Реферат: Программа дисциплины "Концепция современного естествознания" Рекомендуется Министерством образования России для направления подготовки дипломированных специалистов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ





УТВЕРЖДАЮ

Руководитель Департамента

содержания высшего профессионального

образования

________________Л.В. Попов


«____»________________2004 г.




ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


"Концепция современного естествознания"


Рекомендуется Министерством образования России

для направления подготовки дипломированных специалистов

658200 – Инноватика


^ Программа дисциплины
“Концепции современного естествознания”


1. Цели и задачи дисциплины


Изучение дисциплины “Концепции современного естествознания” преследует цель ознакомления студентов, обучающихся по гуманитарным направлениям и специальностям, с неотъемлемым компонентом единой культуры - естествознанием, и формирования целостного взгляда на окружающий мир. Это тем более необходимо, что сейчас рациональный естественнонаучный метод проникает и в гуманитарную сферу, участвуя в формировании сознания общества, и вместе с тем приобретает все более универсальный язык, адекватный философии, психологии, социальным наукам и даже искусству. Возникающая сегодня тенденция к гармоничному синтезу двух традиционно противостоящих компонентов культуры созвучна потребности общества в целостном мировидении и подчеркивает актуальность предлагаемой дисциплины.

Идея курса состоит в передаче гуманитариям элементов естественнонаучной грамотности, представлений об основополагающих концепциях различных естественных наук, складывающихся в единую картину мира. Несмотря на необходимое присутствие элементов истории и философии науки, основное содержание дисциплины подразумевалось как целостное описание природы и человека (как части природы) на основе научных достижений, смены методологий, концепций и парадигм, в общекультурном, историческом контексте. Курс задуман как междисциплинарное динамичное описание основных явлений и законов природы и тех научных открытий, которые послужили началом революционных изменений в технологиях, мировоззрении или общественном сознании. Для этого требовался строгий отбор основных научных фактов, представляющих лицо каждой из естественных наук.


^ 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


Понимание специфики гуманитарного и естественнонаучного компонентов культуры, ее связи с особенностями мышления, природы отчуждения и необходимости их воссоединения на основе целостного взгляда на окружающий мир.

Понимание задач и возможностей рационального естественнонаучного метода, его дополнительной природы по отношению к художественному методу освоения действительности.

Понимание сущности конечного числа фундаментальных законов природы, определяющих облик современного естествознания, к которым сводится множество частных закономерностей физики, химии и биологии, а также ознакомление с принципами научного моделирования природных явлений. Формирование ясного представления о физической картине мира как основе целостности и многообразия природы.

Понимание принципов преемственности, соответствия и непрерывности в изучении природы, а также необходимости смены адекватного языка описания по мере усложнения природных систем: от квантовой и статистической физики к химии и молекулярной биологии, от неживых систем к клетке, живым организмам, человеку, биосфере и обществу.

Понимание сущности жизни, принципов основных жизненных процессов, организации биосферы, роли человечества в ее эволюции. Осознание природы, базовых потребностей и возможностей человека, возможных сценариев развития человечества в связи с кризисными явлениями в биосфере, роли естественнонаучного знания в решении социальных проблем и сохранении жизни на Земле.

Представление о смене типов научной рациональности, о революциях в естествознании и смене научных парадигм как ключевых этапах развития естествознания.

Представление о принципах универсального эволюционизма и синергетики как диалектических принципах развития в приложении к неживой и живой природе, человеку и обществу.

Понимание роли исторических и социокультурных факторов и законов самоорганизации и в процессе развития естествознания и техники, в процессе диалога науки и общества.


^ 3. Объем дисциплины и виды учебной работы


Вид учебной работы

Всего часов

Семестр

Общая трудоемкость дисциплины

255

2

3

4




Аудиторные занятия

136

51

51

34




Лекции

68

34

17

17




Практические занятия (ПЗ)

68

17

34

17




Семинары (С)
















Лабораторные работы (ЛР)
















и (или) другие виды аудиторных занятий
















Самостоятельная работа

119

34

34

51




Курсовой проект (работа)
















Расчетно-графические работы
















Реферат
















и (или) другие виды самостоятельной работы
















Вид итогового контроля (зачет, экзамен)




экзамен

экзамен

экзамен






^ 4. Содержание дисциплины


4.1.Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ПЗ

(или С)

