Базовая наука против прикладной [ править ]
Прикладная наука сосредоточена на развитии технологий и методов. Напротив, фундаментальная наука развивает научные знания и прогнозы, в основном в естественных науках, но также и в других эмпирических науках, которые используются в качестве научной основы прикладной науки. Фундаментальная наука разрабатывает и устанавливает информацию для предсказания явлений и, возможно, понимания природы, тогда как прикладная наука использует части фундаментальной науки для разработки вмешательств с помощью технологий или техники для изменения событий или результатов. Прикладные и фундаментальные науки могут тесно взаимодействовать в исследованиях и разработках . Взаимодействие между фундаментальными исследованиями и прикладными исследованиями изучается Национальным научным фондом.
Она провела исследование, в котором проследила взаимосвязь между фундаментальными научными исследованиями и разработкой основных инноваций, таких как оральные контрацептивы и видеомагнитофоны. Это исследование показало, что фундаментальные исследования сыграли ключевую роль в развитии всех инноваций. Количество фундаментальных научных исследований требуется уточнение ], которые помогли в создании данной инновации, достигло своего пика требуется уточнениемежду 20 и 30 годами до самой инновации. Хотя большинство инноваций принимает форму прикладной науки, а большинство инноваций происходит в частном секторе, фундаментальные исследования являются необходимым предшественником почти всех прикладных наук и связанных с ними инноваций. Примерно 76% фундаментальных исследований проводится университетами.
Можно провести различие между фундаментальной наукой и такими дисциплинами, как медицина и технология. Их можно сгруппировать как STM (наука, технология и медицина; не путать с STEM ) или STS (наука , технологии и общество). Эти группы взаимосвязаны и влияют друг на друга, хотя они могут отличаться такими особенностями, как методы и стандарты.
В Nobel Prize смесь основная прикладными наук для его премии в области физиологии и медицине . Напротив, награды Лондонского королевского общества позволяют отличить естественные науки от прикладных.
Подходы к классификации наук
Многообразие и сложность всей системы науки детерминирует рассмотрение её особенностей с двух сторон, таких, как:
- практическая применимость;
- предметная общность.
В первом случае все множество научных дисциплин можно условно разделить на две большие группы: фундаментальные и прикладные науки. Если последние имеют непосредственное отношение к практике и направлены на решение каких-либо конкретных задач, то первые, выступая своеобразной основой, являются ориентирами в формировании общего представления о мире.
Во втором, обращаясь к содержательной стороне, характеризующей дисциплины исходя из трёх предметных сфер (человек, общество и природа), выделяют три:
- естественные, или, как ещё говорят, естествознание, которое изучает различные стороны природы, это физика, химия, биология, математика, астрономия и т. д.;
- общественные или социальные, изучающие различные стороны общественной жизни (социология, политология и т. д.);
- гуманитарные – здесь в качестве объекта выступает человек и все, что с ним связано: его культура, язык, интересы, права и т. д.
Какой бы была борьба с COVID-19 без фундаментальной науки?
Именно фундаментальные исследования и разработки — база, которая дала возможность относительно в короткий срок не только понять и спрогнозировать распространение новой коронавирусной инфекции, но и разработать эффективные методы диагностики, профилактики, лечения и вакцинации. Да, конечно, всегда есть повод критиковать за несвоевременность тех или иных мер, но нельзя поспорить с тем, что для человечества реакция на пандемию в течение нескольких недель и месяцев — это беспрецедентное событие, возможное лишь благодаря наличию значимых заделов в науке.
Комментирует Евгений Владимирович Шляхто, академик РАН, генеральный директор Национального медицинского исследовательского центра имени В. А. Алмазова, президент Российского кардиологического общества, член президиума РАН:
«Мне кажется, ведущим фактором успеха в борьбе с COVID-19 на сегодняшний день является как раз роль науки. Уже через несколько недель после начала пандемии начались работы над вакциной. Действительно, наука проявила себя с самой лучшей стороны. Мы выяснили и природу заболевания, и о предрасполагающих факторах много знаем, и лекарства появились, и вакцины созданы — это все наука. И те страны, где наука была на достаточно высоком уровне, проявили себя с самой лучшей стороны в это сложное время, в этих вызовах».
Первый шаг, в котором важна была роль науки, — это собственно осознание опасности новой инфекции и прогнозирование ее развития. Именно за счет оперативного изучения нового коронавируса и построения прогнозных моделей учеными были разработаны меры, которые позволяли замедлить распространение пандемии.
