Двадцать первый век — это век биологии, пришедшей на смену веку физики. Биология стала не только фундаментальной наукой о жизни во всех ее проявлениях, но и частью человеческой культуры и духовности общества, которая существенно влияет на все области деятельности человека. Значение современной биологии, являющейся целой системой наук о жизни, о биосистемах, трудно переоценить. Биологические открытия генетического кода, механизмов искусственного синтеза, рекомбинации и переноса генов, биосинтеза белков, стволовых клеток способны изменить медицину, сельское хозяйство, промышленность и охрану природы и обеспечить решение глобальных проблем человечества.

Проблема — это сложная задача, которая требует решения, но его способы и возможный результат неизвестны. Решение научных проблем приводит к научным открытиям. Какие проблемы человека из перечисленных могут быть решены с помощью биологических знаний?

Основные глобальные проблемы человечества:

• Геополитические (проблемы войны и мира, терроризма)
• Экологические (уменьшение запасов биоресурсов и т.д.)
• Демографические (например, изменение численности населения )
• Социальные (проблемы здравоохранения, образования)
• Экономические (энергетические, сырьевые непродовольственные)

Основными направлениями современных биологических исследований являются:

1. изучение механизмов регуляции процессов на всех уровнях организации живого с целью познания закономерностей жизни;
2. изучение законов существования и развития биосферы с целью установления гармоничных отношений между природой и обществом;
3. исследование биологических процессов с целью конструирования на их основе новых биологических и технических систем;
4. изучение влияния условий космоса на организм для выяснения механизмов адаптации живых существ к действиям космических факторов;
5. исследования биологических процессов и объектов с целью использования знаний для биотехнологического производства лекарств, пищевых продуктов, сырья, использования солнечной энергии, добыча экологически чистого топлива, электроэнергии, охраны природы, определения возможностей использования пищевых продуктов из генетически модифицированных организмов;
6. исследования механизмов деятельности мозга с целью познания закономерностей регуляции процессов мышления, памяти, эмоций и т.д.;
7. изучение механизмов наследственности и изменчивости с целью разработки методов раннего диагностирования и излечения наследственных болезней человека, лечение новых инфекционных болезней, исследования заболеваний растений и механизмов фитоиммунитета;
8. изучение молекулярных и клеточных реакций организмов на глобальные катастрофические изменения климата на планете;
9. изучение закономерностей старения живых существ для увеличения продолжительности жизни и решения проблем долголетия человека.

Итак, XXI век является веком биологии, так как основные глобальные проблемы могут быть решены с помощью биологических знаний.

Связь биологии и экологии

Экология (от греч. οἶκος — дом, λόγος — наука) — это наука о взаимосвязи живого между собой и с окружающей средой. Экология возникла как сугубо биологическая наука, но в наше время она превратилась в науку о фундаментальных свойства экосистем и их компонентов. Одним из первых, кто начал рассматривать экологию как узкую биологическую научную дисциплину, а как междисциплинарную науку, был выдающийся зоолог и эколог Одум (1913-2002). В научном труде «Основы экологии» (1953) ученый предложил новую структурную организацию , центральное место в которой отведено экосистемам. Новая концепция Одума стала настоящей революцией в экологии.

Современная экология является междисциплинарной самостоятельной наукой, связанной со многими другими науками и прежде всего с биологией. Экологические знания необходимы для исследований по ботанике, зоологии, физиологии, морфологии, систематики, биогеографии, эволюционной биологии, генетики, биотехнологии, поскольку биологические системы — это открытые системы, которые взаимосвязаны с окружающей средой триединым потоком веществ, энергии и . При этом экология является биологической наукой из-за того, что исследует биологические системы и их свойства.

На современном этапе развития общества биологические и экологические исследования объединяет общая и чрезвычайно актуальная цель: предоставить общую картину функционирования природы и определить место и роль человека в природных процессах. Само существование живой природы на нашей планете и процветания человеческого общества зависят от того, насколько быстро будут раскрыты закономерности существования экосистем и биосферы в целом.

Итак, характер междисциплинарных связей биологии и экологии на современном этапе развития общества определяется необходимостью решения глобальных проблем человечества.

Каково значение биологических знаний для человека?

Биологическое познания является организованной деятельностью в соответствии с целями и задачами, результатом которой являются новые знания о живой природе. Для накопления и обработки знаний биология использует такие понятия, как научный факт, гипотеза, теория, закон. Сложность проявлений жизни предопределяет использование самых разнообразных методов биологии, физики, химии, географии, математики. Среди основных методов выделяют сравнительно-описательный, экспериментальный, мониторинг, моделирование и статистический метод.

Для проведения исследований природы советовал: «Изучая движения , не забудь из каждого найденного факта сделать вывод для практики, чтобы твоя наука не осталась невостребованной». Сейчас из всех естественных наук именно биологические исследования имеют огромное практическое и научное значение в жизни человека и общества. Прежде всего биологические исследования важны для таких отраслей деятельности человека, как:

Итак, XXI век является веком биологии еще и потому, что нет такой области практической деятельности человека, для которой исследования и достижения современной биологии не имели бы никакого значения.