ЛР

Cам

1

2

3

4

5

6

1

Раздел I. Наука в контексте культуры

2







3

2

Раздел II. Точное естествознание

Тема 1. Эволюция дисциплинарного знания

2

2




4

3

Тема 2. Классическая физика – механика

2

2




2

4

Тема 3. Классическая физика – термодинамика

2

2




2

5

Тема 4. Классическая физика – электромагнетизм

2

2




2

6

Тема 5. Проблемы классического синтеза

2

2




2

7

Тема 6. Неклассика - релятивистская физика (специальная теория относительности)

2

2




4

8

Тема 7. Неклассика - квантовая физика

2

2




4

9

Тема 8. Многообразие биологических видов

2

2




4

10

Тема 9. Неклассика - релятивистская квантовая физика (физика квантовых полей и элементарных частиц)

2

2




4

11

Тема 10. Неклассика - квантовая статистическая физика

2

2




2

12

Тема 11. Неклассика - релятивистская статистическая физика (классическая космология)

2

2




2

13

Тема 12. Неклассика - релятивистская квантовая статистическая физика (финальная стадия синтеза фундаментальной физики, квантовая космология)

2

2




2

14

Тема 13. Химические системы

2

2




4

15

Раздел III. ЖИЗНЬ

Тема 1. От атомов к протожизни

2

2




4

16

Тема 2. История Земли

2

2




4

17

Тема 3. Жизнь во Вселенной

2

2




4

18

Тема 4. Химия жизни

2

2




4

19

Тема 5. Живые системы против энтропии

2

2




4

20

Тема 6. Биологическое многообразие

2

2




4

21

Тема 7. Организм

2

2




4

22

Тема 8. Многообразие биологических видов

2

2




4

23

Тема 9. Биологическая эволюция

2

2




4

24

Тема 10. Индивидуальное развитие (онтогенез)

2

2




4

25

Тема 11. Человек: биологическая индивидуальность и личность

2

2




4

26

Тема 12. Биосфера и цивилизация

2

2




4

27

Тема 13. Основные концепции биологии и парадигмы нового мышления

2

2




4

28

Тема 14. Основные достижения современной биологии

2

2




4

29

Раздел IY. Эволюционно-синергетическая парадигма: синергетика

Тема 1. Междисциплинарность и синергетика. Введение

2

2




4

30

Тема 2. Начала эволюционно-синергетического мышления. Принципы синергетики

2

2




4

31

Тема 3. Теория катастроф. Флаги катастроф. Философия нестабильности - от Пуанкаре до наших дней

2


2




4

32

Тема 4. Качественные методы в эволюционных задачах

2

2




4

33

Тема 5. Динамический хаос

2

2




4

34

Тема 6. Самоорганизация

2

2







35

Тема 7. Проблемы междисциплинарного синтеза




2




4




Всего:

68

68




119


4.2. Содержание разделов дисциплины

^ Раздел I. Наука в контексте культуры
Проблема двух культур и современный цивилизационный кризис. Функциональная ассимметрия мозга. Дополнительность естественнонаучного и гуманитарного стилей мышления. Антропные корни происхождения религии, философии, науки. Краткий очерк истории науки. Преднаука в традиционных обществах эпохи царств. Причины возникновения науки в Греции. Хронотоп западной цивилизации: фазы научно-философских, религиозно-мифологических манифестаций и натурфилософского синтеза. Наука эллинского мира. Телеологическая физика Аристотеля, проблемы описания движения и предельных процедур. Упадок Рима.

Вселенские соборы и отказ церкви от научно-философского наследия эллинов. Проблема отношения Бог - человек - природа в язычестве и христианстве. Исследования схоластов по логике и проблеме бесконечности. Первые университеты. Расцвет арабской средневековой науки - ее роль в сохранении и преумножении эллинской традиции. Крестовые походы и переоткрытие античных ценностей.

Натурфилософия Возрождения. Идеалы антропоцентризма. Коперниканская революция - переход к гелиоцентрической системе. Гармония мира как научный идеал и решение Кеплером задачи о движении планет. Реакция католической церкви на учение гелиоцентристов.

Роль Ф. Бэкона, Р. Декарта и Г. Галилея в становлении эмпирических и теоретических основ научной рациональности Нового времени. Научный метод и моделирование.

Классическая физика. "Начала" И. Ньютона - фундамент классической парадигмы. Мир как часы: от телеологической причинности Аристотеля к лаплассову детерминизму. Анализ бесконечно малых. Социальный физикализм ХУШ века, иллюзии социального детерминизма. Учение о теплоте и электричестве. Технологические революции ХУШ-Х1Х века: машинная, паровая, электрическая. Эволюционная теория Дарвина. Атомистическое строение материи. Таблица Менделеева. Электрон. Радиоактивность.