Рассказывает Артем Ромаевич Оганов, профессор «Сколтеха» и МИСиС, доктор физико-математических наук, член Европейской академии, действительный член Королевского химического общества и Американского физического общества:
«Если вы помните, с самого начала пандемии, когда только-только возник этот вирус, ученые смогли его выделить, изучить и предсказать, что этот вирус настолько заразен, что будет пандемия. Это тоже результат фундаментальной науки, когда вы, проанализировав геном вируса, можете сказать, что вирус очень заразен и очень опасен. Так что с самого начала и вплоть до нынешних дней фундаментальная наука сыграла огромную роль в замедлении пандемии, в спасении огромного числа жизней и в облегчении течения этой и других болезней. Если бы не было фундаментальной науки, то осознание серьезности ситуации пришло бы слишком поздно».
Фундаментальная наука сыграла роль и в разработке схем лечения. Специфика новой инфекции оказалась вызовом для медицины — не существовало эффективных схем и протоколов лечения, вирус COVID-19 разрушал привычные представления о течении заболеваний схожей этимологии и в плохом смысле удивлял врачей своими особенностями. При разработке новых схем лечения ценой каждого дня были человеческие жизни, и здесь опять помогли существующие научные заделы. Например, крайне важными оказались полученные ранее знания о функционировании легочной ткани и системе свертывания крови — без них терапия пациентов с умеренной и тяжелой формами заболевания была бы менее успешной.
Поясняет Алексей Евгеньевич Умрюхин, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой нормальной физиологии Первого московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова:
«Любая пандемия обостряет и актуализирует некоторые направления развития фундаментальной науки. Имеется замкнутый взаимообогащающий принцип развития: с одной стороны, фундаментальные открытия, совершаемые из творческого и чистого научного интереса, открывают новые направления, на основе которых мы получаем средства для улучшения и укрепления нашей жизни. А с другой стороны, необходимость разработки и применения практических средств на основе открытых ранее механизмов обостряет и ускоряет развитие соответствующих фундаментальных научных областей. Сейчас многие сконцентрированы на том, чтобы наука выдавала практические, быстро применимые в новых технологиях результаты. Имеется мнение, что чисто фундаментальных открытий, полученных на основе познания ради познания, накоплено уже слишком много. Сейчас в нашей стране происходит исключительный крен в сторону практико-ориентированной научной деятельности, имеющей целью исключительно практические разработки».
Подходы к классификации
Система наук довольно многообразна и сложна. Именно поэтому её уже столько веков изучают многие исследователи. Они рассматривают её с двух сторон:
- практической;
- предметной общности.
Именно при первом варианте все науки подразделяются на два больших класса — прикладные и фундаментальные. К ним относятся дисциплины, имеющие прямое отношение к практическим знаниям. Они направлены на решение определенных задач. А вторые представлены теорией. Но между ними существует взаимосвязь.
Все науки разделяют на три предметных группы: естественные, социальные и гуманитарные. Первые изучают разные аспекты природы, к примеру, это химия, физика, астрономия, биология и математика. К социальным или общественным дисциплинам относятся те, что занимаются исследованиями разных сторон человеческой жизни. А гуманитарные направлены на изучение людей и всего, что с ними связано, — язык, право, культура, интересы.
«Царь-лазер»
В начале 2022 года планируется запуск первой очереди самой мощной в мире лазерной установки УФЛ‑2М, которую СМИ окрестили «Царь-лазером». О сроках запуска осенью 2021 года рассказал научный руководитель Российского федерального ядерного центра — Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики Вячеслав Соловьёв в интервью порталу «Страна Росатом».
«Первая очередь будет запущена в начале следующего года. Это четверть каналов, на которых уже можно будет проводить определённого класса исследования. На полную мощность лазер заработает в 2027 году», — пояснил он.
- Элементы лазерной установки УФЛ‑2М
«Нам предстоит изучить возможность зажигания термоядерных мишеней лазером, сформировать облик этих мишеней, исследовать вопросы турбулентного перемешивания и взаимодействия лазерного излучения с плазмой. Эти исследования мы как раз и будем выполнять на первой очереди УФЛ‑2М», — добавил он.
Первый модуль установки УФЛ-2М был запущен в конце 2020 года. Установка возводится в Сарове (Нижегородская область). Камера, в которой лазерные импульсы будут воздействовать на мишени, была собрана в 2019 году.
