналов, один со сдвигом 16 м. д. — самый большой, это,
наверное, и есть мой продукт, очень интересный продукт фосфорановой
природы, но он разрушится при пропускании. А как готовить колонну?

— Будем заполнять колонку «мокрым» способом, такой объем по-
дойдет. Берешь силикагель, добавляешь к нему гексан, взбалтываешь
и заливаешь эту взвесь, снизу через вату проходит растворитель.

— А что, «сухим» способом хуже?

— Да, здесь мы ровно осаждаем силикагель, т. е. предотвращаем
образование воздушных зазоров. Что там у нас с тонкослойкой?

— Да вот, одно пятно как было, так и сидит на старте, одно в центре,
и еще одно прошло почти до конца вслед за элюентом.

— А смесь ты брала бензол — ацетонитрил?

-Да, 4:1.

— Ну, это хорошо разделилось. Теперь готовь такую же смесь в
большем количестве. Аккуратно пипеткой помещаем 1 -2 грамма реак-
ционной массы на поверхность мокрого силикагеля и сверху заливаем
элюентом. Лей по стенке, чтобы не размыть верхний слой. Следи,
чтобы сверху всегда была жидкость. Если что — закрывай керном и
не забывай менять приемники.

— Хорошо, если темная масса останется наверху. Проверю фракции
тонкослойкой, силуфольная бумага и йодная камера у меня.

Хроника рабочего дня исследовательской группы
лаборатории высокоорганизованных сред

Особенности ситуации: конец мая 2007 г., в комнате 30 °C,
предполагается рейд комиссии по технике безопасности. Д. х. н.,
руководитель — Р, научный сотрудник — Ф, м. н. с. — А, аспирант —

М, дипломник-магистр — О, дипломник-инженер — Ю.

Эпизод 1. Утро. Оформление статьи в иностранный журнал.

Р. Миш, ты в таблице напутал все, что мог.

М. (с ухмылкой). Правда? А где?

Р. Да везде, все строчки перепутаны. Адсорбции и ККМ (крити-
ческие концентрации мицеллообразования) я исправила, а свобод-
ные энергии сам исправишь. Да, еще все таблицы надо оформить по
правилам журнала, я тебе в буфер (локальная институтская сеть) для
примера старую статью брошу. И заодно список литературы тоже вы-
правь, ладно. Кстати, вчера я все соединения по-другому обозвала, так
что в графиках и таблицах надо будет исправить. Вроде все.
Да, Миш, я сегодня уйду часа на три. Если успеешь, хорошо бы
снять светорассеяние растворов, которые Ф. готовит. А что у тебя
Олеся делает?

М. Хорошо. Олеся готовит растворы и меряет поверхностное на-
тяжение.

Р. Сегодня может прийти Юлиана. Если хотите, я позвоню, узнаю,
во сколько она придет.

М. Все. Не надо, и так народа много.

Эпизод 2. Анализ реакционной смеси реакции Сузуки на хрома-
тографе.

Р. Алсунчик, ты, может, сегодня на хроматографе посмотришь все-
таки и саму смесь? Интересно же, что там получилось.

А. Да, я так и запланировала.

Р. А ты посчитала, какая там концентрация получается, если рас-
творить в 10 мл метанола? Не зашкалит? И надо, чтобы в линейный
диапазон попало.

А. А я хотела навеску взять поменьше, чтобы в нужную концент-
рацию попасть.

Р. Нет, так плохо. Вдруг осадок неоднородный, тогда результат
получится искаженный. Ты все-таки раствори целиком, а потом раз-
бавишь.

А. Ладно, я поняла.

Р. Да, посмотри, там по электронной почте письмо пришло насчет
стажировки молодых ученых. Может быть, тебе подойдет.

Эпизод 3. Приготовление образцов лекарства в растворах цикло-
фанов.

Ф. Мы в основном все растворили. У Алсушки даже первый образец
получился, правда, он мутный. Не знаю, как мы в нем растворимость
препаратов проверять будем.

Р. Но это отлично, что мутный, значит, размеры агрегатов большие.
Миша потом посмотрит. А муть устойчивая? Миш, ты только их не
фильтруй.

Ф. Вроде устойчивая.

Р. А концентрации препаратов какие получаются? Хоть где-нибудь
1 % получился?

Ф. Ну, нет. Правда, в хвостатых циклофанах (с алкильными ради-
калами) лучше растворяются, но в самых хвостатых — опять хуже.
Р. Так часто бывает — проходит через оптимум. Посмотрим, может,
и этой концентрации хватит. Все, мне надо бежать. Если техника безо-
пасности придет без меня, скажите, я в КХТИ на занятиях.

Эпизод 4. По приходе руководителя Р.

Р. Все в порядке? Меня никто не искал? Что новенького?

М. (сидя за столом Р. на вращающемся компьютерном стуле). Все
в порядке (неохотно освобождает место). Была Юлиана, получила
автомат, пошла готовиться к следующему зачету.

Ф. Удачно съездила?

Р. Да, вполне.

Р. Миш, ну, как размеры? Тех, мутных?

М. Большие, но плывут: сначала были 300 нм, потом 270, сейчас
где-то 260.

Р. А погрешность?

М. Плюс-минус 7-8.

Р. Это очень хорошо. Пусть постоят, сформируются, завтра еще
раз снимем. А сама кривая четкая?

М. Да, хорошая.

Р. Алсу, ты калибровочную кривую перестроила?

А. Да, она стала чуть получше.

Р. Давай посмотрим.

Открыли графики на компьютере.

Р-Ну,в принципе, конечно, получше. Главное, проходит через нуль.
Нужно еще точки доснять в линейном диапазоне: две-три концентра-
ции в промежутках.

Ф. (по поводу патента на каталитические композиции). Я все-таки
сделала по-своему, не как ты сказала. Взяла тот состав, который был в
статье, для сравнения. Посмотри, что получилось.

Р. Конечно, ты можешь сама планировать. Проверь сначала те
составы, которые тебе кажутся лучше, а потом выберем и прогоним
все субстраты.

Ф. А при какой температуре?

Р. Ну, пока можно и повыше, чтобы быстрее, а потом все равно
придется пересчитывать или измерять при комнатной.

Рефрен ко всем диалогам:

— Нет, загнуться можно от этой жары.

— А где тут вода стояла?

— Она в холодильнике.

— А где чайник?

— Так же комиссия по ТБ ходит.
Ситуация в лаборатории экологической биотехнологии

Протокол составлен в феврале-марте 2007 года
аспиранткой 1-го года обучения Хусаиновой X. Р.
Научный консультант — доцент Хабибуллин Р. Э.

Предисловие

Согласно плану научных исследований аспирантской работы прово-
дился эксперимент по влиянию pH среды на кинетические параметры
метаногенного сбраживания азоторганических отходов птицеводства.
Для этого вели непрерывное культивирование анаэробного метаноген-
ного сообщества при различных скоростях протока при автоматичес-
ком поддержании величины pH культуральной жидкости. Пояснения
сленга даны курсивом.

1-й день. Загрузили лабораторный ферментер субстратом, довели
pH до оптимального уровня (7,0-7,2), отрегулировали температуру при
непрерывном продувании инертным газом азотом, произвели иноку-
ляцию среды ранее селекционированным микробным сообществом.

Доцент: Ну как, готова? Начинаем сеять разумное, доброе, вечное?
Газом продула?

Аспирант: Продула. Вроде хорошо продула. Ен хорошо упал. Где-
то до минус 200.

Доцент: Нормально. Температуру смотрела в культурашке [куль-
туральной жидкости]?

Аспирант: Да, 37,0.

Доцент: Ну, давай тогда сажать митробу [микроорганизмы].

Аспирант: Я готова. Сообщество живо, хорошо газует [высокая
газообразующая активность. — Прим.], в общем, туда ему и дорога.

Доцент: Ну, вноси.

Аспирант: Поехали.

2-й день (проверка метанобразующей активности сообщества).

Доцент: Сегодня газ мерила? Много пошло?

Аспирант: Мерила. Газа мало, тем более не горит еще совсем, хотя
хлопает слегка.

Доцент: Ну, ясно, рано еще. Кислое брожение [первичные реакции
последовательности реакций метаногенеза] идет. Кстати, нюхала?

Аспирант: Да, похоже, еще кислое идет. Тем более pH хорошо
съехало, почти до 5,8.
Доцент: Во-во, точно, закисляется активно. Пока в основном
бродильщики [микроорганизмы, осуществляющие первые фазы мета-
ногенеза — гидролиз биополимеров, ацидогенез, ацетогенез] работают.
Надо на хроматограф газ отдать, состав посмотреть. Ты договорилась
с прибористом?

Аспирант: Да он еще колонку набивает [наполнение хроматографи-
ческой колонки инертным носителем], говорит, фазы нет подходящей
[носителя], то ли кончилась. В общем, завтра можно будет только
принести.

Доцент: Ну ладно, посмотрим завтра.

3-й день (проверка метанобразующей активности сообщества и
выход на проточный режим культивирования).

Аспирант: Ну вот, похоже, смещаемся к метаногенезу. Ен еще
опустился, почти минус 300, а pH начал подниматься, уже к семи
поднимается.

Доцент: Ну, отлично, жирные кислоты перестали накапливаться,
конвертируются дальше. А газ что показывает?

Аспирант: Сегодня прокололи [шприцом вводили исследуемую газо-
вую смесь], раза четыре повторяли [делали в четырех повторностях].
Сначала на базу не могли выйти [не устанавливалась нулевая линия].
В основном диоксид [углерода], метана мало еще, не больше трех объ-
емных [3 % объемных].

Доцент: Ладно, давай выводить на проток [проточныйрежим культи-
вирования], только потихоньку. Сегодня дадим не выше пяти сотых.

Аспирант: Ясно.

4-й день (установлен проточный режим культивирования).

Доцент: Ну что, процесс пошел? Проток дала?

Аспирант: Да, пять сотых обратных суток [0,05 сут'1], метан по-
тихоньку пошел. По результатам ГЖХ уже почти десять объемных
[10 % объемных].

Доцент: Надо отфуговать [разделить на центрифуге] культураш-
ку, и посмотреть общий углерод, сравнить с исходным и определить
конверсию [степень конверсии].

Аспирант: Ясно.

Доцент: Завтра увеличим проток до одной десятой.

5-й день.
Аспирант: Проток дала одну десятую, удельное метанообразова-
ние выросло до двух кубов с куба. pH защелачивается {смещается
в сторону высоких значений], поэтому включила автомат [систему
автоматического регулирования pH]. По ГЖХ метана почти сорок
объемных.

Доцент: Хорошо, идет метановое брожение. Кстати, как конвер-
сия?

Аспирант: Примерно двадцать процентов от исходного.

Доцент: Надо дополнительно посмотреть биогены [биогенные
элементы: азот, фосфор, калий] в фугате [жидкой фракции] и в твер-
дой фракции. Ну ладно, надо будет проток увеличить до вымывания
[превышения максимальной удельной скорости роста сообщества],
так и определим мю макс [максимальную удельную скорость роста
сообщества].

Аспирант: О'кей.

Несколько дней из жизни химика, занимающегося
синтезом (эссе мыслей и чувств)

Здравствуйте, Владимир Игнатьевич. Это Николаев Андрей,
аспирант химфака. Вы дали мне задание написать эссе «Несколько
дней из жизни химика-синтетика (мысли и чувства)». Я попытал-
ся его написать, во вложенном файле это эссе. Извините, что так
затянул, просто на какое-то время у меня из головы вылетело это
задание, а во-вторых: то, что я попытался описать в эссе, оконча-
тельно сложилось, оформилось только к началу апреля, а там пошли
конференции.

Фспирант Николаев Андрей (весна 2006).

Итак, в группе появился новый человек, а значит, должны появить-
ся и новые объекты. Но в данном случае получилось так, что объекты
«старые новые» — комплексы платины и палладия для меня и для
Андрея объекты совсем новые, для Аркадия Искандеровича — воз-
вращение к истокам, если смотреть работы Хана и Белецкой — этим
люди занимаются уже лет десять, если смотреть работы по катализу,
платина и палладий — «золотые комплексы».

Но слепое копирование — это плагиат, да и на копии себе имя не
сделаешь, а значит, нужно что-то новое. У нас на данный момент из
готовых палладиевых комплексов есть только дихлордициклопен-
тадиенилпалладий, к тому же нет денег на эти сумасшедшие фос-
финовые лиганды. Хан и Ирина Петровна говорят, что комплексы
палладия в степени окисления два и выше «мертвые», но кто не
рискует, к тому же выбора все равно нет. Сначала как прогоним через
нашу «суперсистему» — фосфит-спирт-алкоголят на воздухе. Вроде
бы ничего необычного, стандартные условия реакции Пудовика, но
вот только все в мире, кто использует металлокомплексный катализ
для присоединения фосфитов к непредельщине, не фосфо-, а метал-
лоорганики. А как вам скажет любой металлоорганик, для комплексов
металлов кислород и влага воздуха просто-напросто губительны,
поэтому вышеописанные условия синтеза они могут увидеть только
в страшном сне, а вот молибден и вольфрам почему-то кислорода и
воды не боятся©.

Комплекса мало, придется брать несколько десятков миллиграмм,
это, конечно, еще не микроколичества, но уже близко, боязно, ведь
бывает, берешь в три-четыре раза большие количества вещества, а все
равно продукт со стенки колбы соскребаешь. Но выбора все равно
нет. Засыпал, залил, поставил кипятить, в течение часа твердая фаза
изменила цвет, для верности покипятили еще три часа, отогнали спирт,
остаток промыли тем же спиртом. Разделили на две части, одну отдали
на ЯМР, вторую — в реакцию с циклогексеном.

Блин, два балбеса! Не уследили, спирт улетел, в итоге просто поджа-
рили комплекс, спирт мы, конечно, добавили, но уже поздно, получили
взвесь палладиевой черни в спирте. Все, пока загораем, ждем снятия
спектров, потом будем работать с остатком вещества.

Интересная получается картина. Если судить по ПМР-спектру, в
полученном комплексе нет связи фосфор-водород, зато присутствует
ОН-группа, похоже, мы поймали ОН-таутомерную форму фосфита.
В фосфорном спектре только один сигнал, причем явно не исходный
фосфит.

Судя по всему, фосфит выбивает один из циклопентадиенильных
лигандов, затем на вакантную координационную дырку садится
еще один фосфит, причем фосфиты садятся почему-то только в
ОН-таутомерной форме. Вроде бы странная картина, но не зря же
нам говорили, что «динамика органической химии — это статика
металлорганической химии». Для проверки надо снять еще и ИК-
спектр.

Сняли, связей Р=О и Р-Н действительно не видим, это есть хорошо,
но с другой стороны, полоса, соответствующая группе атомов Р-О-Н,
слабенькая, наверное, вследствие фиксации фосфита в координаци-
онной сфере металла, а значит, неоткуда взяться водородной связи, а
следовательно, нет увеличения интенсивности полосы.

Со строением комплекса вроде бы разобрались, теперь надо оп-
ределить, работает он в катализе или нет. К дейтерохлороформному
раствору комплекса добавили эквивалентное координированному
фосфиту количество циклогексена. Покипятили 4 часа, сняли спектры.
Мда, реакция почти не протекает, хотя продукт фосфорилирования
все же присутствует, пусть и в небольшом количестве.

Итак, координированный фосфит плюс палладий — мертвая в плане
катализа система. Почему? Как обычно, помог случай. Как раз в это
время натолкнулись на статью польских ученых, изучавших взаимо-
действие похожих палладиевых комплексов с диэтилфосфитом, плюс
данные из работы «классика» (Хана). Все замечательно уложилось в
красивую стройную картину:

OPh DkH oph

I .OPh PhQ I

С1

.О—Ps



RO OH
RO\\/
\ Cl /Cp r>u
RO^	\ / \ /	.он

RO-^P—Pd'	Pd--P^-OR—

НСГ	/ \ / \	T)R	''O—P' X / XP—(<

C₽ /VOR	l\°pPpho/R

Наша работа hq ' or	OPh	OPh

Anna M. Tizeciak and Jrozef J. Zirokowski et all.

Dalton Trans, 2006, 213

MePH2Px [P(O)(OMe)2]-

-[МеО]2(О)Р]

PPh2Me

Li-Biao Han and Masato Tanaka
J. Am. Chem. Soc. 1996. 118, 1571

По нашему мнению, мы видим фактически путь превращения
исходного комплекса в каталитически активную частицу, а различ-
ные лиганды и степень окисления палладия способствуют остановке
процесса на определенной стадии реакции. Вполне возможно, что в
катализе работает ионизированная форма фосфита, по крайней мере
для комплексов палладия, а не только связь металл-водород.
Глава 3

Сленг «естественников» и технологов

В этом разделе я хочу продемонстрировать некоторые характерные
примеры профессиональной разговорной лексики химиков (включая
лексику химиков-технологов, инженеров-химиков). Цель этого разде-
ла — не представление сколь-нибудь полного словаря из какой-либо
области, а показ — насколько реальный научный процесс в части лексики
отличается от «канцелярско-научной» лексики печатных публикаций.

Бродильщики — микроорганизмы, осуществляющие первые фазы
биометаногенеза — гидролиз.

Бульбулятор — барботер.

Ванночка Марии-еврейки — водяная баня (устар., восходит к
временам алхимии).

Газон — сплошной рост микроорганизмов.

Земля — заземление электрооборудования.

Зерно, трубка, лента, кольцо, пластинка — виды пороховых
элементов.

Катать шары — проводить лабораторные занятия с шаровой
мельницей.

Кобылка — переходник для приема фракций при перегонке в
вакууме.

Косяк — искусственно приготовленная питательная среда микро-
организмов, застывшая под углом.

Кочерга (кочережка) — изогнутая под углом 90 градусов микро-
биологическая петля.

Культурашка — культуральная жидкость.

Лисий хвост — выбросы окислов азота при работе с азотной кис-
лотой, они имеют рыжий цвет, за что и получили свое название.

Мокрая химия — традиционные химические исследования с
применением химической посуды и органолептическим (неинстру-
ментальным) анализом результатов. Это та химия, которая в первую
очередь представляется при восприятии слова «химия», и ее самый
популярный образ — реторта.

Острый порох — пересушенный порох.

Отфуговать — разделить на центрифуге.

Поросенок — преобразователь электрического тока. Получил на-
звание из-за внешнего сходства.
Проток — проточный режим культивирования микроорганиз-
мов.

Пьяная бочка — наклонный аппарат, ось под углом.

Сварить козла — получение на лопастях мешалки слипшейся
пороховой массы неправильной формы (некондиция).