Биология – система наук о живой природе. Среди различных биологических наук одними из первых, более двух тысяч лет назад, возникли науки, изучающие растения – ботаника (от греч. ботанэ – зелень) – и животных – зоология (от греч. зоон – животное – и логос). Успехи в развитии биологии со временем обусловили возникновение различных ее направлений, с которыми вы познакомитесь в старших классах.

Каждый организм обитает в определенной среде. Среда обитания – часть природы, окружающая живые организмы, с которой они взаимодействуют. Вокруг нас существует множество живых организмов. Это – растения, животные, грибы, бактерии. Каждую из этих групп изучает отдельная биологическая наука.

Значение биологии в жизни человека. В наше время перед человечеством особенно остро встают такие общие проблемы, как охрана здоровья, обеспечение продовольствием и сохранение разнообразия организмов на нашей планете. Биология, исследования которой направлены на решение этих и других вопросов, тесно взаимодействует с медициной, сельским хозяйством, промышленностью, в частности пищевой и легкой и т. д.

Вы все знаете, что, заболев, человек использует лекарства. Большинство лекарственных веществ получают из растений или продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Например, жизнь сотен миллионов людей сохранило применение антибиотиков (от греч. анти – против – и биос). Их вырабатывают определенные виды грибов и бактерий. Антибиотики убивают возбудителей многих опасных заболеваний человека и животных.

Биология играет важную роль и в обеспечении человечества продовольствием. Ученые создают новые высокоурожайные сорта растений и породы животных, что позволяет получать больше продуктов питания. Исследования биологов направлены на сохранение и повышение плодородия почв, что обеспечивает высокие урожаи. Живые организмы широко используются и в промышленности. Например, простоквашу, кефир, сыры человек получает благодаря деятельности определенных видов бактерий и грибов.

Однако активная и часто непродуманная хозяйственная деятельность человека привела к значительному загрязнению окружающей среды веществами, вредными для всего живого, к уничтожению лесов, целинных степей, водоемов. За последние столетия исчезли тысячи видов животных, растений и грибов, а десятки тысяч находятся на грани вымирания. А ведь исчезновение даже одного какого–нибудь вида организмов означает безвозвратную потерю для биологического разнообразия нашей планеты. Поэтому ученые создают списки видов растений, животных и грибов, нуждающихся в охране (так называемые Красные книги), а также выделяют территории, где эти виды взяты под охрану (заповедники, национальные природные парки и т. д.).

Таким образом, биология – наука, призванная своими исследованиями убедить людей в необходимости бережного отношения к природе, соблюдения ее законов. Поэтому ее считают наукой будущего.

Реферат по биологии

Подготовила Совалкина Мария Валерьевна, ученица 102 класса

МОУ Гимназия №19

Вступление

Биология – это наука о жизни, живой природе, одна из естественных наук, предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой.

Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру,

функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

Значение биологии для человека огромно. Общебиологические закономерности используются при решении самых разных вопросов во многих отраслях народного хозяйства. Благодаря знанию законов наследственности и изменчивости, достигнуты большие успехи в сельском хозяйстве при создании новых высокопродуктивных пород домашних животных и сортов культурных растений. Ученые вывели сотни сортов зерновых, бобовых, масличных и других культур, отличающихся от своих предшественников более высокой продуктивностью и другими полезными качествами. На основе этих знаний проводится селекция микроорганизмов, продуцирующих антибиотики.

В наши дни значение биологии постоянно возрастает. Познание законов жизни важно для сельского хозяйства и космоса, медицины и экологии. Не случайно некоторые учёные утверждают, что XXI век – век биологии, который приведёт человечество к управлению основными законами жизни.

В дальнейшем практическое значение биологии еще больше возрастет. Это связано с быстрыми темпами роста населения планеты, а также с постоянно возрастающей численностью городского населения, непосредственно не участвующего в сельскохозяйственном производстве. В такой ситуации основой увеличения пищевых ресурсов может быть лишь интенсификация сельского хозяйства. Важную роль в этом процессе будет играть выведение новых высокопродуктивных форм микроорганизмов, растений животных, рациональное, научно обоснованное использование природных богатств.

В самых различных областях биологии все больше возрастает значение пограничных дисциплин, связывающих биологию с другими науками - физикой, химией, математикой, кибернетикой и т.д. Так возникли биофизика, биохимия, и такая продуктивная наука как бионика.