Также по теме
Молекулярное кино: как будет работать мощнейший рентгеновский лазер на свободных электронах
В Гамбурге представители 12 стран, в том числе российские учёные, запустили уникальный рентгеновский лазер на свободных электронах,…
Масса камеры — 120 тонн, она представляет собой сферу из алюминиевого сплава диаметром в 10 м.
Мишенью в данном случае называют оболочку, на внутреннюю поверхность которой наносится слой дейтерия.
Напомним, разработки в сфере лазерного термоядерного синтеза ведутся с 1960-х годов, когда советские учёные установили, что с помощью мощного лазерного импульса можно запустить термоядерную реакцию. Первые опыты по лазерному сжатию сферических термоядерных мишеней были проведены в СССР в 1970-х годах, исследования продолжаются и сейчас.
После завершения строительства твердотельный лазер установки УФЛ-2М будет иметь 192 лазерных канала, то есть сможет создавать 192 лазерных луча, способных облучать мишень со всех сторон.
Пока что в мире не проводилось успешных опытов по зажиганию термоядерной мишени лазером. Для запуска термоядерной реакции необходимо маленькое количество вещества равномерно сжать до очень высокой плотности. Такие опыты уже пытались осуществить на американской установке NIF, однако они не увенчались успехом — установка не смогла обеспечить равномерность сжатия мишени.
Российские учёные ожидают, что конструкция УФЛ-2М позволит достичь этой цели.
Напомним, термоядерный синтез происходит при слиянии лёгких ядер атомов, в первую очередь водорода. Реакция начинается при очень высокой температуре и давлении, в процессе часть массы вещества преобразуется в энергию.
Проект включает
- расширение программы повышения международной конкурентоспособности до 40 вузов, включая вузы с потенциально сильными исследовательскими центра-ми в каждой стратегически приоритетной для страны области;
- формирование и поддержку уже существующих международных исследователь-ских центров и центров превосходства на базе университетов, вошедших в топ-100 или топ-200 (в зависимости от отрасли) соответствующих глобальных предмет-ных рейтингов. Создание в России в кооперации с ведущими исследовательскими центрами передовой экспериментальной базы для крупных международных про-ектов в наиболее значимых направлениях исследований, от установок Мегасайенс до лонгитюдных панелей социологических наблюдений, сбора и классификации больших данных. Формирование инфраструктуры «открытого доступа» для меж-дународных ученых — «центров превосходства», обеспечивающих в том числе привлечение в страну молодых перспективных исследователей;
- финансирование долгосрочных (от 5 до 10 лет) программ фундаментальных поисковых исследований ведущих исследовательских университетов и научных центров;
- расширение международного рекрутинга ведущих и перспективных ученых, имеющих значимые научные результаты, с софинансированием государством 50% заработной платы таких ученых (модель успешно применяет-ся в Китае);
- создание академических университетов на основе партнерств исследователь-ских университетов и институтов РАН с целью реализации совместных про-грамм аспирантуры и магистратуры;
- реализацию национальной программы информационных ресурсов, предпо-лагающей централизованное приобретение всех значимых издательских баз данных, и бесплатное предоставление доступа к ним для всех российских исследователей.
Примеры фундаментальных исследований
Как работает человеческий мозг
Это классический случай фундаментальных и чистых исследований. На постоянной основе ученые углубляются в функционирование человека с целью ответа на оставшиеся без ответа вопросы.
Они особенно стремятся оценить, как способствовать нормированию, понять, как отношения человека с его окружающей средой и помочь устранить условия мозга.
Использование фруктовых мух дрозофила, Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) в США разработали метод для картирования мозга.
Таким образом, вы можете легко увидеть нейронные связи и поток коммуникаций в реальном времени внутри живых мух, помогая понять нейронные цепи в человеческом мозге..
Мужское поведение
Социология и психология также являются источниками исследований. Понимание того, каково поведение человека перед определенными и определенными моментами, является подлинной заботой для многих.
Согласно Лаборатории вычислительной социальной нейробиологии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, люди, имеющие дружеские отношения, имеют сходные паттерны нейронной активности..
Это указывает на то, что сходство способствует социальной сплоченности, эмпатии и коллективным действиям..
Влияние технологий в повседневной жизни
Влияние технологий является очень распространенной областью изучения. С каждым нововведением профессионалы оценивают, как этот новый инструмент может изменить планету и общество..
Много было сказано об экологических последствиях производства определенных артефактов, но последствия для людей также анализируются..
Например, в недавней публикации, заказанной компанией British Airways, опрос выявил ряд ежедневных задач, которые были заменены ростом технологий..