Неклассичесая парадигма XX века - снятие противоречий классической физики. Теория относительности, квантовая механика, статистическая физика. Технологические революции XX века: химическая, атомная, информационная. Последствия техноцентризма конца XX века, экологический кризис и перспективы биоцентризма. Комплексность кризисов и междисциплинарные направления в науке, синергетика. Классика - неклассика - постнеклассика: возвращение человека в научный дискурс - перспектива XXI века. Маятник кросскультурного диалога Восток - Запад: очередная фаза синтеза, или информационное общество. "Уходит" ли наука на Восток?

^ Раздел II. Точное естествознание


Эволюция дисциплинарного знания
Пропедевтические замечания. Как писать законы и читать формулы. Креативная триада Хаос - Логос - Космос: о единстве формальных и естественных языков. Простейшие триадные законы и закономерности (законы движения Аристотеля и Ньютона, Ома, газовые законы, понятия функции и т.д.).

Эволюция базовых понятий пространства и времени от архаических представлений до современности. Геометрии Эвклида, Римана, Лобачевского, кривизна. Понятие симметрии: однородность, изотропность, обратимость пространства и времени, их связь с законами сохранения. Абсолютное пространство Ньютона.

От натурфилософии, через комплексы ощущений к первичной дисциплинарной дифференцировке (механика материальных точек, оптика, теплота). Дисциплинарный рост, культурная и технологическая экспансия (механика, электродинамика, термодинамика). Пределы дисциплинарного роста как границы междисциплинарного согласования, иллюзии классического синтеза.

Рождение дисциплин неклассической науки на попарных противоречиях синтеза классических дисциплин (релятивизм, кванты, статистика). Междисциплинарный синтез в неклассической физике: релятивистские кванты (физика элементарных частиц), квантовая статистика (квантовая физика полупроводников, металлов, сверхтекучесть, сверхпроводимость, лазер и т.д.), релятивистская статистика (общая теория относительности, классическая космология).

Финальный этап синтеза точного естествознания - релятивистская статистическая квантовая физика (theory of everything) (эффекты в первые мгновения рождения Вселенной). Естественный энергетический предел достижимости последнего синтеза. Что дальше? - постнеклассика.
^ Классическая физика - механика
Модель материальной точки. Закон движения, кинематические характеристики. Законы Ньютона. Силы в природе, принцип суперпозиции. Импульс. Область применимости законов Ньютона. Система материальных точек, закон изменения и сохранения импульса системы. Реактивное движение. Работа и энергия. Закон сохранения и изменения механической энергии. Пространство состояний, фазовый портрет.

Модель абсолютно твердого тела. Число степеней свободы. Поступательное и вращательное движение, два типа пространств состояний. Эвристический вывод законов динамики вращательного движения. Момент инерции, момент силы, момент импульса. Закон сохранения и изменения момента импульса системы. Гироскоп и современная навигация. Прецессия - от планет, до элементарных частиц. Модель осциллятора. Колебания вблизи равновесия. Спектр. Резонанс. Звучание музыкальных инструментов. Разложение колебаний по нормальным модам. Волны бегущие и стоячие, поперечные и продольные. Волновое уравнение, принцип Гюйгенса-Френеля. Явления дисперсии, интерференции, дифракции, поляризации. Цвета тонких пленок, радуга, самоцветы, радиолокация, эхо-пересмешник, спектральный анализатор - дифракционная решетка.
^ Классическая физика - термодинамика
Микро- и макро-переменные. Теплота, температура и внутренняя энергия. Уравнение состояния и уравнение процесса. Первое начало термодинамики. Теплоемкости. Работа. Циклы. К.П.Д. тепловых машин. Энтропия. Второе начало термодинамики. Необратимость тепловых процессов стрела времени. Гипотеза о тепловой смерти Вселенной. Необратимые процессы переноса: диффузия, теплопроводность, вязкость. Третье начало термодинамики.
^ Классическая физика - электромагнетизм
Взаимодействие: дальнодействие и близкодействие. Электростатика. Заряд. Закон Кулона. Электростатическое поле, принцип суперпозиции. Поток. Закон Гаусса. Потенциал. Металлы в электрическом поле. Ток. Закон Ома. Диполь. Диэлектрики. Электростатические поля в быту и природе. Пробой.

