ТЕХНОГЕНЕЗ И БИОСФЕРА: ПРОБЛЕМА КОЭВОЛЮЦИИ (СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД)

Каганов Ю.Т.

к.т.н., доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Россия, 107005, Москва, 2-я Бауманская, 5.    e-mail: kaganov@rk5.bmstu.ru

 

       Отрицательное техногенное воздействие на природные системы становится все более очевидным. Экологическая катастрофа, прогнозируемая уже в нынешнем столетии, висит как дамоклов меч над историческим развитием человечества. В свою очередь последствия глобального экологического кризиса повлекут за собой глобальные политические и экономические сдвиги. Это вызывает необходимость тщательного как философского, так и естественнонаучного анализа причин и возможных путей выхода из экологического кризиса. Одна из наиболее серьезных причин возникновения кризисной ситуации является неконтролируемый технический прогресс. Перед человечеством стоит беспрецедентная по сложности и срочности задача определить дальнейшую стратегию развития техногенеза. Такая задача должна решаться в двух аспектах:

1)          гуманитарный: этический и социально-психологический;

2)          собственно технический или технологический.

       Эти два аспекта тесно взаимосвязаны и требуют совместного решения.

       Для этого необходимо проанализировать тенденции развития техники и наметить контуры дальнейшего технологического развития человечества. По-видимому появление homo sapiens и неолитическая революция, приведшая к возникновению техногенной цивилизации, не случайны. Они являются естественным ходом развития биосферы и обусловлены выходом на новый уровень эволюции, связанный с процессом самоорганизации биосферы и формированием ноосферы.  С этой проблематикой связана и проблема выхода человека в космос. Поэтому одной из важнейших задач является построение общей концепции технологического развития человечества как естественного развития биосферы.

Не случайно также и то, что кризис, который переживает современная наука совпал, а точнее предшествует кризису исторического развития человечества. Происходит довольно быстрая смена господствовавшей научной парадигмы, связанной с опорой на линейный детерминизм, новой парадигмой, основанной на «нелинейном мышлении».

Работы в области нелинейной и стохастической динамики, и, в особенности, работы 70-х годов И. Пригожина по теории диссипативных систем, Г. Хакена по синергетике, М. Эйгена по теории гиперциклов, по сути, приводят к смене традиционной картины мира. Благодаря этим работам постепенно раскрывается тайна самоорганизации и морфогенеза. Идеи самоорганизации постепенно проникают во многие научные дисциплины. Одним из наиболее важных полигонов для отработки идей самоорганизации являются создание синергетических (нелинейных, динамических) моделей биосферных и экологических систем.

Но возникает вопрос - Каким образом согласовать развитие техногенной цивилизации или, более конкретно, технических систем с развитием биосферных и экологических систем? Для этого очевидно необходима выработка новой концепции технологического развития человечества, опирающаяся на новую научную парадигму. В качестве такой концепции предлагается концепция экобионики, основанная на представлениях о технической деятельности человека как самоорганизующихся процессах деятельности биосферы. Экобионика опирается на идеи бионики, хотя существенно отличается от нее.

Бионика, возникшая в начале 60-х годов, своим девизом избрала принцип «живые прототипы - ключ к новой технике». Казалось, что достаточно использовать многие идеи и конструктивные решения, заложенные в живых системах и можно будет создавать принципиально новые технические конструкции. Однако такой путь оказался тупиковым. Метод простой аналогии без разработки глубокой теоретической основы лежащей за рамками чисто технической проблематики не мог привести к существенным результатам. Такой теоретической основой стала разработка проблемы самоорганизации новой междисциплинарной областью знания - синергетикой. Идеи синергетики, возникшие в конце     60-х - начале 70-х годов были дальнейшим продолжением исследований в области термодинамики неравновесных процессов, нелинейной динамики систем, химической кинетики и самоорганизации биологических макромолекул.

Новое, что внесла синергетика - это представление о механизмах самоорганизации в естественных и искусственных системах. Возникновение новой системы в процессе самоорганизации всегда связано с формированием новой структурной информации. Экобионика, как теоретическая и практическая система концепций разработки новой техники, в существенной степени должна опираться на теоретический аппарат синергетики. Новая техника должна вписываться в биосоциальные структуры биосферы. Такая задача не может быть решена без исследования процессов самоорганизации как в естественных, так и в искусственных системах. Экобионика, являясь комплексной системой знаний в области техники, биологии, экологии и синергетики, становится точкой роста  целостного восприятия мира и формирования новой философии.

Экобионика становится одним из наиболее важных элементов теории ноосферы. Поскольку именно новая техника, согласованная с физическими и биосоциальными процессами становится той ступенью, которая позволит выйти из кризиса и подняться в область ноосферы. Процесс формирования ноосферы, как высшей формы организации биосферы, должен пройти несколько этапов.

Мы сейчас, по-видимому, находимся на самом начальном этапе. Перестройка биосферы, связанная с формированием ее  в ноосферу, пронизывает все уровни организации биосферы. В настоящий момент эта перестройка носит кризисный характер. Однако в дальнейшем врастание искусственных систем в естественные должно привести к устойчивости этого симбиоза, к появлению нового качества, связанного с больщей адаптивной способностью биосферы противостоять вредным возмущениям.

Этот процесс носит самоорганизующийся характер и человечество является центральным механизмом самоорганизации. В связи с этим можно выделить следующие уровни самоорганизации биосферы в ноосферу тесно связанные с идеями экобионики.

1.     Уровень микробиологический, связанный с созданием адаптационных механизмов и их поддержкой при взаимодействии человека и микробиологической инфраструктуры биосферы.  Здесь можно выделить создание биотехнологических цепочек, которые естественно встраиваются в природные процессы обмена веществ, энергии и информации биосферы.

2.     Уровень биогеоценозов. Создание экологически замкнутых биосферных структур, обладающих автономностью и определенными целевыми установками.

3.     Уровень техногенный. Разработка технических систем, создаваемых на принципах самоорганизации. Такие системы должны иметь определенные свойства живых систем, а их «жизнедеятельность» должна органично включаться в биосферные процессы.

4.     Уровень биосоциальный. Разработка и согласование технических и социально-технических структур в единые экологические и биосоциальные комплексы.

5.     Уровень биосферный. Создание глобального биосферного мониторинга с разработкой соответствующих адаптивных механизмов управления и самоорганизации. Для обеспечения таких механизмов  необходима разработка принципиально новых систем переработки информации и воздействия на биосферу. Эти механизмы должны быть более «мягкими» чем существующие, но, вместе с тем достаточно эффективными.

6.     Уровень космический. Обеспечение космического самовоспроизведения биосферы. При этом должна быть выработана новая «космическая этика». Создание новых биосфер не должно быть сопряжено с разрушением существующих. Экспансия Земно биосферы должна быть хорошо согласована с общекосмическими процессами.

Перечисленные уровни самоорганизации биосферы в ноосферу дают возможность сформулировать те области деятельности, которые связаны с экобионикой и могут быть реализованы уже в настоящее время.

Представленная работа выполнялась в рамках проекта Российского Фонда Фундаментальных Исследований по гранту «Экобионика - концепция технологического развития человечества XXI века», № 97-06-80406.