Опрос двух тысяч человек показал, что ношение портативного проигрывателя компакт-дисков, наличие энциклопедии и возможность запоминать номера телефонов наизусть — это действия, которые остались в прошлом благодаря развитию таких устройств, как смартфоны..
Последствия потребления определенных продуктов
Здоровье является еще одним рынком, который дает ученым бесчисленное множество гипотез для исследования.
Забота о человеке, а также лечение и профилактика заболеваний являются целью изучения многих специалистов, стремящихся улучшить качество жизни человека..
Расследование, которое было опубликовано в журнале Клеточный Метаболим, Продукты и напитки с высоким содержанием сахара перерабатываются главным образом в тонкой кишке, а не в печени, как считалось ранее.
Это в дополнение к многочисленным исследованиям, которые показывают, что потребление сахара вредно для печени и что его избыточное потребление вызывает ожирение, повышает резистентность к инсулину и создает условия для возникновения диабета..
В результате
- увеличен объем НИОКР и средств, получаемых университетами от управления объектами интеллектуальной собственности, в расчете на одного студента не менее чем в 2 раза;
- расширено присутствие российских университетов на глобальных рынках зна-ний и технологий, в том числе устойчивое присутствие в первых сотнях глобаль-ных предметных рейтингов (не менее 20 вузов к 2024 году, 40 вузов — к 2035 году);
- наличие в первой сотне участников в 50% глобальных (международных) пред-метных рейтингов хотя бы одного российского вуза; наличие российских вузов в топ-300 каждого такого рейтинга;
- создано не менее 50 центров превосходства (международных исследовательских центров) в разных отраслях науки, привлечено в Россию не менее 10 тысяч зару-бежных исследователей.
Обзор [ править ]
Несмотря на то, что умные люди работают над этой проблемой в течение 50 лет, мы все еще открываем удивительно простые вещи о самой ранней истории нашего мира. Это довольно унизительно. — Матия Чук, научный сотрудник Института SETI и ведущий исследователь, ноябрь 2016 г.
Фундаментальные исследования расширяют фундаментальные знания о мире. Он направлен на создание и опровержение или поддержку теорий , объясняющих наблюдаемые явления. Чистое исследование является источником большинства новых научных идей и способов мышления о мире. Он может быть исследовательским , описательным или пояснительным; однако объяснительное исследование является наиболее распространенным. необходима цитата
Фундаментальные исследования порождают новые идеи, принципы и теории, которые нельзя сразу использовать, но, тем не менее, они составляют основу прогресса и развития в различных областях. Например, современные компьютеры не могли бы существовать без исследований в области чистой математики, проведенных более века назад, для которых в то время не было известного практического применения. Фундаментальные исследования редко помогают практикам напрямую решать их повседневные проблемы; тем не менее, он стимулирует новые способы мышления, которые могут произвести революцию и значительно улучшить то, как практикующие специалисты решают проблемы в будущем. необходима цитата
ссылки
- Sampieri. Р. Х. (2010). Методология исследования. Получено 5 февраля 2018 г. с сайта esup.edu.pe
- Сото, Л. (2013). Чистые и прикладные исследования. Получено 5 февраля 2018 г. с сайта mitecnologico.com
- Хоффманн Т. (2017, 10 января). Что такое фундаментальные исследования? Получено 3 февраля 2018 г. с сайта sciencenordic.com.
- Твой мозг работает так же, как твой луч, говорит учеба. Получено 5 февраля 2018 г. с сайта timeslive.co.za
- Исследование British Airways показывает влияние технологий на повседневные задачи. Получено 5 февраля 2018 г. с сайта chwezitraveller.com
- Рейлтон Д. (февраль 2018 г.). Рекуператор 5 февраля 2018 года, из medicalnewstoday.com
- Всегда задавался вопросом, как работает мозг? Новая технология здесь, чтобы понять, как функционирует орган. Получено 5 февраля 2018 года с сайта timestime.indiatimes.com.
Соотношение фундаментального и прикладного
Некоторые ученые отказываются разделять дисциплины на прикладные и фундаментальные. Проблема состоит в том, что любая научная сфера начинается не с практики, а с теории. И только на конечном этапе своего развития она может превратиться в прикладную область.
Любая наука при формировании проходит два этапа. На первом новые знания аккумулируются до определённого уровня. И только после его достижения наступает второй этап. Уже на нём человек на основе полученной информации, результатов исследований и знаний может заниматься практической деятельностью. То есть в этом случае он формирует свои умения и применяет их в конкретной отрасли.