Сосок — место для установки капсюля воспламенителя в гильзе
артвыстрела.

Таракан — тестер для измерения электрических параметров. По-
лучил название из-за внешнего сходства.

Тупой порох — недосушенный порох.

Червяк — подающий механизм экструдера.

Комментарии

Уважаемый рецензент — Дмитриев Игорь Сергеевич — в своем
отзыве заметил, что данная книга отличается в том числе «рассмотре-
нием “нестандартных для большинства учебных работ по указанной
тематике вопросов” и высказал пожелание: “Наиболее поразительный
пример — глава «Протоколы живого профессионального языка хими-
ков”». В свое время К. Кнорр-Цетина проделала нечто подобное (Кпогг-
Cetina К. D. The Manufacture of Knowledge. An Essay on the Constructivist
and Contextual Nature of Science. New York, 1981). Она провела довольно
много времени в научной лаборатории и... не увидела там ни природы,
ни наличия «духа» теории, ни вообще науки. Думаю, что материалы,
приводимые В. И. Курашовым, ведут к несколько иным выводам, но...
для этого нужен анализ этих материалов, который, к сожалению, от-
сутствует. Однако я надеюсь, что этот блестящий по замыслу проект
автора будет доведен до конца».

Вначале скажу, что, к сожалению, я не был знаком с указанной
работой. Следующее, что я хочу заметить, — К. Кнорр-Цетина не
увидела, надо думать, той «науки», которую она знала по печатным
изданиям, т. е. собственно научным работам и работам, где наука
описывается учеными, науковедами и философами. Моя ситуация
иная — вначале я работал именно в науке, в различных областях
естествознания и техники: провел в лабораториях около 15 лет и
анализировал, формулировал и публиковал результаты исследований
в научных изданиях. Поэтому для меня так называемые «первоис-
точники» (публикации в специализированных журналах) с самого
начала научной биографии были вторичными источниками, а работы,
где наука описывалась теми, кто ее на опыте не знает, — источниками,
далекими от науки. Весьма трудно по итоговому продукту выявить
его предысторию. Наука как таковая для философии науки — это
проблема бытия науки, т. е. онтологическая проблема этой дисцип-
лины. Как видно, вопрос: «Что есть наука?» — в наше время открыт
(конечно, материал данной книги представляет собой вариант раз-
вернутого ответа на данный вопрос).

Говоря о методологических подходах к изучению «живой» науки,
замечу, что я сознательно не присутствовал в исследовательских
лабораториях в то время, когда записывалась живая речь научных
сотрудников. Мое присутствие неизбежно повлияло бы на стиль и
характер общения.

Теперь о главном. Нет сомнения в том, что перед нами практически
неразработанное проблемное поле — язык живого профессионального
общения ученых. Здесь нужно получить достаточный эмпирический
материал, т. е. протоколировать общение ученых в разных ситуациях
различных научных дисциплин. Затем следует провести его систе-
матизацию и анализ с точек зрения понятийно-терминологической,
логико-методологической, лингвистической, психологической, соци-
ологической.

Ниже я ограничусь предварительными краткими комментариями.

Что замечается сразу, при живом общении употребляется много
слов, которые не встречаются в соответствующей научной литера-
туре.

В живом общении ученых можно отметить следующие характер-
ные речевые особенности.

1.	Лексика побудительная', надо, с чего начнем, давай, посмотрим.

Здесь наука проявляется не как сложившаяся система знаний, а
как деятельность по их получению.

2.	Лексика оценочная: трудно; хорошо, ну, наконец-то; странно, точно
неизвестно, не знаю, гораздо проще, что-то я совсем запутался.

Оценочных суждений встречается много, они относятся и к ходу
работы, и к полученным результатам, и к личным отношениям.

3.	Сленг на основе терминов, преобразованных в уменьшительно-
ласкательную форму или форму с явно юмористическим звучанием.

Это свидетельствует не о чем ином как о любви к своему делу и
предмету исследования: бабахать, культурашка, бульбулятор, пьяная
бочка, таракан. Встречаются юмористические высказывания, сочета-
ющие в себе характеристику профессиональных процедур, и сленг, и
юмор: «Ага, опять ангидрид варить будешь! Наркоман!»
4.	Лексика повседневная и просторечная', застрял, поймать, навер-
няка; куда ни сунься — кругом свалка.

5.	Табуированная лексика, или мат. Такого рода лексика в приве-
денных выше протоколах не присутствует, но в лабораториях т редко
бывает, но часто случается. Здесь я перефразировал слова профес-
сора Казанского университета, химика-неорганика и ботаника Карла
Карловича Клауса (в 1844 г. он открыл элемент рутений): «Взрывы
редко бывают, но часто случаются». В данном случае, в научных ла-
бораториях, мат «случается» не в форме грубости или сквернословия,
а именно в форме экспрессивной лексики.

6.	Характерная черта живого общения — вопросительные предло-
жения'. Это как? А что это значит?

7.	Часто встречаются высказывания-мудрости о жизни в науке и
в лабораторной жизни, например: «Первое начало: грязь сохраняется.
Нельзя что-то отмыть, ничего не запачкав. Однако можно запачкать
все, ничего не отмыв», «Я говорю: на какую кафедру ни поступай — все
равно будешь заниматься физической химией — носить ерунду вся-
кую».

* * *

Программы позитивизма, неопозитивизма, логического позити-
визма и лингвистической философии оказались ущербными, убеди-
тельный критический анализ их несостоятельности давно проведен,
но все же отмечу следующее — практически ничего подходящего для
апологии названных доктрин в экспериментальной практике и живом
языке ученых мы не находим. Мы не находим, например, некоего
«эмпирического факта», который фиксировался бы протокольной
констатацией достоверного чувственного опыта («атомарным суж-
дением»). Мы находим, однако, факт как первичное явление научной
познавательной деятельности, который сразу полисемантичен, — этот
факт имеет смыслы и как нечто эмпирическое (чувственное), так и
теоретическое, а кроме этого, имеет смыслы иного рода: психоло-
гические, аксиологические, эстетические, а порой юмористическое
или драматические. Другими словами, из приведенных протоколов
хорошо видно, что суждения экспериментаторов нагружены сло-
жившимся экспериментальным и теоретическим знанием, и вместе
с этим это не сухие протокольные констатации, а именно живой
язык, сочетающий в себе иносказания, юмор, оценки, просторечия
и разного рода экспрессивные выражения. Словом, позитивисты и
продолжатели их дела в неопозитивизме и аналитической философии
представили исковерканный образ науки для нескольких поколений
многих историков, социологов и философов науки XIX и XX веков.
Из этой череды только лингвистическая философия ближе к реаль-
ности жизни языка науки, хотя и она не справляется с обоснованием
должного через сущее.

Нет сомнения в том, что философу, который осмысливает феномен
«наука» и пытается что-либо высказать о науке публично, т. е. филосо-
фу науки, не просто желательно, а обязательно следует пожить в ней:
провести время в рабочей обстановке научных лабораторий, принять
участие в работе семинаров, побывать на защитах диссертаций, пооб-
щаться с учеными на профессиональные темы (а не только в форме
журналистского интервью о творческих планах, былом и думах).

Словом, кто описывает зайца, должен хотя бы раз его увидеть и
подержать за уши.
ЛИТЕРАТУРА

Абрамов, 1995. Абрамов М. А. Секрет философа Давида Юма //
Юм Д. Трактат о человеческой природе. Книга первая. О познании.
М.: Канон, 1995. С. 5-32.

Абрамова, 1989а. Абрамова Н. Т. Границы фундаменталистского иде-
ала и новый образ науки // Философские науки. 1989. № 11. С. 39-50.

Абрамова, 19896. Абрамова Н. Т. Принцип монизма и системность
знания: Две стратегии реконструкции единства многообразия // Ес-
тествознание: системность и динамика (методологические очерки) /
Отв. ред. Е. А. Мамчур. М.: Наука, 1989. С. 147-154.

Абрамова, 1989в. Абрамова Н. Т. Развитие знания и смена идеалов
научности // Философия, естествознание, социальное развитие / Отв.
ред. Ю. В. Сачков. М.: Наука, 1989. С. 75-86.

Августин, 1969. Августин Аврелий. Против академиков (III, 9) //
Антология мировой философии. В 4 т. М.: Мысль, 1969. Т. 1. С. 593.

Августин, 1992. Бл. Августин. Исповедь.— М.: «Гендальф»,
1992.-544 с.

Аврамов, 2006. Аврамов П. В. История открытия элементарных
форм углерода [Электронный ресурс] / П. В. Аврамов. — Режим до-
ступа: http://kristall.lan.krasu.ru /Education/Lection/carbon/carbonl/
carbonl.html

Алексеев, 1990. Алексеев А. В., Просина В. С. Использование
не полностью определенной информации в экспертных системах
// Интеллектуальные системы в задачах проектирования, плани-
рования и управления в условиях неполноты информации: Матер.
Всесоюз. науч.-техн, совещ. (Казань, январь, 1990). Казань: КХТИ,
1990. С. 97-100.

Андриевский, 2002. Андриевский Р. А. Наноматериалы: концепции
//Российский химический журнал. 2002. Т. 46. С. 50-56.

Андриенко, 1990. Андриенко Н. В. Об извлечении знаний для эк-
спертной системы по планированию действий // Интеллектуальные
системы в задачах проектирования, планирования и управления в
условиях неполноты информации: Матер. Всесоюз. науч.-техн, совещ.
(Казань, январь, 1990). Казань: КХТИ, С. 13-16.

Антология, 1969. Антология мировой философии: В 4 т. М.: Мысль,
1969. Т. 1.

Антология, 1970. Антология мировой философии: В 4 т. М.: Мысль,
1970. Т. 2.

Антоний, 1991. Антоний Митрополит Сурожский. Проповеди и
беседы. М.: Либрис, 1991.

Антонов, 1985. Антонов А. Н. Преемственность и возникновение
нового знания в науке. М.: Изд-во МГУ, 1985.

Арбузов, 1971. Арбузов А. Е. Химия, ее пути и цели //Арбузов А. Е.
Казанская школа химиков. Казань: Тат. Кн. Изд-во, 1971/ С. 7-21.

Арбузов, 1975. Арбузов А. Е. Краткий очерк развития учения о
катализе // Избранные работы по истории химии. М.: Наука, 1975.
С. 7-88.

Арзаканян, 1989. Арзаканян Ц. Г., Горохов В. Г. Предисловие //
Философия техники в ФРГ. М.: Прогресс, 1989. С. 3—23.

Аристотель, 1976. Аристотель. Метафизика //Аристотель. Сочи-
нения: В 4 т. М.: Мысль, 1976. Т. 1. С. 63—450.

Аристотель, 1978. Аристотель. Сочинения: В 4 т. М.: Мысль, 1978.
Т.2.

Арно, 1991. Арно А., Николь П. Логика, или искусство мыслить, где
помимо обычных правил содержатся некоторые новые соображения,
полезные для развития способности суждения. М.: Наука, 1991.

Арнольд, 1990. Арнольд В. И. Теория катастроф. М.: Наука, 1990.
С. 128.

Архипов, 1990. Архипов И. Ф., Борисов А. Н. Получение дерева
вывода на основе предметной области, представленной в виде и-или
дерева // Интеллектуальные системы в задачах проектирования, пла-
нирования и управления в условиях неполноты информации: Матер.
Всесоюз. науч.-техн, совещ. (Казань, январь, 1990). Казань: КХТИ,
1990. С. 84-86.

Ахундов, 1985. Ахундов М. Д., Баженов Л. Б. Физика на пути к
единству. М.: Знание, 1985.

Ахундов, 1989. Ахундов М. Д. Эволюция и смена научных картин
мира // Философия, естествознание, социальное развитие / Отв. ред.
ГО. В. Сачков. М.: Наука, 1989. С. 154-169.

Ацци, 1980. Ацци Анжело. Интервью журналу «Химия и жизнь»
// Химия и жизнь. 1980. № 2. С. 19.
Аяла, 1974. Ayala Е J. The concept of biological progress // Studies
in the philosophy of biology: Reduction and related problems. London,
1974. P. 339-354.

Баблоянц, 1990. Баблоянц А. Молекулы, динамика и жизнь. Вве-
дение в самоорганизацию материи. М.: Мир, 1990.

Бажанов, 1995. Бажанов В. А. История «университетской» фи-
лософии и логики в России. М.: Изд-во Московск. ун-та, 1995.

Баженов, 1973. Баженов Л. Б., Ильин А. Я., Карпинская Р. С. О
лидере современного естествознания // Синтез современного научного
знания. М.: Наука, 1973. С. 121 — 153.

Баженов, 1990. Баженов Л. Б. Феномен редукции и прогресс науки
// Естествознание: системность и динамика / Отв. ред. Е. А. Мачур.
М.: Наука, 1990. С. 124-136.

Базилевский, 1969. Базилевский М. В. Метод молекулярных орбит
и реакционная способность органических молекул. М.: Химия, 1969.

Бам, 1968. Bahm А. Т. Organicism as way of integrating knowledge
// Akten des XIV Internationalen Kongress fur Philosophic. Wien: Verlag
Herder, 1968. Bd. 2. S. 321-327.

Безруков, 1976. Безруков Г H., Бутузов В. П., Самойлов М. И.
Синтетический алмаз. М.: Недра, 1976.

Белов, 1977. Белов Н. В. Минералогия и периодический закон //
250 лет Академии наук СССР. М.: Наука, 1977. С. 445-461.

Бергсон, 1911. Bergson Н. Creative Evolution. N.Y.: Henry Colt & Co., 1911
[Русский перевод: Бергсон А. Творческая эволюция. М.; СПб., 1914].

Бергсон, 1990. Бергсон А. Здравый смысл и классическое образо-
вание // Вопр. философии. 1990. № 1. С. 163—168.

Биографии, 1981. Биографии великих химиков // Под ред. К. Хай-
нинга. М.: Мир, 1981. 386 с.

Бионг, 1995. Buyong Ma. The Philosophy of Computational Quantum
Chemistry. — http://alphanla.chem.uga.edu/~buyong/philo/philo.html

Блауберг, 1978a. Блауберг И. В., Садовский В. Н., Юдин Б. Г.
Философский принцип системности и системный подход // Вопросы
философии. 1978. № 8. С. 39-52.

Блауберг, 19786 Блауберг И. В., Юдин Э. Г. Становление и сущ-
ность системного подхода. М.: Наука, 1973.

Блюменфельд, 1977. Блюменфельд Л. А. Проблемы биологической
физики. М.: Наука, 1977.

Бовден, 1992. Mary Ellen Bowden, Theodor Benefy. Robert Burns
Woodward and the Art of Organic Synthesis. Philadelphia: The Beckman
Center for the History of Chemistry/ Publication No.9. 1992.
Богоцкий, 1990. Богоцкий С. В. От молекулярного ламаркизма к
дарвинизму // Природа. 1990. № И. С. 17—22.

Больцман, 1929. Больцман Н. Очерки методологии физики: Сб. ст.

М.: Тимирязевский НИИ, 1929.

Бор, 1970. Бор Н. Строение атома // Бор Н. Избр. труды: В 2 т. М.:
Наука, 1970. Т. 1. С. 285-292, 301-303.

Брагинская, 1995. Брагинская Н. В. Антисфен // Философский
энциклопедический словарь. М.: Сов. энциклопедия, 1989. С. 31.

Браунс, 1904. Браунс Р. Химическая минералогия. Пб.: К.Л. Рик-
кер, 1904.

Бредиг, 1899. Bredig G., Р. Muller von Bernek. Uber anorganische
Fermente. 1. Uber Platinkatalyse und chemische Dynamik des Wasser-
stoffsuperoxides // Zt. phus. Chem. 1899. Bd. 31. S. 258—353.

Бредиг, 1907. Bredig G. Aites und Neues von Katalyse // Biochem.
Zt. 1907. Bd. 6. S. 283-326.

Британика, 2007. http://www.britanica.com

Бронштейн, 2004. Бронштейн Л. М., Сидоров С. Н., Валецкий П. М.
Наноструктурированные полимерные системы как нанореакторы для
формирования наночастиц //Успехи химии, 2004, т. 73, № 5. С. 542-557.

Брусин, 1993. Брусин Л. Д., Брусин С. Д. Иллюзия Эйнштейна и
реальность Ньютона. М.: Орма, 1993.

Будников, 2006. Будников Г. К., Сорокина Т. Д. История и мето-
дология химии в Казанском университете. Казань: Изд-во Казанск.
ун-та, 2006.

Бунге, 1982. Bunge М. Is chemistry a branch of physics? // Ztschr. fur
Allgem. Wissenschaftstheorie. Wiesbaden, 1982. Bd. 13, H. 2. P. 209-223.

Бутлеров, 1953. Бутлеров A. M. Сочинения. M.: Изд-во АН СССР,
1953. T. 1.

Бутлеров, 1953a. Бутлеров A. M. Там же. T. 2.

Бучаченко, 1974. Бучаченко А. Л. Химическая поляризация элек-
тронов и ядер. М.: Наука, 1974.

Бучаченко, 1976. Бучаченко А. Л. и др. Обогащение изотопов, ин-
дуцированное магнитным взаимодействием в химических реакциях
//Докл. АН СССР. 1976. Т. 228, № 2. С. 379-381.

Бучаченко, 1978. Бучаченко А. Л., Сагдеев Р. 3., Салихов К. М.
Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. Новоси-
бирск: Наука, 1978.

Бучаченко, 1999. Бучаченко А. Л. Химия на рубеже веков: сверше-
ния и прогнозы // Успехи химии. 1999. Т. 68, № 2. С. 99-117.
Бучаченко, 2003. Бучаченко А. Л. Нанохимия — прямой путь
к высоким технологиям нового века // Успехи химии. 2003. Т. 72,
№ 5. С. 419-438.

Быков, 1970. Быков Г. В. Амадео Авогадро. М.: Наука, 1970.

Быков, 1970а. Быков Г. В, Химия //Философская энциклопедия,
1970. С. 435-436.

Быков, 1978. Быков Г. В. История органической химии: Открытие
важнейших органических соединений. М.: Наука, 1978.

Бэкон, 1972. Бэкон Ф. Новый органон или истинные указания
для истолкования природы // Бэкон Ф. Сочинения: В 2 т. М.: Мысль,
1972. Т.2. С. 5-222.

Бэкон, 1978. Бэкон Ф. Собр. соч.: В 2т. Т. 2. М.: Мысль, 1978. 582 с.