Магнитостатика. Природа магнитного поля. Поле движущегося заряда. Сила Лоренца. Магнитосфера - магнитный щит Земли. Магнитный момент магнетики. Закон Гаусса для магнитного поля. Магнитные поля в быту и природе. Электродинамика. Циркуляция. Э.Д.С. Вихревое электрическое поле. Закон электромагнитной индукции Фарадея-Ленца. Приложения закона в технике и повседневности. Нестационарные токи, закон Ампера-Максвелла, ток смещения. Система уравнений Максвелла-Лоренца, ее решение в пустоте. Электромагнитные волны: технические и медицинские приложения.
^ Проблемы классического синтеза
Попытки классического синтеза конца XIX века. Противоречия между механикой и электромагнетизмом. Поиск эфира. Противоречия между термодинамикой и электромагнетизмом: объяснение спектра излучения нагретых тел. Ультрафиолетовая катастрофа. Противоречия между механикой и термодинамикой: необратимость времени в тепловых процессах. Кризис основ физики рубежа веков.


^ Неклассика - релятивистская физика (специальная теория относительности)

Постулаты теории относительности Эйнштейна. Элементарное событие. ИСО. Следствия ТО и их эвристический вывод: относительность одновременности, сокращение продольных размеров движущихся тел, замедление хода движущихся часов. Парадокс близнецов. Собственные длина и время.

Преобразования Лоренца, четырехмерные векторы. Единое пространство-время. Релятивистские инварианты, пространственно-временной интервал. Мировые линии. Инвариатность причинной связи в теории относительности. Закон сложения скоростей. Релятивитские энергия, импульс. Обобщение закона Ньютона. Четырехмерный вектор энергии импульса, его инвариант. Массивные и безмассовые частицы. Энергия покоя.

Два способа преобразования массы покоя в энергию движения - синтез и распад ядер, дефект масс. Деление тяжелых ядер, атомная энергетика и атомное оружие. Технологические проблемы: обогащение, эксплуатация, утилизация. Термоядерный синтез легких элементов: синтез в звездах, водородная бомба. Перспективы управляемого синтеза: лазерный термояд и токамак.
^ Неклассика - квантовая физика
Гипотеза квантов Планка. Объяснение излучения абсолютно черного тела. Явление фотоэффекта и теория фотонов Эйнштейна. Корпускулярно-волновой дуализм света. Планетарная модель атома Резерфорда, ее недостатки. Первая квантовая модель атома Бора. Постулаты Бора. Волны материи де-Бройля. Оптико-механическая аналогия и уравнение Шредингера. Вероятностная интерпретация волновой функции. Дифракция электронов.

Матричная механика наблюдаемых Гейзенберга. Операторы и современный формализм квантовой механики. Стационарные состояния, полный набор наблюдаемых. Наблюдаемое состояние среднее, редукция волновой функции. Плюрализм языков квантовой механики, теория представлений фон Неймана. Квантовая вероятность и детерминированность. Соотношение неопределенности Гейзенберга и принцип дополнительности Бора. Применение боровского принципа к феноменам культуры и психики. Тоннельный эффект. Распад связанных состояний. Квантование моделей классической механики.

Тождественные частицы в квантовой механике. Фермионы и бозоны. Связь спина со статистикой. Принцип запрета Паули. Обоснование заполнения оболочек в периодической таблице химических элементов. Теория химической связи. Атомные и молекулярные спектры. Вращательные, колебательные, электронные. Трудности квантовой механики, ее различные интерпретации. Проблема скрытых параметров. Эффект Эйнштейна-Подолького-Розена.
^ Неклассика - статистическая физика
Вероятность как атрибут сложных систем. Понятие ансамбля в естественных и гуманитарных науках. Равновесные и неравновесные состояния. Вероятностные распределения в молекулярно-кинетической теории. Максвелл, Больцман, Гиббс, вычисление средних.

Больцмановское определение энтропии ее связь с информацией и степенью упорядоченности. Классическая связь теплоемкости и степеней свободы молекул. Примирение динамического и статистического подходов - эргодическая теория.


^ Неклассика - релятивистская квантовая физика (физика квантовых полей и элементарных частиц)

Релятивитское волновое уравнение Дирака. Наличие решений для античастиц, невозможность нормировки. Необходимость вторичного квантования - квантованные поля. Море Дирака - квантовый вакуум. Достижения квантовой электродинамики. Виртуальные частицы, одевания и перенормировки.