Сама теория, согласно которой новые знания относятся к фундаментальной группе, а практическое использование к прикладной, не совсем верна. Дело в том, что в некоторых случаях происходит замена итогов и целей. Иногда бывает, что прикладные исследования позволяют получить новые знания. А ранее неизвестные технологии становятся основой фундаментальных знаний.
Основное отличие двух составляющих — это свойства их результатов. Если во время прикладных исследований ученые могут спрогнозировать итоги, то при фундаментальных — нет. В первом случае испытания проводятся в связи с ожиданиями людей, а во втором устоявшиеся теории могут разрушаться. Но при этом возникают гораздо более ценные знания и умения.
https://youtube.com/watch?v=F-gN0FZh0ZI
Определение по мнению авторов
Роберто Эрнандес Сампиери
По словам Роберто Эрнандеса Сампиери, исследование определяется как «набор систематических и эмпирических процессов, которые применяются к изучению явления».
Андер-яйцо
По словам Андер-Эгга, эта концепция о «рефлексивной, систематической, контролируемой и критической процедуре, которая направлена на обнаружение или интерпретацию фактов и явлений, отношений и законов определенной области реальности (…) на поиск фактов, способ узнать реальность, процедура, чтобы узнать частичные истины, или лучше, чтобы обнаружить частичные не ложь «.
Кеммис и Мактаггарт
Кеммис и Мактаггарт в 1988 году обозначили этот инструмент как «процесс размышления в данной проблемной области, где кто-то хочет улучшить практику или личное понимание. Ответственный специалист проводит исследование, чтобы четко определить проблему и определить план действий. Затем проводится оценка для проверки и установления эффективности предпринятых действий »..
Зоррилья и Торрес
Другие авторы, такие как Зоррилья и Торрес, определяют эту концепцию как более научную, учитывая, что они определяют ее как «поиск знаний и истин, которые позволяют описывать, объяснять, обобщать и предсказывать явления, происходящие в природе и в обществе. Это специализированный этап научной методологии ».
Мария Тереза Юрен
С другой стороны, Мария Тереза Юрен объясняет, что «исследование становится наукой, когда в нем строятся теории (…) Научные исследования начинаются с вопросов и заканчиваются построением очень компактных систем идей, а именно теорий «.
«Переворот в науке»
По словам заместителя директора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ, доктор физико-математических наук, профессора Георгия Тихомирова, сегодня главные научные открытия в космологии, астрофизике, физике высоких энергий делаются именно в рамках совместных международных проектов, в которых активно участвуют российские учёные.
- Gettyimages.ru
Учёный напомнил о федеральной научно-технической программе развития синхротронных и нейтронных исследований, которая была утверждена правительством в 2020 году. Программа подразумевает не только участие российских учёных в международных научных проектах, но и создание таких «мегасайенс»-установок в России.
«Это очень важно. Кроме того, важно привлекать в науку молодёжь и поддерживать её
До сих пор социальный статус учёного в глазах общества недостаточно высок. Сейчас мы пытаемся преодолевать последствия 1990-х и 2000-х годов, которые обескровили науку. И нам предстоит ещё большая работа в этом направлении», — отметил Тихомиров.
Также по теме
«Переход на новый промышленный уклад»: член-корреспондент РАН — о развитии генных технологий в России
Для роста численности кадров в сфере генных технологий нужно в первую очередь ввести такую специализацию в российских вузах. Кроме…
Профессор кафедры теоретической физики физического факультета МГУ, доктор физико-математических наук, член президиума РАЕН Юрий Владимиров считает, что фундаментальные исследования являются локомотивом для прикладной сферы.
«Устройство элементарных частиц, элементов, их взаимодействие — от наших знаний в этих областях зависит прогресс техники. В компьютерах, смартфонах уже реализуются знания, полученные ранее в рамках фундаментальных физических исследований», — отметил учёный в комментарии RT.
Сейчас фундаментальная физика будет определять даже развитие такой далёкой от естественных наук сферы, как философия, уверен эксперт.
«Вообще, есть закономерность: в первой трети каждого века происходили серьёзные пересмотры оснований всей физики. В начале прошлого века такой революцией стало создание квантовой теории, создание теории относительности. Веком раньше — создание геометрии Лобачевского, теоретической механики. Так что, судя по всему, сейчас тоже идёт некий процесс, хотя его не все замечают, намечается новый переворот в науке», — подытожил Юрий Владимиров.