Вавилов, 1969. Вавилов С. И. Физика в научном творчестве Д. И. Мен-
делеева: Докл. на VII Менделеевском съезде 8 февраля 1938 г. // Вопр. ис-
тории естествознания и техники. М.: Наука, 1969. Вып. 4(29). С. 110-116.

Ван-дер-Ваальс, 1911. Ван-дер-Ваальс И. Уравнение состояния //
Журн. Рус. физ.-хим. о-ва. 1911. Т. 43. Вып. 8. С. 175-185.

Вант-Гофф, 1900. Вант-Гофф Я. Развитие точных естественных
наук в девятнадцатом веке // Журн. Рус. физ.-хим. о-ва. 1900. Т. 32,
отд. 2, вып. 9. С. 163—173.

Вант-Гофф, 1989. Вант-Гофф Я. Отношение физической химии
к физике и химии // Соловьев Ю. И., Курашов В. И. Химия на пере-
крестке наук: Исторический процесс развития взаимодействия естес-
твеннонаучных знаний. М.: Наука, 1989. С. 162-171.

Васильев, 1968. Васильев В. Г., Ковальский В. В., Горский Н. В.
Происхождение алмазов. М.: Недра, 1968.

Васнецова, 1989. Васнецова А. Л., Гладышев Г. И. Экологическая
биофизическая химия. М.: Наука, 1989.

Вайцзекер, 1958. Weizsacker С. Е Zum Weltbild der Physik. Stuttgart:
Herzell, 1958.

Вдовыкин, 1970. Вдовыкин Г. П. Алмазы в метеоритах. М.: Наука,
1970.

Взаимодействие, 1964. Взаимодействие наук при изучении земли
/ Под ред. В. И. Баранова и др. М.: Наука, 1964.

Вейс, 1969. Weiss Р. The living systems: determinism stratified //
Beyond reductionism: New perspectivies in the life science / Ed. by
A. Koestler, J. R. Smiythies. London, 1969. P. 3-55.

Вернадский, 1954. Вернадский В. И. Избр. соч. Очерки геохимии.
М.: Изд-во АН СССР, 1954. Т. 1.
Вернадский, 1975. Вернадский В. И. Размышления натуралиста. Кн.
1. Пространство и время в живой и неживой природе. М.: Наука, 1975.

Вернадский, 1981. Вернадский В. И. Избранные труды по истории
науки. М.: Наука, 1981.

Вернадский, 1983. Вернадский В. И. Очерки геохимии. М.: Наука,
1983.

Вернадский, 1989. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. М.:
Наука, 1989.

Веселов, 1970. Веселов М. Г. Квантовая механика и развитие кванто-
вой химии // Методологические проблемы взаимосвязи и взаимодейс-
твия наук /Отв. ред. М. В. Мостепаненко. Л.: Наука, 1970. С. 263-275.

Вилсон, 1982. Wilson Е A note on Hempel on the logic of reduction
// Intern. Logic Rev. Bologna. 1982. Vol. 13, N 1. P. 17-29.

Виноградов, 1959. Виноградов А. П. Химическая эволюция Земли.
М.: Изд-во АН СССР, 1959.

Виноградов, 1971. Виноградов А. П. Современная геохимия в свете
периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева //
Сто лет периодического закона химических элементов. М.: Наука,
1971. С. 205-212.

Виноградов, 1977. Виноградов А. П. Химия планет нашей сол-
нечной системы //XI Менделеевский съезд по общей и прикладной
химии: Пленарные докл. М.: Наука, 1977. С. 139-169.

Вихалемм, 1982. Вихалемм Р. А. Возможна ли химическая картина
мира? // Филос. науки, 1982. № 1. С. 90-96.

Возникновение, 1980. Возникновение и развитие химии с древ-
нейших времен до XVIII века: Всеобщая история химии / Отв. ред.
Ю. И. Соловьев. М.: Наука, 1980.

Волькенштейн, 1980. Волькенштейн М. В. Физика и биология.
М.: Наука, 1980.

Волькенштейн, 1980а. Волькенштейн М. В. Горизонты теоретической
биофизики // Будущее науки. Вып. 13. М.: Знание, 1980. С. 118-134.

Волькенштейн, 19806. Волькенштейн М. В. Физика как теорети-
ческая основа естествознания // Физическая теория (философско-
методологический анализ). М.: Наука, 1980. С. 35-52.

Волькенштейн, 1989. Волькенштейн М. В. Современная физика и
биология // Вопр. философии. 1989. № 8. С. 20-33.

Вольф, 1996. Вольф Р. П. О философии.М.: Аспект Пресс, 1996.

Воронин, 1990. Воронин А. И., Ошеров, В. И. Динамика молеку-
лярных реакций. М.: Наука, 1990.
Вригг, 1992. Вригг Г. X. Логика и философия в XX веке // Вопр.
философии. 1992. № 8. С. 8091.

Вудворд, 1959. Вудворд Р. Б. «Синтез», в сб.: Перспективы разви-
тия органической химии. М.: ИЛ, 1959.

Вудворд, 1968. Woodward R. В., Hoffmann R. Acc.Chem. Res., 2, 17
(1968).

Выготский, 1990. Выготский Л. С. , Лурия Ал. Предисловие к
русскому переводу работы «По ту сторону принципа удовольствия»
// Фрейд 3. Психология бессознательного: Сб. произведений / Сост.
М. Г. Ярошевский. М.: Просвещение, 1990. С. 29-36.

Вязовкин, 1980. Вязовкин В. С. Материалистическая философия и
химия. Химическая картина природы и ее эволюция. М.: Мысль, 1980.

Вяльцев, 1984. Вяльцев А. Н. Открытие элементарных частиц.М.:
Наука, 1984.

Газизов, 2006. Газизов М. Б., Каримова Р. Ф., Газизова К. С.,
Хайруллин Р. А. Номенклатура химических соединений. М.: Альфа,
2006.

Галилей, 1970а. Галилей Г. Диалог о двух главнейших системах
мира птоломеевой и коперниковой // Антология мировой философии:
В 4 т. / Ред.-сост. В. В. Соколов. М.: Мысль, 1970. Т. 2. С. 227-231.

Галилей, 19706. Галилей Г. Послание к Франческо Инголи //Анто-
логия мировой философии: В 4 т. /Ред.-сост. В.В. Соколов. М.: Мысль,
1970. Т. 2. С. 226.

Галков, 2005. Галков В. М., Галкова Н. В., Аглямова Т. М. К вопросу
о раннем эмбриогенезе человека //Альтернативная медицина, Казань,
№ 2(5), 2005. С. 34-37

Галков, 2006. Галков В. М., Галкова Н. В., Аглямова Т. М. Мудрость
природы в тайне мейоза //Альтернативная медицина, Казань, № 1(7),
2006. С. 27-30.

Гарковенко, 1970. Гарковенко Р. В. Философские вопросы совре-
менной химии. М.: Знание. 47 с.

Гартман, 1965. Hartmann Н. Bedeutung quantemechanicker Modelle
fur die Chemie. Wiesbaden, 1965. 94 S.

Гегель, 1970 (1970a). Гегель Г. Наука логики: В 2 т. М.: Мысль,
1970. Т. 1.

Гегель, 19706. Гегель Г. Наука логики: В 2 т. М.: Мысль, 1970.Т. 2.

Гегель, 1975. Гегель Г. Энциклопедия философских наук. Т. 2.
Философия природы.М.: Мысль, 1975.
Гегель, 1975а. Гегель Г. Энциклопедия философских наук. Т. 1.
Наука логики. М.: Мысль, 1975.

Гегель, 1990. Гегель Г. Философия права. М.: Мысль, 1990.

Гейзенберг, 1967. Гейзенберг В. Отношения между физикой и хи-
мией за последние 75 лет // Методологические проблемы современной
химии. М.: Прогресс, 1967.

Гейзенберг, 1989. Гейзенберг В. Физика и философия: Часть и
целое. М.: Наука, 1989.

Гекертон, 1994. Гекертон Ч. У. Тайные общества всех веков и всех
стран. Ташкент: Шарк, 1994.

Гельмгольц, 1934. Гельмгольц Г. О сохранении силы. М.; Л.:
Гостехтеоретиздат, 1934.

Гемпель, 1949. Hempel С. С. The logical analysis in psychology //
Readings in philosophical analysis. N. Y., 1949.

Гинзбург, 1982. Гинзбург В. Л. В науке необходим широкий подход
//Вестник АН СССР. 1982. С. 115-122.

Гоголь, 1992. Гоголь Н. В. Духовная проза. М.: Рус. книга, 1992.

Голубев, 1990. Голубев В. С. Сопряженные процессы и эволюция
// Идея развития в геологии: Вещественные и структурные аспекты.
Новосибирск: Наука, 1990. С. 5-13.

Гольданский, 1976. Гольданский В. И. О связях ядерной и хи-
мической физики // Успехи физических наук. 1976. Т. 118, вып. 2.
С. 325-338.

Гольданский, 1978. Гольданский В. И. Квантовые химические ре-
акции вблизи абсолютного нуля и их естественно-научное значение
// Вопр. философии. 1978. № 8. С. 117-131.

Горбов, 1914. Горбов А. И. Что есть химия? // Журн. Рус. физ.-хим.
о-ва. 1914. Т. 46, отд. И, вып. 1. С. 1-27.

Грибов, Муштакова, 1999. Грибов Л. А., Муштакова С. П. Кванто-
вая химия. М.: Гардарики, 19999. 390 с.

Грязнов, 2000. Грязнов В. М. Методология научного творчества:
Учебн. пособие для магистров по направлению «Химия». М.: ПАММС,
2000. 64 с.

Гудинг, 2000. Гудинг Д., Леннокс Дж. Мировоззрение: для чего мы
живем и каково наше место в мире. Ярославль: Изд-во «ДИА-пресс»,
2000.

Гурвич, 1981. Гурвич Ю. Профессия ученого и развитие науки //
Мир науки. 1981. №2. С. 21-23.

Гутенмахер, 1959. Гутенмахер Л. И., Влэдуц Г. Э. Перспективы
применения информационно-логических машин // Проблемы выс-
шего химического и технологического образования: Докл. на VIII
Менделеевском съезде по общей и прикладной химии. М.: Изд-во АН
СССР, 1959. С. 42-55.

Давкинс, 1989. Dawkins R. The selfish Gene. Oxford New York: Oxford
University Press, 1989.

Дальтон, 1940. Дальтон Дж. Сборник работ по атомистике. Л.:
Госхимиздат, 1940.

Данцев, 1991. Данцев А. А. Философия и химия (проблемы фор-
мирования аппарата химических понятий). Ростов-на-Дону: Изд-во
Ростовского университета, 1991.

Дворянкин, 1990. Дворянкин А. М., Бутенко Л. Н. Экспертная
система по эвристическим приемам // Интеллектуальные системы
в задачах проектирования, планирования и управления в условиях
неполноты информации: Матер. Всесоюз. науч.-техн, совещ. (Казань,
январь, 1990). Казань: КХТИ, 1990. С. 56-58.

Декарт, 1950. Декарт Р. Рассуждение о методе //Декарт Р. Избран-
ные произведения. М.: Госполитиздат, 1950.С. 257-318.

Декарт, 1950а. Декарт Р. Описание человеческого тела. Трактат
об образовании животного//Декарт Р. Избранные произведения. М.:
Госполитиздат, 1950. С. 545-592.

Дерягин, 1977. Дерягин Б. В., Федосеев Д. В. Рост алмаза и графита
из газовой фазы. М.: Наука, 1977.

Джонс, 1911. Джонс Г. Основы физической химии. СПб.: А.С. Су-
ворин, 1911.

Джуа, 1966. Джуа М. История химии. М.: Мир, 1966.

Дикерсон, 1982а. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы
химии: В 2 т. М.: Мир, 1982. Т. 1.

Дикерсон, 19826. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы
химии: В 2 т. М.: Мир, 1982. Т. 2.

Дидье, 2000. Дидье Жюлиа. Философский словарь: Пер. с франц.
М.: Междунар, отношения, 2000..

Дикон, 1997. Deacon Т. The Symbolic Species: The Co-Evolution of
Language and the Human Brain.L.: Allen Lane, 1997.P. 42.

Диоген Лаэртский, 1995. О жизни, учениях и изречениях знаме-
нитых философов. М.: Танаис, 1995.

Дмитриев, 1976. Дмитриев И. С. Развитие электростатических моде-
лей ковалентной химической связи в работах Дж. Льюиса и И. Лэнгмюра
//Вопросы истории и методологии химии. Вып. 1. Сб. статей. Под ред.
Р. Б. Добротина. Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1976. С. 52-68.
Дмитриев, 1980. Дмитриев И. С. Молекулы без химических связей.
Л.: Химия, 1980.

Дмитриев, Семенов, 1980. Дмитриев И. С., Семенов С. Г. Кванто-
вая химия ее прошлое и настоящее. Развитие электронных представ-
лений о природе химической связи. М.: Атомиздат, 1980.

Дмитриев, 1986. Дмитриев И. С. Электрон глазами химика (очерки
о современной квантовой химии) М.: Химия, 1986.

Дмитриев, 1991. Дмитриев И. С. Рец. на кн. Ю.И. Соловьева и
В. И. Курашова «Химия на перекрестке наук: Исторический процесс
развития взаимодействия естественнонаучных знаний» (М.: Наука,
1989. 192 с. ) // Вести. АН СССР. 1991. № 4. С. 123-128.

Дмитриев, 1994. Дмитриев И. С. Научная революция в химии
XVIII века: концептуальная структура и смысл // Вопросы истории
естествознания и техники, 1994, № 3. С. 24-54.

Дмитриев, 1999. Интеллектуальная революция XVII столетия
//Менделеевский сборник / Под ред. И. С. Дмитриева. СПб: Изд-во
С. -Петерб. Ун-та, 1999. С. 7-82.

Дмитриев, 2004. Дмитриев И. С. Человек эпохи перемен: Очерки
о Д. И. Менделееве и его времени. СПб.: Химиздат, 2004.

Дмитриев, 2004а. Дмитриев И.С. Анатомия концептуального хаоса
(принципы определения атомных весов и химических формул в 1810
1850-е гг. теоретические аспекты) // Вопросы истории естествознания
и техники, 2004. № 2. С. 111-158.

Добротин, 1974. Добротин Р. Б. Эмпирические соотношения сов-
ременной химии. М.: Знание, 1974. 62 с.

Добротин, 1977. Добротин Р. Б., Соловьев Ю. И. Вант-Гофф.М.:
Наука, 1977.

Доброхотов, 1989. Доброхотов А. Л. Метафизика // Философский
энциклопедический словарь. М.: Сов. энциклопедия, 1989.С. 356-357.

Домотор, 1982. Domotor Z. Reduction of macrotheories to microtheo-
ries // Erkenntnis. Dordrecht etc., 1982. Vol. 17, N 1. P. 3-21.

Дорфман, 1962. Дорфман Я. Г. Лавуазье. М.: Изд-во АН СССР,
1962.

Дорфман, 1979. Дорфман Я. Г. Всемирная история физики с начала
XIX в. до середины XX века. М.: Наука, 1979.

Дресвянников, 2007. Дресвянников А. Ф., Григорьева И. О., Кол-
паков М. Е. Физикохимия наноструктурированных алюминийсодер-
жащих материалов. Казань: Изд-во «Фен» АН РТ, 2007.
Дубинин, 1981. Дубинин Н. П. Диалектика скачков и история
жизни // Материалы III Всесоюз. совещ. по философским вопросам
совр. естествознания. М.: Наука, 1981. Вып. 2. С. 83-110.

Дубровский, 1981. Дубровский Д. И. К проблеме изменения
стратегических установок научного познания // Идеалы и нормы
научного исследования / Ред.-сост. В. С. Степин. Минск: Изд-во
БГУ, 1981.С. 280-295.

Дубровский, 1991. Дубровский В. Н. Концепции пространства-
времени. М.: Наука, 1991.

Дьяконов, Курашов, 2001. Дьяконов С. Г., Курашов В. И. Феномен
прошедшего и наступившего века «технологический университет». О
современной концепции технологического образования // Высшее
образование в России. 2001. № 5. С. 31-34.

Дядин, 1998. Дядин Ю. А. Супрамолекулярная химия: клатратные со-
единения//Соросовский образовательный журнал, № 2,1998. С. 79-88.

Дядин, 2000. Дядин Ю. А. Супрамолекулярная химия: контактная
стабилизация молекул //Соросовский образовательный журнал. Т. 6,
№5, 2000. С. 31-38.

Евгеньев, 2007. Евгеньев М. И., Евгеньева И. И. Контроль и оценка
экологического риска химических производств. Казань: Изд-во «Фен»
АН РТ, 2007.

Елецкий, 1999. Елецкий А. В. «Экзотические» обьекты атомной
химии / А. В. Елецкий // Соровский образовательный журнал. 1999.
№ 4. С. 92-93.

Ёшида, 1977. Yoshida R. М. Reduction in the physical science. Halifax:
Dalhousie University Press, 1977.

Ёшида, 1981. Yoshida R. M. Reduction as replacement concepts of
reduction in physicl science // Brit. J. for the Philosophy of Science (Ab-
erden). 1981. Vol. 32. № 4. P. 400-410.

Жданов, 1956. Жданов Ю. А. Об общем определении химической
науки //Журнал общей химии, 1956. Т. 26. С. 254-257.

Жданов, 1958. Жданов Ю. А. Еще раз об общем определении хи-
мической науки (ответ Я.Э. Экстеру) //Журнал общей химии, 1958,
Т. 28. С. 2611-2612.

Жданов, Кедров, 1978. Жданов Ю. А., Кедров Б. М. Химия //Боль-
шая советская энциклопедия. 3-е издание. Т. 28. 1978. С. 279-284.

Жданов, 1980. Жданов Ю. А. Материалистическая диалектика и про-
блемы химической эволюции // Вопр. философии. 1980. № 2.С. 59-80.

Жданов, 1981. Жданов Ю. А. Материалистическая диалектика и
проблемы химической эволюции // Материалы III Всесоюз. совещ.
по философским вопросам современного естествознания. М.: Наука,
1981. Вып. 1.С. 97-124.

Закс, 1969. Sachs, М. Space, Time and Elementary Interactions in
Relativity // Physics Today. 1969. Vol. 61, 22. P. 51-60.

Зельдович, 1988. Зельдович Я. Б. Рождение Вселенной из «ничего»
// Вселенная, астрономия, философия. М.: Изд-во Московск. ун-та,
1988. С. 39-47.

Зефирова, 2007. Зефирова О. Н. Краткий курс истории и методо-
логии химии. М.: Анабасис, 2007.