Четыре типа взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, слабое, сильное. История открытия элементарных частиц. Фундаментальные фермионы стандартной модели: шесть кварков, шесть лептонов, история открытия. Фундаментальные бозоны глюоны, фотоны, W-бозоны. Гипотеза невылетания кварков, цвет, калибровочные поля, струны. Симметрии квантовых систем и феномен ее нарушения, идеи объединения разных взаимодействий.
^ Неклассика - квантовая статистическая физика
Квантовое распределение Гиббса. Квантовая ферми- и бозе-статистика. Зонная теория электронов. Металлы, полупроводники, диэлектрики. Модель квазичастиц, фононный газ в кристаллах, теплоемкость твердых тел.

Явление сверхтекучести, бозе-конденсат. Сверхпроводимость, куперовские пары, БКШ теория. Лазер, когерентное излучение, голография.


^ Неклассика - релятивистская статистическая физика (классическая космология)

Общая теория относительности. Принцип эквивалентности гравитационной и инертной массы. Связь геометрии и гравитации. Уравнения Эйнштейна. Большие массы и астрофизические феномены искривления пространства и замедления времени. Эволюция звезд. Черные дыры и возможность их косвенного наблюдения.


^ Неклассика - релятивистская квантовая статистическая физика (финальная стадия синтеза фундаментальной физики, квантовая космология)

Теория великого объединения всех взаимодействий на ранних стадиях эволюции Вселенной. Теория инфляции и последовательного нарушения симметрии квантового вакума. Антропный принцип.

Перспективы физики XIX века. О возможности переносов естественнонаучных методов в гуманитарную сферу. О проблемах физики живых систем и психофизических феноменах. О науке и "паранауке". Место физики в науке следующего века, неизбежность ее междисциплинарной адаптации.
^ Химические системы
Энергетика химических процессов; химическая связь; валентность; реакционная способность. Периодическая система элементов. Неорганические и органические соединения. Катализ. Биополимеры. Комплементарность. Матричный синтез.

^ Раздел III. Жизнь


От атомов к протожизни
Необходимость возникновения адекватного языка при описании многочастичных систем. Неорганические и органические соединения и их многообразие. Макромолекулы, гиперцикл и зарождение жизни. Концепция абиогенеза и физико-химической эволюции.
^ История Земли
Положение Земли в Солнечной системе. Происхождение, строение и эволюция Земли; образование и взаимодействие ее оболочек. Физические поля Земли. Космические циклы. Солнечная активность и биосфера. Современные геофизические условия жизни.

^ Жизнь во Вселенной

Работы В.И. Вернадского, А.А. Чижевского, П. Тейяра де Шардена, философское направление “русский космизм” - идеи о единстве мира, закономерности появления живого вещества и высших форм жизни в развитии Вселенной (“антропный принцип”). Биосфера Земли как единая живая система, продукт эволюционного развития и взаимодействия множества дискретных биологических форм (видов). Чудо жизни. Системный анализ, кибернетика, нелинейное моделирование в изучении свойств жизни. Понятие “Живые системы”. Место человека в эволюции Земли: понятие о ноосфере (В.И.Вернадский, П.Тейяр де Шарден); развитие технологической цивилизации и биосфера; экологический кризис.
^ Химия жизни
Возникновение свойства биологического узнавания на основе свойств биополимеров (структура белков, комплементарность), самовоспроизведение биологических структур как следствие матричного синтеза: нуклеиновые кислоты, генетический код, биосинтез белка. Белки: ферменты и биологические машины. Информационные молекулы. Биологические мембраны и свойство специфичности.
^ Живые системы против энтропии
Сущность жизни. Возрастание количества информации и способности к ее оценке в прогрессивном развитии живого. Целесообразность структурной организации и поведения живых систем. Принципы биологического узнавания, биологическая индивидуальность (“свое” и “чужое”). Саморегуляция, самообучение, самовоспроизведение, целостные реакции живых систем. Жизнь в потоке вещества, энергии и информации.