Золотов, 2007. Золотов Ю. А., Вершинин В. И. История и мето-
дология аналитической химии: Учебное пособие. М.: Издат. Центр
«Академия», 2007.

Зоркий, 1996. Зоркий П. М. Критический взгляд на основные понятия
химии //Российский химический журнал, 1996. Т. XL. № 3. С. 5-25.

Зоркий, 1996а. Зоркий П. М., Корольков Д. В. Предисловие //Рос-
сийский химический журнал, 1996. Т. XL. № 3. С. 3-4.

Зоркий, 19966. Зоркий П. М. Очерки истории кристаллохи-
миии // Российский химический журнал (ж. Рос. хим. об-ва им.
Д.И.Менделеева), 1996. Т. XL. № 3. С. 103-119.

Зоркий, 2001. Зоркий П. М. Структурная химия на рубеже
веков // Российский химический журнал (ж. Рос. хим. об-ва им.
Д.И.Менделеева), 2001. Т. XLV. № 3. С. 5-25.

Зотов, 1983. Зотов А. Ф., Воронцова Ю. В. Современная буржуазная
методология науки. М.: Изд-во МГУ, 1983.

Зубец, 1991. Зубец О. П. Темпоральность / Современная западная
философия: Словарь. М.: Политиздат, 1991.

Иванов, 1982. Иванов В. Т., Шамин А. Н. Путь к синтезу белка.
Л.: Химия, 1982.

Идея, 1990. Идея развития в геологии: Вещественные и структур-
ные аспекты. Новосибирск: Наука, 1990.

Иманиси, 1988. Иманиси Юкио, Тода Хидэтоси. Предисловие к
книге “Биополимеры” // Биополимеры / Под ред. Ю. Иманиси. М.:
Мир, 1988.

Интеллектуальные системы, 1990. Интеллектуальные системы в
задачах проектирования, планирования и управления в условиях не-
полноты информации // Матер. Всесоюз. научно-техн, совещ. (Казань,
январь, 1990). Казань: КХТИ, 1990.

Использование, 1986. Использование вычислительных машин в
химических исследованиях и спектроскопии молекул: VII Всесоюз.
конф.: Тез. докл. (Рига, октябрь, 1986). Рига: Ин-т орган, синтеза АН
ЛатвССР, 1986.

История, 1972. История биологии с древнейших времен до начала
XX века / Ред. С. Р. Микулинский. М.: Наука, 1972.

История, 1973. История геологии / Отв. ред. И. В. Батюшкова. М.:
Наука, 1973.

История, 1975. История биологии с начала XX века до наших дней /
Ред. Л. Я. Бляхер. М.: Наука, 1975.

История, 1981. История учения о химическом процессе: Всеобщая
история химии / Отв. ред. Ю. И. Соловьев. М.: Наука, 1981.

Каблуков, 1910. Каблуков И. А. Основные начала физической
химии. Вып. 1. М., 1900; Вып. 2. М., 1902; Вып. 3. М., 1910.

Каклюгин, 2000. Каклюгин А. С., Норман Г. Э. Иерархический
подход обобщение витализма и редукционизма //Российский хими-
ческий журнал, 2000. Т. 44. Вып. 3. С. 7-20.

Камлан, 1985. Kamlan A. On reduction of theories // Erkenntnis
Dordrecht. 1985. Vol. 22, N 1/3. P. 119-142.

Канаев, 1966. Канаев И. И. Жорж Луи Леклер де Бюффон 1707—
1788. М.;Л.: Наука, 1966.

Канниццаро, 1873. Канниццаро С. Исторический обзор примене-
ния атомистической теории к химии и систем формул, выражающих
строение соединений. Киев, 1873. №1. С. 64-65.

Кант, 1963. Кант И. Метафизические начала естествознания //
Кант И. Сочинения: В 6 т. М.: Мысль, 1963. Т. 6. С. 53-76.

Кант, 1965. Кант И. Критика практического разума // Кант И.
Сочинения: В 6 т. М.: Мысль, 1965. Т. 4. Ч. 1. С. 311-501.

Кант, 1966. Кант И. Метафизические начала естествознания //
Кант И. Сочинения: В 6 т. М.: Мысль, 1966. Т. 6. С. 53-176.

Кант, 1966а. Кант И. Идея всеобщей истории во всемирно граж-
данском плане. 1784 г. // Кант И. Соч.: В 6 т. М.: Мысль, 1966. Т. 6.
С. 5-24.

Кант, 19666. Кант И. Метафизические начала естествознания //
Кант И. Соч.: В 6 т. М.: Мысль, 1966. Т. 6. С. 53-176.

Кант, 1993. Кант И. Пролегомены ко всякой будущей метафизи-
ке, могущей возникнуть в смысле науки.М.: Изд. группа «Прогресс»
«VIA», 1993.

Кант , 1994а. Кант И. Критика чистого разума // Кант И. Сочине-
ния: В 8 т. М.: «Чоро», 1994. Т. 3.

Кант, 19946. Кант И. Критика практического разума // Кант И.
Сочинения: В 8 т. М.: «Чоро», 1994. Т. 4. С. 373-565.
Кант, 1994в. Кант И. Логика // Кант И. Сочинения: В 8 т. М.:
«Чоро», 1994. Т. 8. С. 266-398.

Кант, 1994г. Кант И. О педагогике // Кант И. Сочинения: В 8 т.М.:
«Чоро», 1994. Т. 8. С. 399-462.

Кант, 1994д. Кант И. О неудачах всех философских попыток теоди-
цеи // Кант И. Сочинения: В 8 т. М.: «Чоро», 1994. Т. 8. С. 138157.

Кант, 1994е. Кант И. О поговорке «может быть, это верно в теории,
но не годится для практики» // Кант И. Сочинения: В 8 т. М.: «Чоро»,
1994. Т. 8. С. 158-204.

Кант, 1994ж. Кант И. Конец всего сущего // Кант И. Сочинения:
В 8 т. М.: «Чоро», 1994. Т. 8. С. 205-218.

Кант, 1994з. Кант И. О вельможном тоне, недавно возникшем в фило-
софии // Кант И. Сочинения: В 8 т. М.: «Чоро», 1994. Т. 8. С. 225-245.

Кант, 1994и. Кант И. Антропология с прагматической точки зрения
// Кант И. Сочинения: В 8 т. М.: «Чоро», 1994. Т. 7. С. 137376.

Кант, 1994к. Кант И. Критика чистого разума. М.: Мысль, 1994.

Кант, 1994л. Кант И. Критика способности суждения // Кант И.
Сочинения: В 8 т. М.: «Чоро», 1994. Т. 5.

Кант, 1994м. Кант И. Основоположения метафизики нравов //
Кант И. Сочинения: В 8 т. М.: «Чоро», 1994. Т. 4. С. 153-246.

Кант, 1994н. Кант И. Метафизические начала естествознания //
Кант И. Сочинения: В 8 т. М.: «Чоро», 1994. Т. 4. С. 247 372.

Капра, 1994. Капра Ф. Дао физики. СПб.: Орис Яна-Принт, 1994.

Карамзин, 1991. Карамзин Н. М. Записка о древней и новой России
в ее политическом и гражданском отношениях. М.: Наука. Гл. редакция
восточной лит., 1991.

Каргин, Будников, 2006. Каргин Ю. М., Будников Г. К. Очерки
истории электрохимии органических соединений в Казани, Казань:
Изд-во Казанск. ун-та, 2006.

Каримов, 1957. Каримов У. И. Неизвестное сочинение ар-Рази
«Книга тайны тайн». Ташкент: Изд-во АН УзССР, 1957.

Кассирер, 1912. Кассирер Эрнст. Познание и дейсьвительность: Поня-
тие о субстанции и понятие о функции. СПб.: Изд. «Шиповникъ», 1912.

Катленд, 1992. Катленд Найджел. Логика и вера // Поиск. 1992.
№ 44 (182); № 45 (183). С. 5; 4.

Карпинская, 1976. Карпинская Р. С., Хон Г. Н. Принцип редук-
ции в системе методов исследования живого // Взаимодействие
методов естественных наук в познании жизни. М.: Наука, 1976.
С. 322-335.
Карпинская, 1991. Карпинская Р. С. Природа биологии и фило-
софия биологии // Природа биологического познания / Общ. ред.
Р. С. Карпинской. Отв. ред. И. К. Лисеев. М.: Наука, 1991. С. 5-20.

Кафаров, 1987. Кафаров В. В., Ветохин В. Н. Методология авто-
матизированного проектирования // Основы автоматизированного
проектирования химических производств. М.: Наука, 1987. Гл. 2.

Квантовомеханические методы, 1980. Квантовомеханические ме-
тоды расчета молекул //Под. Ред. Ю. А. Устынюка. М.: Химия 1980.

Кедров, 1961. Кедров Б. М. Классификация наук. Энгельс и его
предшественники. М.: Изд-во ВПШ и АОН при ЦК КПСС. 1961. Т. 1.

Кедров, 1967. Кедров Б. М. Предмет и взаимосвязь естественных
наук. М.: Наука, 1967.

Кемени, 1970. Kemeny J. G., Oppenheim Р. On reduction // Reading
in the philosophy of science. / Ed. New Jersey: by B.A. Brody. Prentice-
Hall. Inc., Englwood Cliffs, 1970. P. 307-318.

Керл, 1991. Керл P. Ф. Фуллерены / P. Ф. Керл, P. Э. Смолли //
В мире науки. 1991. №12. С. 14-24.

Керл, 1998. Керл Р. Ф. Истоки открытия фуллеренов: эксперимент и ги-
потеза / Р. Ф. Керл. // Успехи физ. наук. 1998. Т. 168. № 3. С. 331-342.

Киссель, 1970. Киссель М. А. Критический анализ позитивистской
концепции единства наук // Методологические проблемы взаимосвязи
и взаимодействия наук. Л.: Наука, 1970.

Кистяковский, 1912. Кистяковский В. А. Электрохимия. СПб.:
Типогр. Шредера, 1912. Ч. 1; 1914. Ч. 2, вып. 1; 1916. Ч. 2, вып. 2.

Китайгородский, 1968. Китайгородский А.И. Проблемы теории
в химии // Материалистическая диалектика и методы естественных
наук. М.: Наука, 1968. С. 443-461.

Клини, 1957. Клини С. К. Введение в математику. М.: Изд-во
иностр, лит. 1957.

Клячко, 1996. Клячко Ю. А. Идеи и принципы современной ана-
литической химии //Российский химический журнал, 1996. XL. № 3.
С. 99-119.

Кодерко, 1990. Кодерко В. Э. Эволюция вещества Земли и Луны в
процессе их аккреации // Идея развития в геологии: Вещественный и
структурный аспекты. Новосибирск: Наука, 1990. С. 13-17.

Кокшаров , 1876. Кокшаров Н. И. Предмет минералогии, краткая
ее история, кристаллы как настоящие индивидуумы неорганической
природы // Зап. Минерал, о-ва. 1876. Т. 10. С. 133-158.
Кондаков, 1981. Кондаков А. А., Пиоттух-Пелецкий В. Н. Мето-
дологические проблемы машинного дизайна в органической химии.
Новосибирск: Наука, 1981. С. 247-262.

Коплстон, 2002. Коплстон Фредерик. История философии XX
века. М.: ЗАО Центрополиграф, 2002.

Корольков, 1996. Корольков Д. В. Теоретическая химия суве-
ренная дисциплина //Российский химический журнал, 1996. Т. XL.
Вып. 3. С. 26-38.

Корш, 1993. Корш М. Краткий словарь мифологии и древностей.
Калуга: «Золотая аллея», 1993.

Косыгин, 1971. Косыгин Ю. А., Яншин А. Л. Геология // БСЭ. 3-е
изд. М., 1971. Т. 6.

Коул, 1977. Коул М., Скрибнер С. Культура и мышление (психо-
логический очерк). М.: Прогресс, 1977.

Крагтфилд, 1987. Кратгфилд Джеймс, Фармер Дж., Паккард Нор-
ман, Шоу Роберт. Хаос //В мире науки.1987. № 2. С. 16-28 (Scientific
American, December 1987. Vol. 225, № 6).

Крестов, Березин, 1986. Крестов Г. А., Березин Б. Д. Основные
понятия современной химии. Л.: Химия, 1986.

Крик, 1974. Крик Ф., Оргелл Л. Направленная панспермия //
Химия и жизнь.1974. № 9. С. 75-79.

Крото, 1998. Крото Г. Симметрия, космос, звезды и Сб0 / Г. Крото
//Успехи физ. наук. 1998. Т. 168. №3 С. 343-358.

Куайн, 1996. Куайн В. Онтологическая относительность // Современ-
ная философия науки: знание, рациональность, ценности в трудах мысли-
телей Запада. М.: Издательская корпорация «Логос», 1996. С. 40-61.

Кузнецов, 1971. Кузнецов В. И., Печенкин А. А. Концептуальные
системы химии. Структурные и кинетические теории //Вопросы фи-
лософии, 1971. № 1. С. 46-56.

Кузнецов, 1973. Кузнецов В. И. Диалектика развития химии. М.:
Наука, 1973.

Кузнецов, Зайцева, 1984. Кузнецов В. И., Зайцева 3. А. Химия и
химическая технология. Эволюция взаимосвязей М.: Наука, 1984.

Кузнецов, 1978. Кузнецов Б. Г. Ценность науки и проблема ее воз-
действия на цивилизацию // Механика и цивилизация XVII-XIX вв.
М.: Наука, 1978. С. 8-20.

Кун, 1975. Кун Т. Структура научных революций. М.: Изд-во
«Прогресс», 1975.

Курашов, 1978. Курашов В. И., Победимский Д. Г., Кирпичников
П. А, Кинетические закономерности окислительной деструкции поли-
пропилена в присутствии комплексов однохлористой меди с фосфи-
тами// Доклады АН СССР, 1978. № 3. Т. 242. С. 622-624.

Курашов, 1984. Курашов В. И. О структуре современных основ
химии в свете менделеевских идей //Химия в школе, № 2. 1984. С. 16.

Курашов, 1984. Курашов В. И., Соловьев Ю. И. О проблеме «сведе-
ния» химии к физике // Вопр. философии. 1984. № 6. С. 89-98.

Курашов, 1986. Курашов В.И. Методологические рекоменда-
ции по определению места химии в системе научного знания //
Методологические рекомендации к изучению мировоззренческих
и методологических вопросов химических наук в философских
семинарах системы партийной учебы вузов и НИИ. Волгоград:
ВПИ, 1986. С. 16-26.

Курашов, 1990. Курашов В.И. Общенаучный познавательный
метод «контрредукции» и его функционирование в естествознании
и технике // X Всесоюз. конф, по логике, методологии и философии
науки: Тез. докл., Минск, сент., 1990. Минск: Изд-во БГУ, 1990. Сек-
ции 11-13. С. 104-105.

Курашов, 1990а. Курашов В. И. К вопросу о дефиниции понятий
«интеграция» и «синтез» научного знания // Философия и наука:
единство, различие и тенденция развития: Матер, межвуз. науч. конф.
(Казань, апрель, 1990). Казань: КГУ, 1990. С. 120-122.

Курашов, 19906. Курашов В. И. Взаимодействие аналитической
химии с другими науками в процессе их исторического развития // Все-
союзная конференция по истории и методологии аналитической химии.
М.: АН СССР. Научный совет по аналитической химии, 1990. С. 13-14

Курашов, 1990в. Курашов В. И. Методологические вопросы эколо-
гии в системе инженерно химического образования // Образование в
области окружающей среды. Тезисы докл. III Всесоюзной конферен-
ции. Казань: КГУ, 1990. Т. 36. С. 29-30.

Курашов, 1992а. Курашов В. И. Возможности и пределы науч-
ного познания // Материалы V Междунар, семинара, посвященного
110-летию со дня рождения отца Павла Флоренского.СПб.: ТОО ТК
«Петрополис», 1992. С. 44-45.

Курашов, 19926. Kurashov V. I. Life and the Universe: Incomple-te-
ness of all Sciences and the Principle of Counter-reduction // Fourth Euro-
pean Conference on Science and Theology ‘Origins, Time and Complexity4
Workshop 4. ‘Origin of Biological Complexity and its Evolution4 (Roca di
Papa, Italy, March, 1992). Castel Gandolfo: Vatican Observatory Press,
1992. P. 43 (Abstract). P. 4.9-4.15 (Proceedings of Workshop 4).
Курашов, 1993а. Kurashov V. I. The Possibilities and Limitations of
Scientific Knowledge: Old Problems and New View from the Principle of
Counterreduction // Epistemological Problems of Scien-ces (in the works
of Russian philosophers). Moscow: Institute of Philosophy, Russian Acad-
emy of Sciences, 1993. P. 77-79.

Курашов, 19936. Kurashov V. I. The Principle of Counter-reduction
// Book of Abstracts of XIX World Congress of Philosophy (Moscow,
Russian Academy of Sciences). Vol. 210, Section 3.

Курашов, 1994. Курашов В. И. Метафизика добра и зла и Земля как
центр Вселенной // Космическое пространство в науке, философии и
богословии: Материалы VII Междунар, семинара. СПб.: Международ-
ный фонд изучения проблем науки и богословия им. П. А. Флоренс-
кого, Международная ассоциация «Космос и философия» (Греция),
1994. С. 57-60.

Курашов, 1994а. Курашов В. И. Биотехнология: методологичес-
кие основы научных исследований и инженерно-технологических
решений //Казань: Казанский государственный технологический
университет, 1994.

Курашов, 1995а. Курашов В. И. Экология и эсхатология // Вопр.
философии. 1995. №3. С. 29-36. (Kurashov VI. Ecology and Eschatology
//Russian Studies in Philosophy, Winter 199899. Vol. 37, № 3. P. 8-19).

Курашов, 19956. Курашов В. И. Познание природы в интеллекту-
альных коллизиях научных знаний: Научная мысль России на пути в
XXI век. М.: Наука, 1995.

Курашов, 1996. Курашов В. И. Экология и миссия интеллекту-
альных элит // Экологическая культура в научных, философ-ских и
богословских интерпретациях: IX Междунар, конгресс, Междунар,
фонд изучения проблем науки и богословия им. П. А. Флоренского,
17-19 окт. СПб., 1996. С. 61-68.

Курашов, 19966. Kurashov V. I. A Poem About the Synthesis of Holism
and Reductionism // В. И. Курашов. Теоретическая и практическая
философия в кратчайшем изложении.Казань: КГТУ, 2003.С. 95-124.

Курашов, 1997. Kurashov V, Elivanova N. The Nature of Cosmic
Order, its Main Levels, and Human Beings4 Creative Mission in the Uni-
verse // The International Association «Cosmos & Philosophy» IXth
International Congress (Sparta, Hellas, Greece, 1014 September, 1997)
IACP9. Abstracts. P. 13.

Курашов, 1998. Курашов В. И. Prima Elementa научного познания.
Казань: КГТУ, 1998.
Курашов, 1999. Курашов В. И. Философия и российская менталь-
ность. Казань: КГТУ, 1999.

Курашов, 2001. Курашов В. И. Философия: Познание мира и фе-
номены технологии.Казань: КГТУ, 2001.

Курашов, 2001. Курашов В. И. Философия: Человек и смысл его
жизни. Казань: КГТУ, 2001.

Курашов, 2003а. Kurashov V. I. A Poem About the Synthesis of Ho-
lism and Reductionism // Курашов В. И Теоретическая и практическая
философия в кратчайшем изложении. Казань: Казан, гос. технол. ун-т,
2003. С. 95-124.

Курашов, 2003. Курашов В. И. Начала философии. Казань: Изд-во
Казанск. ун-та, 2003.

Курашов, 2003. Курашов В. И. Начала прагматической антропо-
логии Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2003.

Курашов, 2004. Курашов В. И. Начала философии науки Казань:
Изд-во Казанск. н-та, 2004.

Курашов, 2004. Курашов В. И. Теоретическая и практическая фило-
софия в кратчайшем изложении Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2004.

Курашов, 2007а. Курашов В. И. Начала философии. М.: КДУ,
2007.

Курашов, 20076. Курашов В. И. Начала философии науки М.:
КДУ, 2007.

Курашов, 2007в. Курашов В. И. Начала прагматической антропо-
логии М.: КДУ, 2007.

Курашов, 2007г. Курашов В. И. Теоретическая и практическая
философия в кратчайшем изложении Казань: М.: КДУ, 2007.

Курилов, 1910. Курилов В. В. Общий курс химии на современных
основах. Варшава, 1910.

Кутузова, 1988. Кутузова Г. Д., Дементьева Е. И. Генная инжене-
рия для решения задач современной энзимологии // Итоги науки и
техники. М.: ВИНИТИ, 1988. С. 39-54. Биотехнология; Т. 14.

Кюри, 1955. Жолио-Кюри Ф. Пять лет борьбы за мир. М.: Изд-во
иностр, лит., 1955.

Лакатос, 1995. Лакатос И. Методология научных исследователь-
ских программ//Вопр. философии. 1995. №4. С. 135-153.

Ланжевен, 1977. Ланжевен П. М. В. Ломоносов и Р. Бойль //
Ломоносов М. В. Сборник статей и материалов. Л.: Наука, 1977.

Лао Цзы, 1990. Лао Цзы. Дао дэ дзин. Новосибирск: Восточная
философия, 1990.
Лу Куань Юй, 1993. Лу Куань Юй, Даосская йога, алхимия и бес-
смертие. СПб.: ОРИС, 1993.

Лаплас, 1861. Лаплас П.С. Изложение системы мира. СПб.: Обще-
ственная польза, 1861. Т. 2.

Лара, 1980. Лара Дж. Дорогами открытий: принципы исследо-
вательской работы в медицине // Будущее науки. М.: Знание, 1980.
Вып. 13. С. 177-181.

Ларичев, 1990. Ларичев О. И. и др. Человеко-машинные системы
построения без экспертных знаний // Вести. АН СССР. 1990. № 4.
С. 82-88.

Ле Гофф, 1992. Ле Гофф Ж. Цивилизация средневекового Запада.
М.: Издательская группа «Прогресс», Прогресс-Академия, 1992.

Леви, 1980. Lewy М. N. The reduction by synthesis of biology to
physical chemistry // Proc, of the 1980 Biental Meet, of the Philosophy
of Science Assoc. East Lansing (Mich.), 1980. P. 151-159.

Левине, 1980. Levins R., Levontin R. Dialectics and reductionism in
ecology // Synthese. 1980. Vol. 43. № 1.

Левицкий, 2000. Левицкий M. M. Язык химиков XX столетия
//Российский хим. журнал, 2000. Т. XLIV. № 6. С. 98-112.

Леенсон, 1996. Леенсон И. А. Экспериментальные, методические
и интерпретационные ошибки в химии //Российский химический
журнал, 1996. XL. №3. С. 127-131.

Лейбниц, 1984. Лейбниц Г. Об искусстве открытия // Лейбниц Г.
Сочинение: В 4 т. М.: Мысль, 1984. Т. 3. С. 395-398.

Лейси, 1991. Lacey A. R. A Dictionary of Philosophy. London; New
York: Routledge, 1991.

Лекторский, 1960. Лекторский В. А., Садовский В. Н. О принципах
исследования систем // Вопр. философии. 1960. № 8. С. 67-79.

Лен, 1998. Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. Концепции и
перспективы. / Пер. с англ, под ред. В. В. Власова, А. А. Варнека. Но-
восибирск: Наука, 1998.

Ленк, 1996. Ленк X. Размышления о современной технике. М.:
Аспект Пресс, 1996.

Леонардо, 1970. Леонардо да Винчи. Об истинной и ложной науке //
Антология мировой философии. Т. 2. Европейская философия от эпохи
Возрождения до эпохи Просвещения. М.: Мысль, 1970. С. 85-87.

Либих, 1861. Либих Ю. Письма о химии Ю. Либиха [С 4-го испр.
и дополн. нем. издания с целым рядом новых писем, посвященных
сельскому хозяйству]. СПб.: Общественная польза, 1861. Т. 1; Т. 2.
Липсон, 1972. Липсон Г. Великие эксперименты в физике. М.:
Мир, 1972, 215 с.

Лисичкин, 1996. Лисичкин Г. В., Фадеев А. Ю. Химия привитых
поверхностных соединений как часть науки о поверхности // Россий-
ский химический журнал. 1996. Т. XL. № 3. С. 65-79.

Ломоносов, 1950. Ломоносов М. В. Элементы математической
химии // Ломоносов М. В. Полное собрание сочинений. М.; Л.: Изд-во
АН СССР, 1950. Т. 1. С. 65-83.

Ломоносов, 1951. Ломоносов М. В. Слово о пользе химии // Ло-
моносов М.В. Полное собрание сочинений. М.; Л.: Изд-во АН СССР,
1951. Т. 2. С. 349-369.

Ломоносов, 1951а. Ломоносов М. В. Труды по физике и химии
// Ломоносов М. В. Полное собрание сочинений. М.; Л.: Изд-во АН
СССР, 1951. Т. 2.

Лось, 1986. Лось В. А. Экологический срез современного науч-
ного знания // Горизонты экологического знания. М.: Наука, 1986.
С. 66-81.

Лукашин, 1990. Лукашин Р. К. Концепция развития и генети-
ческий метод Фихте // О некоторых тенденциях философии науки
нового и новейшего времени. М.: Институт философии АН СССР,
1990. С. 35-54.

Лукреций, 1983. Тит Лукреций Кар. О природе вещей. М.: Худож.
лит., 1983. Кн.2. С. 216-220.

Льоцци, 1970. Льоцци М. История физики. М.: Мир, 1970.

Любавин, 1876. Любавин Н. Н. Физическая химия. СПб.: И. И. Би-
либин. Вып. 1. 1876; Вып. 2. 1877.

Мейер, 1889. Мейер Э. История химии от древнейших времен до
наших дней. СПб., 1889.

Малыгин, 2004. Малыгин А. А. Химия поверхности и нанотехно-
логия: взаимосвязь и перспективы //Соросовский образовательный
журнал, т. 8, № 1, 2004. С. 32-37.

Манин, 1975. Манин Ю. И. Теорема Геделя // Природа. 1975. № 2.
С. 80-87.

Мах, 1908. МахЭ. Историко-критический очерк развития механи-
ки.СПб.: Типо-Литография 1, Лурье и К°, 1908.

Мах, 1908а. Мах Э. Анализ ощущений и отношение физического
к психическому. М.: С. Скирмутт, 1908.

Мах, 1909. Мах Э. Познание и заблуждение. Очерки по психологии
исследования. М.: Издание С. Скирмута, 1909.
Max, 1923. Mach E. Die principien der Warmelehre. Historischkritisch
entwickelt von E. Mach. 4-te Aufl. Leipzig: Barth, 1923.

Мацусита, 1981. Мацусита Хироси. Роль химии в XXI столетии //
Катаку коте. Chem. Ind. Gap.) 1981. Vol. 32. № 7. С. 687-700.

Мейен, 1978. Мейен С. В. Проблема редукционизма в биологии //
Диалектика развития в природе и научном познании / Отв. ред. Раки-
тов А.И. М.: ИНИОН АН СССР, 1978. С. 135-164.

Мейен, 1991. Мейен С. В. Заметки о редукционизме // Методоло-
гия биологического познания. М.: Ин-т философии АН СССР, 1991.
С. 51-62.

Мейер, 1989. Мейер Э. История химии от древнейших времен до
наших дней. СПб., 1989.

Менделеев, 1889. Менделеев Д. И. Основы химии. 5-е изд. СПб.,
1889.

Менделеев, 1895. Менделеев Д. И. Основы химии. 6-е изд. СПб.,
1895.

Менделеев, 1948. Менделеев Д. И. Соч., т.8. Л.; М.: Изд-во АН-
СССР, 1948.

Менделеев, 1949а. Менделеев Д. И. Основы химии. Ч. I // Менде-
леев Д. И. Соч. М.: Изд-во АН СССР, 1949. Т. 13.

Менделеев, 19496. Менделеев Д. И. Соч., т.13. Л.; М.: Изд-во АН
СССР, 1949.

Менделеев, 1949. Менделеев Д. И. Основы химии. Ч. II // Менде-
леев Д.И. Соч. М.: Изд-во АН СССР, 1949. Т. 14.

Менделеев, 1937. Менделеев Д. И. Соч. Л.: ОНТИ Химтеорет,
1937. Т. 1.

Менделеев, 1954. Менделеев Д. И. Там же. М.; Л.: Изд-во АН
СССР, 1954. Т. 24.

Менделеев, 1958. Менделеев Д. И. Периодический закон. М.: Изд-
во АН СССР, 1958.

Менделеев, 1960. Менделеев Д. И. Периодический закон: Допол-
нительные материалы. М.: Изд-во АН СССР, 1960.

Менделеевский съезд, 2007а. Тезисы докладов XVIII Менделеевско-
го съезда по общей и прикладной химии: В 5 т.; т. 1. Пленарные доклады.
Достижения и перспективы химической науки. М.: Граница, 2007.

Менделеевский съезд, 20076. Тезисы докладов XVIII Менделеев-
ского съезда по общей и прикладной химии: В 5 т.; т. 2. Химия матери-
алов, наноструктуры и нанотехнологии. М.: Граница, 2007.

Менделеевский съезд, 2007в. Тезисы докладов XVIII Менделе-
евского съезда по общей и прикладной химии: В 5 т.; т. 3. Актуальные
вопросы химического производства. Физико-химические основы
рационального использования природных и техногенных ресурсов.
Химические аспекты современной энергетики. Нефтехимия, нефте-
переработка и катализ. М.: Граница, 2007.

Менделеевский съезд, 2007г. Тезисы докладов XVIII Менделеев-
ского съезда по общей и прикладной химии: В 5 т.; т. 4. Новые методы
и приборы для химических исследований и анализа. Химическое
образование. Актуальные проблемы химии высоких энергий. Биомо-
лекулярная химия и биотехнология. М.: Граница, 2007.

Менделеевский съезд, 2007д. Тезисы докладов XVIII Менделеев-
ского съезда по общей и прикладной химии: В 5 т.; т. 5. IV Российско-
французский симпозиум «супрамолекулярные системы в химии и
биологии» и др. междун. Симпозиумы. М.: Граница, 2007.

Меншуткин, 1936. Меншуткин Б. Н. Труды М.В. Ломоносова по
физике и химии. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1936.

Мигдал, 1985. Мигдал А. Нильс Бор физик и философ // Наука
и жизнь. 1985. № 12. С. 16-26.

Митчем, 1995. Митчем К. Что такое философия техники. М.: Ас-
пект Пресс, 1995.

Михайлов, 2005. Михайлов О. В., Сопин В. Ф. Классификация и
номенклатура химических соединений. Казань: Изд-во «Фэн» Ака-
демии наук РТ, 2005.

Михалева, 2005. Михалева М. С. Исторические аспекты создания
основ мембранных методов разделения // «Современные проблемы
истории естествознания в области химии, химической технологии
и нефтяного дела»: Материалы VI Международной научной конфе-
ренции «История науки и техники 2005». Т. 1. Уфа: Государствен-
ное издательство научно-технической литературы «Реактив», 2005.
С. 109-110.

Младенцев, 1938. Младенцев М. Н., Тищенко В. Е. Дмитрий
Иванович Менделеев: Его жизнь и деятельность. М.; Л.: Изд-во АН
СССР, 1938.

Молин, 1981. Молин Ю. Н. Магнитные поля и химические реакции
//Природа. № И. 1981. С. 24-32.

Моно, 1970. Monod J. Le Hasard et la necessite: Essai sur la philosophic
naturelle de la biologie moderne. Paris, 1970.

Моно, 1979. Monod E. L. On the molecular theory of evulution //
Problems of scientific revolution / Ed. R. Harre. Oxford: Clarenden Press,
1979. P. 11-24.
Моно, 1978. Monod J. Selected papers in molecular biology / Ed. A.
Lwoff, A. Ullmann. N.Y.: Acad. Press, 1978.

Мудрагай, 1988. Мудрагай H. С. Знание и вера: Абеляр и Бернар
// Вопр. философии. 1988. № 10. С. 133-145 (цит. по: Kier-kegard S.
Repetition. Princeton, 1946. Р. 114-115).

Нагель, 1970а. Nagel Е. Mechanistic explanation and organimismic
biology // Reading in the philosophy of science / Ed. by B.A. Brody. Neu-
Jersey: Prentice-Hall Inc., Englwood Cliffs, 1970. P. 236-306.

Нагель, 19706. Nagel E. Theleological explanation and theleological
systems // Ibid. P. 106-120.

Нагель, 1961. Nagel E. The structure of science: Problems in the logic
of scientific explanation. N.Y., 1961.

Назаров, 1986. Назаров И. В. О стиле мышления в современной гео-
логии и пути его развития // Филос. науки. 1986. № 6. С. 112-117.

Най, 1993. Mary Jo Nye. From Chemical Philosophy to Theoretical
Chemistry. University of California Press, 1993.

Найори, 1977. Noyori, R., Aoki, M., Sato, K. Green oxidation with
aqueous hydrogen peroxide. Chem. Comm. 2003. P. 1977-1986.

Нанотехнология, 2002. Нанотехнология в ближайшем десятилетии.
Прогноз направления исследований / Под ред. М. Роко, 3. Уильямса,
П. Аливисатоса. М.: Мир, 2002.

Наука, 1989. Teaching Science in a Climate of Controversy: A view
from the American Scientific Affiliation. Ipswich: Com-mittee for Integrity
in Scince Education, 1989.

Нейрат, 2006. Нейрат Отто. Протокольные предложения //Журнал
“Erkenntnis” («Познание»). Избранное. М.: Издательский дом «Тер-
ритория будущего», Идея-Пресс, 2006.

Нернст, 1986. Nernst W. Die Ziele der physikalischen Chemie. Got-
tingen, 1896.

Нернст, 1904. Нернст В. Теоретическая химия с точки зрения закона
Авогадро и термодинамики. СПб.: Тип. Стасюлевича, 1904.

Никельс, 1973. Nickels Т. Two concepts of intertheoretic reduction //
J. of Philosophy. 1973. Vol. 70. P. 181-201.

Николаев, 1981. Николаев A.B. Химия и технический прогресс //
Методологические и философские проблемы химии. Новосибирск:
Наука, 1981. С. 24-28.

Николис, 1990. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. М.:
Мир, 1990.
Ньютон, 1936. Ньютон И. Математические начала натуральной
философии // Крылов А. Н. Собрание трудов. М.; Л.: Изд-во АН
СССР, 1936. Т. 7.

Ньютон, 1954. Ньютон И. Оптика или трактат об отражениях,
преломлениях, изгибаниях и цветах света. М.: Гостехиздат, 1954.

Овчинников, 1972. Овчинников К. В., Щукарев С. А. Электрон в
атоме. Л.: Химия, 1972.

Оксфордский словарь, 1994. The Oxford Dictionary of Philosophy.

Oxford; New York: Oxford University Press, 1994.

Олескин, 1989. Олескин А. В. Современная биотехнология в свете
основных научных подходов к живой природе: Препринт. Пущино:
Научный центр биологических исследований, 1989.

Органический синтез, 2001. Смит В., Бочков А., Кейпл Р. Органи-
ческий синтез. Наука и искусство. М.: Мир, 2001.

Оствальд, 1910. Оствальд В. Основы физической химии. СПб.:
Естествоиспытатель. Вып. 1. 1910; Вып. 2. 1911.

Паскаль, 1994. Паскаль Б. Мысли. М.: «REFL-book», 1994.

Пентин, Вилков, 2003. Пентин Ю. А., Вилков Л. В. Физические мето-
ды исследования в химии. М.: Мир, ООО «Издательство АСТ», 2003.

Петров, 1983. Петров А. 3. Пространство-время и материя. Казань:
Изд-во КГУ, 1983.

Печенкин, 1986. Печенкин А. А. Взаимодействие физики и хи-
мии: философско методологические проблемы. М.: Мысль, 1986.

Пирузин, 2005. Пирузин Э. С. От механизмов генетической транс-
формации к функциональной геномике. Генетика. 2005. Т. 41. № 4.

Плотников, 1910. Плотников В. А. Введение в изучение физической
химии. Киев; СПб.: Сотрудник, 1910.

Погодин, 1943. Погодин С. А. Антуан Лоран Лавуазье основа-
тель химии Нового времени // Успехи химии. 1943. Т. XII. Вып. 5.
С. 329-373.

Пожарский, 1997. Пожарский А. Ф. Супрамолекулярная химия.
4.1. Молекулярное распознавание //Соросовский образовательный
журнал, № 9. 1997. С. 32-39.

Полани, 1985. Полани М. Личностное знание. М.: Прогресс, 1985.

Полинг, 1978. Полинг Л., Полинг П. Химия. М.: Мир, 1978.

Полищук, 1979. Полищук В. Р. Как разглядеть молекулу. Л.: Хи-
мия, 1979.