Индивидуальное и астрономическое время. Циклические и необратимые процессы, биологический возраст. Особенности организации пространства в живых системах. Основные свойства живых систем (целостность, гомеостаз и способность к адаптации, трансформация энергии, наследственность и изменчивость, иерархичность и разнообразие структурной организации, открытость, неравновесность, самовоспроизведение, эволюция). Основные функции живого (питание, дыхание, движение, размножение, рост и развитие, раздражимость). Уровни биологической организации: молекулярный, клеточный, тканево-органный, организменный, популяционный, биоценотический, экосистемный, биосферный. Характерные размеры, времена жизни, элементы и типы связей между ними. Клеточная теория - основная концепция современной биологии, база развития медицинских наук, фармакологии, селекции, биотехнологии. Изменение представлений о биологии клетки в связи с методологическими достижениями современной науки. Краткое обсуждение путей реализации основных свойств и функций живых систем на клеточном уровне.

Принципы структурной организации и регуляции метаболизма. Рисунки на доске: схемы клеток, объяснение общих и специализированных функций. Обмен веществ, трансформация энергии и информационные процессы в клетке на примерах бактериальной (прокариотической), растительной (автотрофной эукариотной) и животной (гетеротрофной эукариотной). Единство и разнообразие клеточных типов у эукариот. Жизненный цикл клетки. Концепция биогенеза. Митоз; мейоз; их эволюционное значение.
^ Биологическое многообразие
Разнообразие элементов в живых системах - один из ведущих принципов их организации и сохранения устойчивости.
Организм
Определение организма. Многообразие клеточных типов, разделение и интеграция основных жизненных функций. Пути организации жизнеобеспечения у растений и животных. Пути обмена веществ, энергии; восприятие, переработка и хранение информации (краткий обзор). Проблема коммуникации в живой природе. Коды и языки информации. Механизмы гомеостаза и адаптации. Роль эндокринной и нервной систем в осуществлении целостных реакций организма животных. Схема управляющего контура и ее объяснение на примере нервной и эндокринной систем. Воспроизведение организмов. Генетическая программа. Понятие о генотипе и фенотипе; современные представления о геноме. Воспроизведение организмов. Половое и бесполое размножение; смерть и бессмертие в живой природе. Концепции биологического значения смерти.
^ Многообразие биологических видов
Основа организации и устойчивости биосферы. Понятие о систематике и таксономии, о естественной системе классификации и установления биологического родства. Основные таксоны живой природы: бактерии, простейшие, грибы, растения, животные. Разнообразие и взаимодействие организмов различных царств. Понятие о биологическом прогрессе; основные концепции.
^ Биологическая эволюция
История Земли и биосферы. Геохронологическая шкала. Различные представления о зарождении жизни (гипотезы самозарождения, панспермии; креационизм). Основные предпосылки, задачи и проблемы эволюционной теории. Эволюционизм до-Дарвина. Дарвин, Уоллес. Представления о возможности целенаправленной и нейтральной эволюции (Берг, Бауэр, Дана и др.). Концепции прерывистой эволюции. Законы генетики и эволюция. Современная "синтетическая теория эволюции". Дивергентные и конвергентные процессы в эволюции. Концепция универсального эволюционизма.


^ Индивидуальное развитие (онтогенез)

От одной клетки к многоклеточному организму. Рост, дифференциация иморфогенез. Проблема программы индивидуального развития. Реализация генетической информации в развитии. Механизмы интеграции и целостности зародыша. Бифуркационный характер развития, критические периоды онтогенеза. Онтогенетические предпосылки эволюционных процессов. Теория самоорганизации и индивидуальное развитие. Синергетические модели процессов эмбриогенеза.

Диверсификация в историческом и индивидуальном развитии организмов. Теория катастроф. Синергетика как универсальный язык описания эволюционирующих систем.
^ Человек: биологическая индивидуальность и личность
Особенности человека как биологического вида. Системная организация и обеспечение основных жизненных функций у животных у человека. Организм как целое, нейроэндокринная регуляция. Нервная система человека. Принципы высшей нервной деятельности: рефлекс и доминанта. Поведение человека и животных. Сознание, речь, труд, творчество. Психическое и соматическое начала в формировании личности человека.

Биологические законы и общество. Биологическое и социальное в человеке. Генетика и воспроизведение человеческой популяции. Экология человека и здоровье. Концепции здоровья. Генетический груз. Биологически обоснованные потребности и естественные права человека. Понятие среды обитания человека и определение ее качества. Основы биоэтики. Биологическая природа человека и социальные проблемы. Общество как живая самоорганизующаяся система. Биополитика.

^ Биосфера и цивилизация
Биосфера как продукт взаимодействия живого и косного вещества. Учение В.И. Вернадского о биосфере.