Поллер, 1982. Поллер Э. Химия на пути в третье тысячелетие. М.:
Мир, 1982.
Попов, 1987. Попов Э. В. Экспертные системы: Решение неформа-
лизованных задач в диалоге с ЭВМ. М.: Наука, 1987.

Попов, 1989. Попов Е. М. Естествознание и проблема белка. М.:
Высш, шк., 1989.

Попов, 1990. Попов А. П. Некоторые проблемы химической эво-
люции вещества Земли // Идея развития в геологии: Вещественный
и структурный аспекты. Новосибирск: Наука, 1990. С. 18-21.

Поппер, 1974. Popper К. R. Scientific reductionism and essential
incompleteness of all science // Studies in the philosophy of biology: Re-
duction and related problems. London, 1974. P. 259-283.

Поппер, 1983. Поппер К. Логика и рост научного знания. М.:
Прогресс, 1983.

Поппер, 1993. Поппер К. Р. Нищета историзма. М.: Издательская
группа «Прогресс» VIA, 1993.

Пригожин, 1986. Пригожин И., Стенгере И. Порядок из хаоса. М.:
Прогресс, 1986.

Пригожин, 1994. Пригожин И., Стенгере И. Время, хаос, квант.М.:
Изд. группа «Прогресс», 1994.

Примас, 1977. Primas Н. Theory reduction and non-boolean theories
//J. of Mathemat. Biology. 1977. Vol. 4. P. 281-301.

Примас, 1981. Primas H. Chemistry, quantum mechanics and reduction-
ism. / Forew. by P. Feyerabend. Berlin etc.: Springer-Verlag, 1981. XII.

Природа, 1991. Природа биологического познания / Общ. ред.

Р. С. Карпинской. Отв. ред. И. К. Лисеев. М.: Наука, 1991.

Притыкин, 1991. Притыкин Л. М. Возникновение и развитие фи-
зикохимии полимеров // Вопр. истории естествознания и техники.
1991. № 1. С. 15-25.

Проблемы, 1992. Проблемы методологии постнеклассической на-
уки: Сб. ст./ Отв. ред. Е. А. Мамчур.М.: Ин-т философии РАН, 1992.

Программы, 2004. Программы кандидатских экзаментов «История
и философия науки». М.: Изд-во «Гардарини», 2004.

Проповеди, 1991. Антоний Митрополит Сурожский. Проповеди
и беседы. М.: Либрис, 1991.

Пропп, 1976. Пропп В. Я. Ритуальный смех в фольклоре // Пропп
В. Я. Фольклор и действительность. М., 1976. С. 174-204.

Прохоров, 1977. Прохоров А. М. Физика ///Большая советская
энциклопедия. 3-е издание. Т. 27, 1977, с. 337-348.

Прохоров, 1974. Прохоров Г. М. Келейная исихастская литература
(Иоанн Лествичник, Авва Дорофей, Исаак Сирин, Симеон Новый
Богослов, Григорий Синаит) в библиотеке Троице-Сергиевой Лавры
с XIV в. по XVII в. // ТОДРЛ.Л.: Наука, 1974. Т. XXVIII.

Пуше, 1858. Puchet F. Experiences sur les generations spontanees,
development de cetains proto-organiques lair artificiel // C.R. Acad. Sci.
1858. Vol. 47.

Рабинович, 1981. Рабинович В. Л. Образ мира в зеркале алхимии: От
стихий и атомов древних до элементов Бойля. М.: Энергоиздат, 1981.

Райнов, 1943. Райнов Т. И. Ньютон и русское естествознание //
Исаак Ньютон. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1943. С. 329-344.

Рамзай, 1910. Рамзай В. Введение в изучение физической химии.
Одесса: Mathesis, 1910.

Рассел, 1949. Russell В. Our knowledge of the external world, as a
field for scientific method in philosophy (1914). Quoted from the edition
by Allen and Unwin. London, 1949.

Реале, 1994. Реале Дж., Антисери Д. Западная философия от истоков
до наших дней. Т. I. Античность. СПб.: ТОО ТК «Петрополис», 1994.

Реале, 1994. Реале Дж., Антисери Д. Западная философия от исто-
ков до наших дней. Т. 2. Средневековье. СПб.: ТОО ТК «Петрополис»,
1994.

Резерфорд, 1971. Резерфорд Э. О физике XX века. М.: Знание, 1971.

Рейхенбах, 1929. Reichenbach Н. Allgemerine Grundlagen der Physic,
Berlin, 1929.

Рейхенбах, 1977. Reichenbach H. Gesammelte Werke In 9 Bd. //
Der Austieg der Wissenschaftlichen Philosophic. Braunschweig: Vieweg,
1977. Bd. 1.

Рис, 1988. Рис Э., Стенберг М. От клеток к атомам: Иллюстриро-
ванное введение в молекулярную биологию. М.: Мир, 1988.

Рожков, 1994. Рожков В. Очерки по истории римско-католической
церкви. М.: «Колокол», 1994.

Розов, 1995. Розов Н. С. Возможность теоретической истории: ответ
на вызов Карла Поппера // Вопр. философии. 1995. № 12. С. 55-69.

Розов, 1981. Розов М. А. Пути научных открытий (к критике ис-
торико-научной концепции Т. Куна)//Вопр. философии. 1981. №8.
С. 138-147.

Рол-Хансен, 1969. Roll-Hansen N. On the reduction of biology to
physical sciences // Synthese. 1969. Vol. 20, N 2. P. 277-289.

Романовский, 2004. Романовский Б. В., Макшина Е. В. Наноком-
позиты как функциональные материалы //Соросовский образователь-
ный журнал. Т. 8. № 2. 2004. С. 50-55.
Рорлих, 1983. Rohrlich Е, Hardin С. L. Estabilished theories // Phi-
losophy of Science. 1983. Vol. 50. P. 603-617.

Рорлих, 1988. Rohrlich F. Pluralistic ontology and theory reduction
in the physical sciences // Brit. J. for the Philosophy of Science (Aberden)
1988. Vol. 39. P. 295-312.

Роуке, 1881. Roux W. Der Kampf der Theile im Organismus. Leipzig:
Engelmann, 1881.

Роуке, 1895a. Roux W. Gesammelte Abhandlungen. Bd. 1/2: Uber
Entwicklungsmechanik der Organismen. Leipzig: Engelmann, 1895. Bd. 1;
Bd. 2; Bd. 1. Abhandlung I-XII. vorviegen ЯЬег functionelle anpassung.

Роуке, 18956. Roux W. Ibid. Bd. 2. Abhandlung XIII-XXX, Uber
Untwicklungsmechanik des embryo.

Сабадвари, 1984. Сабадвари Ф., Робинсон А. История аналитичес-
кой химии. М.: Мир, 1984.

Савченко, 1985. Савченко В. К. Взаимодействие наук как фактор
революции в биологии // Философско-методологические проблемы
взаимодействия наук. Минск: Наука и техника, 1985. С. 198-215.

Салихов, 2000. Салихов К. М. 10 лекций по спиновой химии. Ка-
зань: Унипресс, 2000.

Сапожников, 1906. Сапожников А. В. Общая теоретическая химия.

СПб.: Типография В. Демаоков, 1906.

Сафонов, 1996. Сафонов М. С. Химическая технология как часть
фундаментальной химии //Российский химический журнал. Т. XL,
Вып. 3. С. 89-98.

Сборник, 1980. Возникновение и развитие химии с древнейших
времен до XVIII века: Всеобщая история химии / Отв. ред. Ю.И. Со-
ловьев. М.: Наука, 1980.

Семенов, 1957. Семенов Н. Н. О некоторых проблемах цепных
реакций и теория строения // Успехи химии. 1957. Т. 26. С. 273-291.

Семенов, 1959. Семенов Н.Н. О соотношении химии и биологии
// Вопр. философии. 1959. № 10. С. 96-102.

Семенов, 1978. Семенов Н. Н. К вопросу о соотношении между физи-
ческими и химическими процессами // Природа. 1978. № 2. С. 61-75.

Сенченкова, 1961. Сенченкова Е. М. История вопроса о роли воды
как источника кислорода в процессе фотосинтеза // Вопр. истории
естествознания и техники. 1961. Вып. И. С. 100-104.

Сергеев, 2006. Сергеев Г. Б. Нанохимия: Учебное пособие. М.:
КДУ, 2006.
Сидоров, 1998. Сидоров Л. Н. Газовые кластеры и фуллерены / Л. Н.

Сидоров // Соровский образовательный журнал. 1998. № 3. С. 65

Симанов, 1981. Симанов А. Л., Чусовитин А. Г. К проблеме выде-
ления химической формы движения материи // Методологические и
философские проблемы химии. Новосибирск: Наука, 1981. С. 76-86.

Симон, 1982. Симон Р. Эксперимент в химическом познании //
Эксперимент, модель, теория / Отв. ред. Г. Герц, М. Э. Омельяновский.
М.: Наука, 1982. С. 76-86.

Синтез, 1987. Синтез минералов / В. Е. Хаджи, Л. И. Цинобер,
Л. М. Штеренлихт и др. М.: Наука, 1987. Т. 1.

Сироткин, 1998. Сироткин О. С. Химия на пороге XXI века. Казань;
КГТУ, 1998.

Скоробогатов, 1980. Скоробогатов Г. А. Где искать фундаментальные
законы // На перекрестках химии. Л.: Изд-во ЛГУ. 1980. С. 148-165.

Слейбо, 1979. Слейбо У., Персонс Т. Общая химия. М.: Мир, 1979.

Словарь, 1983. Философский энциклопедический словарь / Гл.
редакция: Л. Ф. Ильичев, П. Н. Федосеев, С. И. Ковалев, В. Г. Панов.
М.: Сов. энциклопедия, 1983.

Словарь, 1989. Философский энциклопедический словарь / Редкол.:
С. С. Аверинцев, Э. А. Араб-Оглы, Л. Ф. Ильичев и др. 2-е изд.М.: Сов.
энциклопедия, 1989.

Словарь, 1989а. Биологический энциклопедический словарь / Гл.
ред. М. С. Гиляров. М.: Сов. энциклопедия, 1989.

Словарь, 1991. Краткий словарь по логике / Под ред. Д. П. Горского.
М.: Просвещение, 1991.

Смит, 2001. Смит В., Бочков А., Кейпл Р. Органический синтез.
Наука или искусство. Москва. 2001. Из-во «Мир».

Смолеговский, 1979. Смолеговский А. М. Развитие представлений
о структуре силикатов. М.: Наука, 1979.

Смолли, 1998. Смолли Р. Е. Открывая фуллерены / Р. Е. Смолли //
Успехи физ. наук. 1998. Т. 168. №3. С. 323-330.

Современная философия, 1995. Современная философия: Словарь
и хрестоматия.Ростов на/Д.: Феникс, 1995.

Соколов, 1825. Соколов Д. И. Опыт новой системы минералов //
Горн. журн. 1825. № 5. С. 334.

Соловьев, 1961. Соловьев Ю. И., Куринной В. И. Якоб Берцелиус.
М. 1961.

Соловьев, 1962. Соловьев Ю. И. Герман Иванович Гесс. М.: Изд-
во АН СССР, 1962.
Соловьев, 1964. Соловьев Ю. И. Очерки об истории физической
химии. М.: Наука, 1964.

Соловьев, 1971. Соловьев Ю. И. Эволюция основных теоретичес-
ких проблем химии. М.: Наука, 1971.

Соловьев, 1980. Соловьев Ю. И. Об эволюции понятия «физичес-
кая химия» // Журн. физ. химии. 1980. Т. 4. С. 1077-1083.

Соловьев, 1980а. Соловьев Ю. И., Куриной В. И. Якоб Берцелиус.
Жизнь и деятельность. М.: Наука, 1980.

Соловьев, 1983. Соловьев Ю. И. История химии: развитие химии с
древнейших времен до конца XIX века М.: Просвещение, 1983.

Соловьев, 1986. Соловьев Ю. И., Курашов В. И. Взаимодействие
химии и биологии в ходе их исторического развития // Вести. АН
СССР. 1986. № 1.С. 127-136.

Соловьев, Курашов, 1989. Соловьев Ю. И., Курашов В. И. Химия
на перекрестке наук: Исторический процесс развития взаимодействия
естественнонаучных знаний. М.: Наука, 1989.

Соловьев, Куриной, 1980. Соловьев Ю. И., Куриной В. И. Якоб
Берцелиус. Жизнь и деятельность. М.: Наука, 1980. 320 с.

Спектр, 1978. Spectr М. Concepts of reduction in physical science,
Philadelphia: Temple University Press, 1978.

Спирин, 1989. Спирин А. С., Четверин А. Б., Воронин А. А. и др.
Биосинтез белка и перспективы бесклеточной технологии // Вестник
АН СССР. 1989. №11. С. 30-38.

Становление, 1983. Становление химии как науки. Всеобщая ис-
тория химии / Отв. ред. Ю. И. Соловьев. М.: Наука, 1983.

Степанов, 2001. Степанов Н. Ф. Квантовая механика и квантовая
химия. М.: Мир, 2001.

Степин, 1963. Степин В. С. Современный позитивизм и частные
науки. Минск: Изд-во МВ и ССО БССР, 1963.

Степин, 1985. Степин В. С. Методологический анализ науки и его
роль в современном научном исследовании // Философско-методо-
логические проблемы взаимодействия наук. Минск: Наука и техника,
1985. С. 67-76.

Степин, 1992. Степин В. С. Становление идеалов и норм постнеклас-
сической науки // Проблемы методологии постнеклассической науки:
Сб. ст. / Отв. ред. Е. А. Мамчур.М.: Ин-т философии РАН, 1992.

Степин, 1992а. Степин В. С. Общеметодологические проблемы
постнеклассической науки // Проблемы методологии постнекласси-
ческой науки: Сб. ст. / Отв. ред. Е. А. Мамчур.М.: Ин-т философии
РАН, 1992.С.
Степин, 19926. Степин В. С. Философская антропология и фило-
софия науки. М.: Высш, шк., 1992.

Степин, 2003. Степин В. С. Теоретическое знание. М.: Прогресс-
Традиция, 2003.

Стойкое, 2001. Стойков И. И. Начала супрамолекулярной химии.
/ И. И. Стойков. Казань: «Регентъ», 2001.

Стрельцова, 1979. Стрельцова Г. Я. Блез Паскаль. М.: Мысль, 1979.

Стройк, 1990. Стройк Д. Я. Краткий очерк истории математики.
М.: Наука, 1990.

Субботин, 1974. Субботин А. Л. Лейбниц, Кант и их принципы фи-
лософии математики //Философия в современном мире. Философия
и логика. М.:Изд-во «Наука, 1974. С. 35-54.

Субботин, 1991. Субботин А. Л. «Логика Пор-Рояля» и ее место в
истории логики //Арно А., Николь П. Логика или искус-ство мыслить.
М.: Наука, 1991.С. 391-405.

Судо, 1981. Судо М. М. Современная геология. М.: Знание, 1981.

Суппе, 1977. Suppe F. Explanation and intertheoretical reduction //
The structure of scientific theories, Urbena etc.: University of Illionois
Press, 1977. P. 620-624.

Твердислов, 2000. Твердислов В. А., Яковенко Л. В. Активные
среды, автоволны и самоорганизация. От физико-химических систем
к биологическим и социальным системам //Российский химический
журнал, 2000. Т. 44. С. 21-32.

Терлецкий, 1988. Терлецкий Я. П. О возможности применения
термодинамики ко Вселенной // Вселенная, астрономия, философия.
М.: Изд-во Московск. ун-та, 1988. С. 141-142.

Терней, 1981. Терней А. Современная органическая химия. М.:
Мир, 1981. Т. 1.678 с.; Т. 2.

Тимирязев, 1949. Тимирязев К. А. Витализм и наука // Тимиря-
зев К. А. Избр. произведения. М.: Сельхозгиз. 1949. Т. 3. С. 601-624.

Томпсон, 1985. Томпсон Дж. М. Т. Неустойчивости и катастрофы
в науке и технике. М.: Мир, 1985.

Тредер, 1977. Тредер Г. Ю. Либих и открытие закона сохранения
энергии // Школы в науке. М.: Наука, 1977.С. 408-416.

Трубецкой, 1994. Трубецкой Е. Смысл жизни // Смысл жизни:
Антология / Сост., общ. ред. Н. К. Гаврюшина. М.: Издательская группа
«Прогресс-Культура», 1994.

Тулмин, 1984. Тулмин С. Т. Человеческое понимание. М.: Прогресс,
1984.
Тягло, 1990. Тягло А. В., Цехмистро И. 3. Проблема целостности
квантовых систем // Философские проблемы современного естест-
вознания. Киев, 1990. № 73. С. 45-49.

Тягло, 1991. Тягло А. В. Философско-методологические основания
квантовой концепции целостности: Автореф. дис.... д-ра философ, наук.
М.: Ин-т философии АН СССР, 1991.

Уайтхед, 1990. Уайтхед А. Избранные работы по философии. М.:
Прогресс, 1990.

Урсул, 1981. Урсул А. Д. Философия и интегративно-общенаучные
процессы. М.: Наука, 1981.

Успенский, 1982. Успенский В. А. Теорема Геделя о неполноте.
М.: Наука, 1982.

Фабиан, 1967. Fabian Е. Historische Aspecte der Stellung der Kristal-
lographie // Freiberger Forschungshefte.1967. H. D53. S. 139-150.

Фабиан, 1981. Фабиан E. Творчество Христиана Самуила Вейса
и вопрос о роли традиции в развитии науки // Вопр. истории естест-
вознания и техники. 1981. № 3. С. 10-21.

Фаерштейн, 1961. Фаерштейн М. Г. История учения о молекуле в
химии. М.: Изд-во АН СССР, 1961.

Фаерштейн, 1968. Фаерштейн М. Шарль Жерар. 18161856.М.:
Наука, 1968.

Фейерабенд, 1962. Feyerabend Р. К. Explanation, reduction and em-
piricism // Minn. Stud. Phil. Sci. (Minneapolis). 1962. Vol. 3. P. 68.

Фейерабенд, 1970. Feyerabend P. K. Problem of empiricism // The
nature and function of scientific theories. Pittsburgh: University of Pitts-
burgh Press, 1970. P. 275-353.

Фейерабенд, 1986. Фейерабенд П. Избранные труды по методо-
логии науки. М.: Прогресс, 1986.

Ферсман, 1937. Ферсман А. Е. Геохимия. М.: ОНТИ Химтеорет,
1937. Т. 3.

Ферсман, 1955. Ферсман А. Е. История Земли и законы геохими-
ческой эволюции // Ферсман А. Е. Избр. труды. М.: Изд-во АН СССР,
1955. Т. III.

Ферсман, 1958. Ферсман А. Е. Геохимия. -. М.: Изд-во АН СССР,
1958. Т. II-IV.

Ферсман, 1955. Ферсман А. Е. История Земли и законы геохими-
ческой эволюции // Ферсман А. Е. Избр. труды. М.: Изд-во АН СССР,
1955. Т. III.

Фесенкова, 2003. Фесенкова Л. В. Теория эволюции и ее отражение
в культуре. -М.: ИФ РАН, 2003.
Физмат, 1908. Физико-математический факультет Харьковского
университета за первые сто лет его существования. 1805-1905. Харь-
ков, 1908.

Философский словарь, 1992. Angeles Р. The Harper Collins Dic-
tionary of Philosophy HarperPerennial. A Division of Harper Collins
Publishers. New York, 1992.

Фихте, 1993. Фихте И. Г. Сочинения: В 2 т. СПб.: Мифрил, 1993.
Т. 1.

Флеров, 1946. Флеров Н. И. Влияние Ньютона на развитие химии
//Московский университет памяти И.Ньютона. 1643-1943. М.: Изд-
во МГУ, 1946, С. 101-106.

Фодор, 1980. Fodor J. A. Fixation of Belief and Concept Acquisition //
Piattelli-Palmarini M. (ed.) Language and Learning: The Debate Betweenjean
Piaget and Noam Chomsky.MA: Harvard University Press, 1980. P. 149.

Фольгер, 1854. Volger G. N. Studien zur Entwicklungsgeschichte der
Mineralien. Ais Grundlageeiner wissenschaftlichen Geologie and rational-
len Mineralchemie.Zurich: Schulthess, 1854.

Франк, 1960. Франк Ф. Философия науки: Связь между наукой и
философией. М.: Изд-во иностр, лит., 1960.

Франк, 1995. Франк С. Л. Предмет знания: Об основах и пределах
отвлеченного знания; Душа человека: Опыт введения в философскую
психологию. СПб.: Наука, 1995.

Фролов, 1965. Фролов И. Т. Очерки методологии биологического
исследования (система методов биологии).М.: Мысль, 1965.

Фролов, 1981. Фролов И. Т. Жизнь и познание. М.: Мысль, 1981.

Фролов, 1983. Фролов И. Т. Перспективы человека. М.: Политиз-
дат, 1983.

Фрутон, 1972. Fruton I. S. Molecules and life: Hist, essays the interplay
of chemistry and biology. N. 4. Wiley-Interscience, 1972.

Фуллерены, 2006. Фуллерены: комбинаторные типы и точечные
группы симметрии [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.
mirrabot.com/work/ work_28726.html

Хайдеггер, 1993. Хайдеггер М. Время и бытие: Статьи и выступле-
ния. М.: Республика, 1993.

Хайдеггер, 1993. Хайдеггер М. Наука и осмысление // Хайдеггер
М. Время и бытие: Статьи и выступления. М.: Республика, 1993.
С. 238-253.

Хайдингер, 1845. Haidinger W. Ubersicht der Resultate minera-
logoschen Forschungen in Jahre 1843.Erlangen, 1845.
Хапчев, 2000. Хапчев Ю. П. Фундаментальные константы химии и
биологии //Российский химический журнал, 2000. Т. 44, С. 3-6.

Ходнев, 1847. Ходнев А. И. Курс физиологической химии. Харьков:
Харьковск. ун-та типография, 1847.

Хокинг, 1990. Хокинг С. От Большого взрыва до черных дыр:
Краткая история времени.М.: Мир, 1990. (Hawking, 1990. Hawking S. А
Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes. Bantam Books:
New York; London etc., 1990.).

Холленд, 1989. Холленд X. Д. Химическая эволюция океанов и
атмосферы. М.: Мир, 1989.

Хомский, 1986. Chomsky N. Knowledge of Language: Its Nature,
Origin and Use.N.Y: Praeger, 1986.

Хон, 1991. Хон Г. H. Специфика биологического познания в кон-
тексте научной картины мира // Природа биологического познания.
М.: Наука, 1991. С. 123-133.

Черкасов, 1997. Черкасов Р. А. Элементоорганические соединения:
интеграция химии на современном этапе. // Соросовский образова-
тельный журнал, № 5, 1997, С. 30.

Чирвинский, 1903. Чирвинский П. Н. Искусственное получение мине-
ралов в XIX столетии // Университетские известия (Киев). 1903-1906.

Шамин, 1969. Шамин А. Н. Химический синтез белка: Историчес-
кий очерк. М.: Наука, 1969.

Шамин, 1986. Шамин А. Н. Проблемы истории физико-химической
биологии и биотехнологии // Вопр. истории естествознания и техники.
1986. №2. С. 29-37.

Шамин, 1971. Шамин А.Н. Биокатализ и биокатализаторы: Ист.
очерк. М.: Наука, 1971.

Шамин, 1990. Шамин А. Н. История биологической химии. М.:
Наука, 1990.

Шаффнер, 1967. Schaffner К. F. Approaches to reduction // Phil. Sci.
1967. Vol. 34. P. 137-147.

Шваб, 1959. Schwab G. M. Die Erkentniskreise die Chemie und ihre
Uberwindungen. Miinchen: Bauerische Akad. def Wiss., 1959. 14 S.

Шваб, 1967. Шваб Г. M. Кризис познания в химии и его преодоление //
Методологические проблемы современной химии. М.: Прогресс, 1967.

Швырев, 1966. Швырев В. С. Неопотивизм и проблемы эмпири-
ческого обоснования науки. М.: Наука, 1966.

Шевельков, 2004. Шевельков А. В. Супрамолекулярные клатраты:
от экзотических веществ к материалам нового поколения //Соросов-
ский образовательный журнал, т.8, № 2, 2004. С. 44-49.
Шептунова, 1972. Шептунова 3. И. Химическое соединение и хи-
мический индивид: Очерк развития представлений. М., 1972.

Шимони, 1987. Shimony A. Methodology of synthesis: Parts and
wholes in low energy physics // Kelwin’s Baltimore Lectures and Modern
Theoretical Physics. Cambridge: MIT Press, 1987. P. 399-423.

Шопенгауэр, 1992. Шопенгауэр А. Мир как воля и представление
// Собр. соч.: В 5 т. М.: Московский клуб, 1992. Т. 1.

Шопенгауэр, 1993а. Шопенгауэр А. Мир как воля и представление:
В 2 т. М.: Наука, 1993. Т. 1.

Шопенгауэр, 1993. Шопенгауэр А. Мир как воля и представление:
В 2 т. М.: Наука, 1993. Т. 2.

Шпенглер, 1993. Шпенглер О. Закат Европы: Очерки морфологии
мировой истории. 1: Генштальт и действительность. М.: Мысль, 1993.

Шредингер, 1974. Шредингер Э. Что такое жизнь? (с точки зрения
физики). М.: Мир, 1974.

Шульц, 1982. Шульц Г., Ширмер Р. Принципы структурной орга-
низации белков. М.: Мир, 1982.

Шусторович, 1974. Шусторович Е.М. Квантовая химия // БСЭ.З-е
изд. М.: Сов. энциклопедия, 1974. Т. И. С. 592-593.

Щербаков, 1977. Щербаков Ю.Г. Причинно-следственные связи в
геохимической эволюции // Методологические проблемы научного зна-
ния / Отв. ред. А.Л. Яншин. Новосибирск: Наука, 1977. С. 168-178.

Эгами, 1981. Эгами Фудзио. В XXI веке наступит эра химичес-
кой технологии // Кагаку коге. Chem. Ind. (Jap.). 1981. Vol. 32, № 7.
P. 678-681.

Эддингтон, 1936. Eddington A. S. Noveaux sentiers de la science.
Paris, 1936.

Эйген, 1971. Eigen M. Selforganisation of matter and evolution
of biological macromolecules // Naturwissenschaften. 1971. Bd. 58.
S. 465-523.

Эйген, 1979. Eigen M., Schuster P. The hypercycle of natural selfor-
ganisation. Berlin etc.: Springer, 1979.

Эйген, 1982. Эйген M., Шустер П. Гиперцикл: Принципы самоор-
ганизации макромолекул..: Мир, 1982.

Экстер, 1957. Экстер Я. Э. К вопросу об общем определении хи-
мической науки (в порядке дискуссии) //Журнал общей химии, 1957.
Т. 27. С. 1109-1110.

Элуэлл, 1981. Элуэлл Д. Искусственные драгоценные камни. М.:
Мир, 1981.
Эйген, 1989. Eigen М. Perspektiven der Wissenschaft. Stuttgart: Dt.

Verlag-Anst., 1989.

Энгельс, 1961a. Энгельс Ф. Анти-Дюринг// Маркс К., Энгельс Ф.
Соч. М.: Политиздат, 1961. Т. 20. С. 5-338.

Энгельс, 19616. Энгельс Ф. Диалектика природы // Маркс К.,
Энгельс Ф. Соч. М.: Политиздат, 1961. Т. 20. С. 343-626.

Энциклопедия, 1994. Краткая философская энциклопедия. М.:
Издательская группа «Прогресс-Энциклопедия», 1994.

Энциклопедия науки, 1977а. McGrow-Hill Enciclopedia of Science
and Technology. Vol.3. 1977.

Энциклопедия науки, 19776. McGrow-Hill Enciclopedia of Science
and Technology. Vol. 10. 1977.

Юдин, 1970. Юдин Б. Г. Понятие целостности в структуре научного
знания // Вопр. философии. 1970. № 12. С. 81-92.

Юлина, 1982. Юлина Н. С. Образы науки и плюрализм метафизи-
ческих теорий // Вопр. философии. 1982. № 3. С. 105-118.

Яковкин, 1901. Яковкин А. А. Задачи физической химии // Изв.
СПб. технологического института. 1901. Т. 14. С. 25-43.

Яковленко, 1992. Яковленко С. И. Об организующем и разрушаю-
щем (стохастизующем) воздействиях в природе // Вопр. философии.
1992. №2. С. 141-145.

Яншин, 1979. Яншин А. Л. Геология: История и современное
состояние // Методологические проблемы современной науки. М.:
Политиздат, 1979. С. 104-113.

Яншин, 1984. Яншин А., Голованов Л. Современная геология наука
новых задач и возможностей // Коммунист. 1984. № И. С. 60-71.
ПРИЛОЖЕНИЕ

Рабочая программа по дисциплине «История и
философия науки»,
раздел: философские проблемы химии

Для аспирантов и соискателей отрасли:
химические науки

Рабочая программа разработана на кафедре философии Казанского
государственного технологического университета в соответствии с
Государственной программой «История и философия науки» и При-
мерным учебным планом курса подготовки к сдаче кандидатского
экзамена по дисциплине «История и философия науки», рекомен-
дованным УМС по философии, политологии и религиоведению по
классическому университетскому образованию для аспирантов и
соискателей всех специальностей.

При разработке программы авторы наряду с указанными норматив-
ными документами руководствовались в дополнение и собственными
результатами философских исследований в области естествознания,
в том числе в области философии и методологии химии.

Составители: д. ф. н., к. х. н., проф. В, И. Курашов
к .х. н., доц. И. И. Чечеткина

1	• Организационно-методические указания

1.1.	Место дисциплины в системе образования

Дисциплина относится к системе дисциплин послевузовской ступе-
ни высшего профессионального образования. Ее освоение обязательно
для аспирантов и соискателей при подготовке к сдаче кандидатского
экзамена «История и философия науки». Она рекомендована также
для обучающихся по образовательной программе «Преподаватель
высшей школы».
1.2.	Цель дисциплины

Освоение современных знаний в области философии химии и
повышение методологической культуры химиков-исследователей.

1.3.	Задачи дисциплины

Ознакомление с общей проблематикой философии химической
науки в контексте истории интеллектуальной культуры; постижение
химии в широких социально-культурных контекстах; анализ мировоз-
зренческих и методологических проблем, возникающих на современ-
ном этапе развития химии.

1.4.	Требования к уровню подготовки слушателя

Слушатели, завершившие изучение данной дисциплины, должны:

•	владеть основами современных знаний в области философии
химии;

•	иметь навыки междисциплинарного, поликультурного миро-
воззрения, основанного на глубоком осмыслении философии
химического познания как части общечеловеческой культуры;

•	уметь применять общенаучные познавательные принципы при
организации и проведении исследований в областях химии и
химической технологии.

1.5.	Форма аттестации

Форма итоговой аттестации — экзамен кандидатского минимума.

2. Распределение дисциплины по темам и видам работ

№ п/п	Название темы и ее содержание	Аудиторные занятия		
		Всего часов	Лекции	Семина- ры
1	Философские проблемы химичес- кого познания, их особенности	6	2	4
2	Становление химического зна- ния в химии и в ее пограничных областях  Исторический процесс формиро- вания концепций химии	12	6	8
3	Проблема идеала в химическом Познании. Редукционистские тен- денции и программы во взаимосвя- зях физики, химии, биологии	8	4	4
№ п/п	Название темы и ее содержание	Аудиторные занятия		
		Всего часов	Лекции	Семина- ры
4	Новые направления в химии и химической технологии. Экология, медицина, биотехнология, микро- электроника, энергетика и химия. Научный и социокультурный аспекты состояния химии и хими- ческой технологии в современной России	10	4	4
5	Всего часов	36	16	20

3. Содержание лекционного курса дисциплины (16 час.)

3.1.	Философские проблемы химического познания

История взаимосвязей философии и химии (от алхимии к «хи-
мической философии» XVIII в. (единой химии), от «химической
философии» к мультидисциплинарной химии и философии науки).
Философский анализ химических знаний в трудах Канта, Гегеля,
Энгельса и других мыслителей.

Взаимосвязь философии, философии науки и философии химии:
субординация и координация. Химия как наука о материальных ес-
тественных и искусственных объектах атомно-молекулярного уровня
организации, изучающая их структуру и качественные превращения.
Теоретическая и прагматическая ценность философии химии.

Возможности и перспективы применения наиболее значимых об-
щеметодологических принципов в области химии.

Функционирование в различных разделах химии (и ее пограничных
областях) принципов и методов: соответствия, дополнительности, редук-
ции, целостности, контрредукции, симметрии, причинности, аналогии и
моделирования, идеализации и пролиферации научных теорий.

Анализ природы и познавательных возможностей естественно-на-
учных исследовательских методов в химии. Особенности химических
объектов и предмет химии. Эпистемологические вопросы химии:
формы химического знания, понятийно-терминологический аппа-
рат и символика химии (язык химии). Зарождение категориального
ряда «состав — свойство — отношение», «единичное — общее» «уни-
кальное — подобное» в ятрохимии (иатрохимии) и научной химии
XVI-XVII вв. Решение проблемы целого и части при изучении состава
веществ химиками XVIII в. Включение в теоретическую химию кате-
горий «качество» и «количество», «дискретность» и «непрерывность»
(континуальность) на этапе выработки стехиометрических законов
химии на рубеже XVIII-XIX веков. Образование единого категори-
ального аппарата химии: от XVIII в. до наших дней.

Философско-методологическая значимость фундаментальных
законов химии: стехиометрии, теории химического строения, перио-
дического закона. Уровни организации химических систем: мономеры,
полимеры и макромолекулы, супрамолекулярные системы.

Методологические проблемы классификации экспериментальных
методов в химии на физические, химические, физико-химические и
биохимические методы. Новые методы и инструменты. Достижение
физических пределов в пространственном, временном и концентраци-
онном разрешении. Увеличение чувствительности методов: миниатю-
ризация и компьютеризация химического эксперимента.

3.2.	Исторический процесс формирования концепций химии

Учение об элементах (античный этап учения об элементах; алхимия
и иатрохимия; химия Р. Бойля; теория флогистона и кислородная
теория; периодическая система Менделеева; изотопы, сложная струк-
тура атома и квантовая механика; понятие «элемент» в современном
естествознании).

Структурная химия в неорганической и органической химии (идеи
Берцелиуса, Деви, Лорана, Либиха, Кольбе, Жерара, Кекуле, Купера,
Бутлерова, Курнакова; квантовая химия). Топологические и геомет-
рические описания структуры в химии.

Кинетические теории (история понятия «время» в химии, хи-
мическая кинетика и термодинамика, учение о самоорганизации и
неравновесная термодинамика; проблемы «химической эволюции»).
Особенности пространственно-временных параметров химических
систем (между универсальным пространственно-временным поняти-
ем интервала в физических системах и понятием темпоральности в
отношении к живым организмам).

Принципы химической термодинамики. Проблема макро- и
микроскопичности. Равновесность и неравновесность, линейность и
нелинейность.

Единство концептуального аппарата теоретической химии: при-
нципы электронного строения молекулярных систем в их единстве с
классическими теориями химического строения, учение о реакционной
способности химических соединений и идеи кинетики химических
реакций, учение о взаимосвязи строения и свойств молекулярных
систем, концепция единства всех химических явлений.

Концептуальный аппарат практической химии: принципы химичес-
кого эксперимента (химический анализ и химический синтез), принци-
пы и методы химической технологии. Взаимодействие практической
и теоретической химии как фактор ее развития в целом.

3.3.	Зарождение, становление и трансформация научных знаний
в химии и в ее пограничных областях. Идеалы химического
познания

Развитие химии в интердисциплинарных научных областях (физи-
ческой химии, химической физике, биохимии, биофизической химии,
биоорганической химии, молекулярной биологии, геохимии, биогео-
химии) в процессах взаимодействия научных дисциплин. Взаимосвязь
химии и математики.

Факторы становления химического знания. Влияние социокультур-
ных факторов на философские основания науки: способы объяснения,
описания и предсказания в химии. Нематериальные факторы развития
научного знания: парадигмы и стереотипы научной деятельности; кросс-
дисциплинарная передача, трансформация и модификация научных
знаний («гносеодинамика»); идейная внутринаучная интеллектуальная
атмосфера («внутринаучные идеологии»); социокультурный контекст.

Успехи и предельные возможности программ редукции химии — к
физике, с одной стороны, и биологии — к физико-химическим знани-
ям, с другой стороны. Философский анализ истории механицизма,
редукционизма и витализма. Взаимосвязь и взаимообусловленность
физических, химических и биологических (для биомолекул) свойств
вещества.

3.4.	Химическая технология и новые направления в химии

Особенности взаимосвязи химии и химической технологии в их ис-
тории и актуальном состоянии. Проблемы разработки фундаментальных
оснований естествознания и техники, химии и химической технологии.

Концептуальный аппарат химических технологий: законы кине-
тики и катализа, классической и неклассической термодинамики,
гидродинамические и математические модели, эмпирические зави-
симости, правила и критерии, философские принципы познания.
Соотношение фундаментального и прикладного знания в химичес-
ких технологиях. Проблема редукции феноменологйческих теорий
для сложных систем к закономерностям элементарных процессов.
Моделирование физико-химических процессов и проблемы макро- и
микрогетерогенности в описаниях процессов переноса. Возможнос-
ти и пределы химических технологий в обеспечении устойчивого
развития общества.

Промышленное производство полезных продуктов и создание
новых материалов: неорганические и органические мономеры и поли-
меры, биоактивные вещества, композиционные материалы, волокна,
переработка вторичного сырья, синтез биополимеров, достижения и
проблемы программы «Геном человека» — социально-экономический
аспект данных тенденций.

Химия экстремальных состояний (химическая физика горения и взры-
ва, физико-химические процессы при сверхвысоких или сверхнизких тем-
пературах и давлениях, радиационная химия, механохимия, криохимия,
лазерная химия и др.) — методологический аспект данных подходов.

Новые направления современной химии и химической технологии
как результат интеграции и синтеза естественно-научных знаний: мо-
лекулярный дизайн в химии, нанохимия, спиновая химия, элементная
база компьютеров молекулярного уровня (молекулярный компью-
тинг), супрамолекулярная химия. Химия и мультидисциплинарные
области естествознания: микроэлектроника, биотехнология, эколо-
гия и медицина. Источники энергии (гальванические и топливные
элементы, использование растительных возобновляемых ресурсов,
биохимические преобразования солнечной энергии, водородная
энергетика) — методологические проблемы становления и развития
мультидисциплинарных областей науки и техники.

Химия и современные социокультурные реальности. Взаимодейс-
твие физиков, химиков, биологов и технологов в науке и системе
образования. Связь современной химии и химической технологии с
экономикой, политикой, правом, этикой.

Современная российская фундаментальная и прикладная химия:
утраченные, сохраненные и приобретенные приоритеты.

4. Планы семинарских занятий (20 час.)

Семинар № 1. Специфика философии химии

1.	Особенности химии как науки. Специфика химических объектов
и варианты определений предмета химии. Предмет и определение
философии химии.
2.	Взаимодействие химии и других наук (физики, биологии, эко-
логии, геологии и минералогии).

3.	История и актуальное состояние взаимосвязи фундамен-
тальной (академической) химии с технологией и промышленным
производством.

Семинары № 2-3. Концептуальные системы химии

и их эволюция

1.	Концептуальные системы (КС) химии в их истории.

Онтологические (объект-предметные) и эпистемологические (ис-
торико-логические и теоретические) взаимосвязи КС.

2.	Объекты химии в их историческом раскрытии: статический
(элементно-структурный) и динамический (термодинамический и
кинетический) аспекты.

3.	Концепция самоорганизации в химии, понятие «химическая
эволюция» и/или эволюционная химия.

4.	Перспективы и уникальность химии как науки.

Семинар № 4. Проблема идеала в химическом познании

1.	Аксиологические и акмеологические аспекты научного познания.

2.	Идеалы химического познания и их эволюция (механический,
математический, минералогический, биологический, физический).
Внутринаучные идеологии в химии.

Семинар № 5. Редукционистские тенденции и программы
во взаимосвязях физики, химии и биологии

1.	Формы редукции и редукционизма: гносеологический, прагма-
тический и онтологический редукционизм.

2.	Редукция и редукционизм в химии: история механицизма в ес-
тествознании и основные этапы физикализации химии.

3.	Редукционизм и витализм.

Семинар № б. Химия, технология и общенаучные методы в химии

1.	Естественно-научные и технологические принципы создания
новых материалов.

2.	Химия экстремальных состояний, нанотехнологии и другие
современные направления «высокой химии» и «тонкой химической
технологии».

3.	Химия и биотехнология: история, современное состояние и
перспективы.
4.	Химия и медицина: история, современное состояние и перспек-
тивы.

5.	Химия и химическая технология в контексте мультидисципли-
нарной экологической проблемы.

6.	Общенаучные и интердисциплинарные методы в химии.

5. Вопросы к итоговой аттестации

1.	Принципиальные философские проблемы химического познания
(общая характеристика).

2.	Определение понятий «химия» и «философия химии». Теорети-
ческая и прагматическая ценность философии химии.

3.	История взаимосвязей философии и химии.

4.	Возможности и перспективы применения наиболее значимых
общеметодологических принципов в области химии.

5.	Эпистемологические вопросы химии: формы химического знания,
понятийно-терминологический аппарат и символика (язык) химии.

6.	Исторический процесс формирования концепций химии: учение
об элементах.

7.	Исторический процесс формирования концепций химии: струк-
турная химия.

8.	Исторический процесс формирования концепций химии: кине-
тические теории.

9.	Исторический процесс формирования концепций химии: про-
блемы химической (предбиологической) эволюции и концепции
самоорганизации в химии и смежных науках.

10.	Развитие химии в интердисциплинарных научных областях.

И. Взаимосвязь химии и математики.

12.	Идеалы научного познания в химии.

13.	Парадигмы и стереотипы научной деятельности в химических
сообществах.

14.	Исторический процесс формирования концепций химии:
концепция гносеодинамики как кроссдисциплинарная передача,
трансформация и модификация научных знаний (гносеодинамика) в
процессах взаимодействия химии и других наук.

15.	Внутринаучные идеологии и их влияние на тенденции научного
познания в химии и смежных областях.

16.	Основные этапы развития химии (алхимия, иатрохимия и но-
вая научная химия, объединенная атомно-молекулярным учением) в
социокультурных контекстах истории цивилизации.
17.	Успехи и предельные возможности программ редукции химии
к физике.

18.	Успехи и предельные возможности программ редукции биоло-
гии к физико-химическим знаниям.

19.	Философский анализ истории механицизма, редукционизма и
витализма.

20.	Исторический процесс формирования концепций химии: объ-
ект—предметные взаимосвязи естественных наук.

21.	Эпистемологический и методологический аспекты взаимосвязи
физических, химических и биологических свойств вещества.

22.	Особенности взаимосвязи химии и химической технологии в
их истории и актуальном состоянии.

23.	Новые направления химии и химической технологии, их обще-
научное и социально-экономическое значение.

24.	Современная химия экстремальных состояний и новые области
взаимосвязи естественных и технических наук.

25.	Новые направления современной химии и химической техноло-
гии как результат интеграции и синтеза естественно-научных знаний.

26.	Химия и мультидисциплинарные области естествознания: мик-
роэлектроника, биотехнология, экология и медицина.

27.	Взаимодействие физиков, химиков, биологов и технологов в
науке и системе образования.

28.	Проблемы разработки фундаментальных оснований естество-
знания и техники, химии и химической технологии.

29.	Связь современной химии и химической технологии с эконо-
микой, политикой, правом, этикой.

6.	Литература

6.1.	Основная литература

1.	Азимов А. Краткая история химии. Развитие идей и представ-
лений в химии / А. Азимов; пер. с англ. Под ред. А. Н. Шамина. М.
Мир: 1983.

2.	Бучаченко А. Л. Химия на рубеже веков: свершения и прогнозы
/ А. Л. Бучаченко//Успехи химии. 1999. т. 68. №2. С. 99-118

3.	Данцев А.А. Философия и химия (проблемы формирования ап-
парата химических понятий) / А. А. Данцев. Ростов-на-Дону: Изд-во
Рост, ун-та, 1991.

4.	Джуа М. История химии / М. Джуа; пер. с англ. М.: Мир, 1966.
5.	Зефирова О. Н. Краткий курс истории и методологии химии. =
М.: Анабасис, 2007.

6.	Дмитриев И. С. Научная революция в химии XVIII века: кон-
цептуальная структура и смысл // Вопросы истории естествознания
и техники, 1994, № 3. С. 24-54.

7.	Зоркий П. М. Критический взгляд на основные понятия химии
/ П. М. Зоркий // Российский химический журнал. 1996. Т. XL. № 3.
С. 5-25.

8.	Зоркий П. М. Структурная химия на рубеже веков / П. М. Зоркий
// Российский химический журнал. 2001. Т. XLV № 3. С. 5-25.

9.	Корольков Д. В. Теоретическая химия суверенная дисциплина /
Д. В. Корольков // Российский химический журнал. 1996. Т. XL. № 3.
С. 26-38.

10.	Кузнецов В. И. Диалектика развития химии / В.И. Кузнецов.
М.: Наука, 1973.

11.	Кулов Н. Н. Перспективы развития научных основ химической
технологии / Н. Н. Кулов // Российский химический журнал. 2000. т.
XLIV. ч. 2. № 6. С. 46-55.

12.	Легасов В. И. Проблемы современной химии / В. И. Легасов,
А. Л. Бучаченко // Успехи химии. 1986. т. LV. в. 12. С. 1949-1978.

13.	Курашов В. И. Начала философии науки / В. И. Курашов.
Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2004. (второе издание: Курашов В. И.
Начала философии науки М.: КДУ, 2007).

14.	Курашов В. И. Химия с историко-философской точки зрения.
Казань: Изд-во Казан. Гос. технол. ун-та, 2008.

15.	Курашов В. И. История и философия химии. М: КДУ, 2008.

16.	Курашов В. И. Познание природы в интеллектуальных кол-
лизиях научных знаний: Научная мысль России на пути в XXI век. /
В. И. Курашов. М.: Наука, 1995.

18.	Курашов В. И., Соловьев Ю. И. О проблеме «сведения» химии к
физике / В. И. Курашов//Вопросы философии. 1984. №6. С. 89-98.

19.	Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. Концепции и перспекти-
вы. / Пер. с англ, под ред. В. В. Власова, А. А. Варнека. Новосибирск:
Наука, 1998.

20.	Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направле-
ния исследований / Под ред. М. Роко, 3. Уильямса, П. Аливисатоса;
пер. с англ. М.: Мир, 2002.

21.	Печенкин А. А. Взаимодействие физики и химии (философский
анализ) / А. А. Печенкин. М.: Наука, 1986.
22.	Скоробогатов Г. А. Где искать фундаментальные законы /
Г. А. Скоробогатов // На перекрестках химии. Л.: Изд-во ЛГУ. 1980.
С. 148-165.

23.	Соловьев Ю. И. Химия на перекрестке наук: исторический
процесс развития взаимодействия естественнонаучных знаний. / Со-
ловьев Ю. И., Курашов В. И. М.: Наука, 1989.

24.	Возникновение и развитие химии с древнейших времен до XVII века:
Всеобщая история химии / Отв. ред. Ю. И. Соловьев. М.: Наука, 1980.

25.	История учения о химическом процессе: Всеобщая история
химии / Отв. ред. Ю. И. Соловьев. М.: Наука, 1981.

26.	Становление химии как науки: Всеобщая история химии / Отв.
ред. Ю. И. Соловьев. М.: Наука, 1983.

27.	Соловьев Ю. И. Эволюция основных теоретических проблем в
химии / Ю. И. Соловьев. М.: Наука, 1971.

28.	Устынюк Ю. А. Химия и химическое образование на рубеже
веков: смена целей, методов и поколений специалистов / Ю. А. Ус-
тынюк//Российский хим. журнал. 2000. т. XLV. №2. С. 83-91.

6.2.	Дополнительная литература

1.	Арбузов А. Е. Краткий очерк развития учения о катализе /
А. Е. Арбузов // Избранные работы по истории химии. М.: Наука,
1975. С. 7-88.

2.	Баблоянц А. Молекулы, динамика и жизнь. Введение в самоор-
ганизацию материи / А. Баблоянц. М.: Мир, 1990.

3.	Бучаченко А. Л. Магнитные и спиновые эффекты в химических
реакциях / А. Л. Бучаченко, Р. 3. Сагдеев, К. М. Салихов. Новоси-
бирск: Наука, 1978.

4.	Бучаченко А. Л. Нанохимия прямой путь к высоким технологи-
ям нового века / А. Л. Бучаченко // Успехи химии. 2003. Т. 72. № 5.
С. 419-438.

5.	Быков Г. В. История органической химии: Открытие важнейших
органических соединений / Г. В. Быков. М.: Наука, 1978.

6.	Гольданский В. И. Квантовые химические реакции вблизи абсо-
лютного нуля и их естественнонаучное значение / В. И. Гольданский
//Вопросы философии. 1978. №8. С. 117-131.

7.	Дмитриев И. С. Электрон глазами химика (очерки о современной
квантовой химии) / И. С. Дмитриев. М.: Химия, 1986.

8.	Дмитриев И. С. Человек эпохи перемен: Очерки о Д. И. Менде-
лееве и его времени / И. С. Дмитриев. СПб.: Химиздат, 2004.
9.	Кедров Б. М. Предмет и взаимосвязь естественных наук / Б.М.
Кедров. М.: Наука, 1967.

10.	Кузнецов В. И. Диалектика развития химии / В. И. Кузнецов.
М.: Наука, 1973.

11.	Кузнецов В. И. Общая химия. Тенденции развития / В. И. Куз-
нецов. М.: Высшая школа, 1989.

12.	Кузнецов В. И. Химия и химические технологии. Эволюция
взаимосвязи / В. И. Кузнецов, 3. А. Зайцева. М.: Наука, 1984.

13.	Курашов В. И. Философия: Познание мира и феномены техно-
логии / В. И. Курашов. Казань: КГТУ, 2001.

14.	Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. Концепции и перспек-
тивы / Ж. М. Лен; пер. с англ, под ред. В. В. Власова, А. А. Варнека.
Новосибирск: Наука, 1998.

15.	Ломоносов М. В. Полное собрание сочинений в И т. Т. 1 / Ло-
моносов М. В. Элементы математической химии. М.; Л.: Изд-во АН
СССР, 1950.

16.	Ломоносов М. В. Полное собрание сочинений в И т. Т. 1 / Ло-
моносов М. В. Слово о пользе химии. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1951.

17.	Ломоносов М.В. Полное собрание сочинений в И т. Т. 1 / Ло-
моносов М. В. Труды по физике и химии. М.; Л.: Изд-во АН СССР,
1951.

18.	Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направ-
ления исследований /Под ред. М. Роко, 3. Уильямса, П. Аливисатоса.
М.: Мир, 2002.

19.	Рабинович В. Л. Образ мира в зеркале алхимии: От стихий и
атомов древних до элементов Бойля / В. Л. Рабинович. М.: Энерго-
издат, 1981.

21.	Сафонов М.С. Химическая технология как часть фундаменталь-
ной химии / М.С. Сафонов //Российский химический журнал. 1996.
t.XL. № 3, С. 89-98.

22.	Сафонов М. С., Лисичкин Г. В. Долгосрочные задачи химической
технологии в свете концепции устойчивого развития / Сафонов М. С.,
Лисичкин Г. В. // Российский химический журнал. 2000. Т. XLIV.
Ч. 1. №4. С. 72-81.

23.	Семенов Н. Н. О соотношении химии и биологии / Н. Н. Семе-
нов//Вопр. философии. 1959. №10. С. 96-102.

24.	Семенов Н. Н. К вопросу о соотношении между физическими
и химическими процессами / Н.Н. Семенов // Природа. 1978. № 2.
С. 61-75.
25.	Серафимов Л. А. Некоторые аспекты развития химической
технологии на современном этапе / Л. А. Серафимов, Ю. А. Писарен-
ко, А. К. Фролова // Российский химический журнал. 2000. Т. XLIV.
№6. С. 56 -61.

26.	Сергеев Г. Б. Нанохимия: Учебное пособие / Г. Б. Сергеев. М.:
КДУ, 2006.

27.	Сироткин О. С. Химия на пороге XXI века. (О месте химии в
современном мире, индивидуальности и единстве ее фундаментальных
начал ) / О. С. Сироткин. Казань: КГТУ, 1998.

28.	Смит В., Бочков А., Кейпл Р. Органический синтез. Наука и
искусство. М.: Мир, 2001.

29.	Стефан. Дж. Липпард. Тихая революция в химии / Стефан.
Дж. Липпард // Российский химический журнал. 2001. т. XLV. № 2.
С. 92-93.

30.	Тезисы докладов XVIII Менделеевского съезда по общей и
прикладной химии: В 5 т.; т. 1. Пленарные доклады. Достижения и
перспективы химической науки. М.: Граница, 2007.

30.	Уайф Р. Объединение химии / Уайф Р. // Российский хими-
ческий журнал. 1999. Т. XLII. №1. С. 164-169.

31.	Устынюк Ю. А. Химия и химическое образование на рубеже ве-
ков: смена целей, методов и поколений специалистов / Ю. А. Устынюк
//Российский химический журнал. 2001. т. XLV. №32. С. 83-91.
Владимир Игнатьевич Курашов

История и философия химии

Учебное пособие

Зав. редакцией Игнатова Е. С.
Ведущий редактор Климкин М. С.

Корректор Матвеева В. К
Художник Новикова В. М.
Компьютерная верстка Чикин П. А.

Директор издательства Чепыжов В. В.

Подп. в печать 05.09.2008

Формат 60x84/16. Бумага офсетная
Гарнитура «Petersburg». Печать цифровая

Усл. печ. л. 35,34. Доп. тираж 1000 экз. Заказ № Т-181

ООО «Издательство «КДУ». 119234, Москва, а/я 587
Тел./факс: (495) 939-40-36, 939-40-51
www.kdu.ru; e-mail: kdu@kdu.ru

Отпечатано в типографии КДУ

Тел./факс (495) 939-57-32; e-mail: press@kdu.ru




блестящее учебное, пособие,
юЬное оказать методологическую и информа-
ционную поддержку будущим научным и инженер-
ным работникам, кандидатам наук, при овладе-
нии совокупностью знаний в такой непростой и
постоянно развивающейся области, как история и
философия науки.

floKTopj^xHi^RecKHx наук 77. Я. Захарова
старший научный сотрудник
ИОФХ им. А. Е. Арбузова КазНЦ РАН

Автор представил замечательную по глубине
и зрелости мысли работу, удачно сочетающую
философский и историко-химический анализ.
Пособие выгодно отличается не только широкой
эрудицией автора, но и оригинальностью его
подхода к теме.



Профессор И. С. Дмитриев

Санкт-Петербургский государственный университет



'

Книга дает редкую возможность углубленного
вхождения в междисциплинарную сферу историко-
научных и философских знаний.

Профессор Г. К. Будников

Казанским государственный университет

'

упим-рситп
книжный дом

г и



ISBN 978-5-98227-563-9

9*7 85 9 82

275639







•Jf