Введение в бионику

Всем известно, что возникновение жизни и функционирование живых организмов обусловлены естественными законами. Познание этих законов позволяет не только составить точную картину мира, но и использовать их для практических целей. Живая природа с незапамятных времен служила человеку источником вдохновения в его стремлении к научному и техническому прогрессу. Начав с изучения внешней, наблюдаемой стороны творений природы, с копирования того, что было доступно непосредственно созерцанию, человек в дальнейшем стал вникать в сущность вещей и процессов окружающего мира, научился вскрывать их глубокие взаимосвязи, познавать законы природы и, опираясь на добытые знания, перешел к преобразованию познанных вещей и процессов в соответствии с запросами практики.

В науке сложилось новое направление – бионика, задачей которой является использование результатов изучения конструкций и процессов в биологических объектах для совершенствования существующих и создания новых, более совершенных приборов, устройств и машин.

Название бионики происходит от древнегреческого слова «бион» - «ячейка жизни». Изучает бионика биологические системы и процессы с целью применения полученных знаний для решения инженерных задач. Другими словами, бионика помогает человеку создавать оригинальные технические системы и технологические процессы на основе идей, найденных и заимствованных у природы.

В отличие от многих других научных дисциплин, время зарождения которых установить трудно, а порой и не возможно, датой появления на свет бионики официально принято считать 13 сентября 1960 года – день открытия в Дайтоне американского национального симпозиума на тему «Живые прототипы – ключ к новой технике».

Бионика – наука междисциплинарная. Она сформировалась на базе естественных и многочисленных инженерно-технических наук. По существу она синтезирует накопленные знания в биологии и радиотехнике, химии и кибернетике, физики и психологии, и т.д. бионика соединяет разнородные знания в соответствии с единством живой природы.

У бионики есть символ: скрещенные скальпель, паяльник и знак интеграла. Этот союз биологии, техники и математики позволяет надеяться, что наука бионика проникнет туда, куда не проникал еще никто, и увидит то, чего не видел еще никто.

Бионика как наука

Предмет бионики – изучение принципов построения и функционирования живых организмов с целью применения этих принципов в технике, для коренного усовершенствования существующих и создания принципиально новых машин, приборов, механизмов, строительных конструкций и технологических процессов.

Основной метод бионических исследований, построения бионических систем – моделирование.

В многообразной тематике ведущихся ныне бионических исследований наиболее четко вырисовались пять направлений:

Нейробионика

Моделирование анализаторных систем

Ориентация и навигация

Биомеханика

Биоэнергетика

Биоархитектура

Расскажем о них по порядку.

Нейробионика – одно из направлений бионики, специализирующееся на исследовании способов преобразования информации в биологических системах. Широкие возможности в моделировании нервных процессов проявляются в моделировании нервных сетей, что привело к построению ряда специальных бионических устройств, позволяющих успешно решать множество задач, связанных с передачей и обработкой информации. Примером таких устройств являются перцептроны – обучающиеся самоорганизующиеся системы, выполняющие логические функции опознавания и классификации образов.

Моделирование анализаторных систем - одно из направлений бионики, специализирующееся на моделировании органов восприятия. К примеру, бионическое устройство – «визиолог», давно разработанное американскими учеными, может выполнять некоторые функции человеческого глаза: воспринимать изображение, проводить измерения и перерабатывать информацию.

Ориентация и навигация - одно из направлений бионики, специализирующееся на моделировании органов восприятия, на изучении конструктивных особенностей созданных природой слуховых анализаторов.

Уже давно была разработана электронная модель, воспроизводящая частотные характеристики человеческого уха, и тому подобные устройства.

Биомеханика - одно из направлений бионики, специализирующееся на исследовании морфологических особенностей живых организмов. Так, на основе анализа способа передвижения пингвина конструктор А.Ф. Николаев создал оригинальную снегоходную машину «Пингвин», развивающую скорость до 30 км в час. Так же бег кенгуру подсказал идею «прыгающей машины». Разработано большое число манипуляторов, в той или иной степени повторяющих элементы конструкции человеческих конечностей.

Биоэнергетика - одно из направлений бионики, специализирующееся на исследовании биоэнергетики живых организмов. В частности, большое внимание уделяется изучению и моделированию работы мышцы. Основанной на непосредственном превращении химическое энергии в механическую.

Биоархитекрура - одно из направлений бионики, специализирующееся на исследовании органических конструктивных систем. Яркий пример архитектурно-строительной бионики - полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений.

Бионика в настоящее время. Перспективы развития этой науки.

В последнее десятилетие бионика получила сильный импульс к новому развитию, поскольку современные технологии позволяют копировать миниатюрные природные конструкции с небывалой ранее точностью. В то же время, современная бионика во многом связана не с ажурными конструкциями прошлого, а с разработкой новых материалов, копирующих природные аналоги, робототехникой и искусственными органами.

Концепция бионики отнюдь не нова. К примеру, еще 3000 лет назад китайцы пытались перенять у насекомых способ изготовления шелка. Но в конце ХХ века бионика обрела второе дыхание, современные технологии позволяют копировать миниатюрные природные конструкции с небывалой ранее точностью. Так, несколько лет назад ученые смогли проанализировать ДНК пауков и создать искусственный аналог шелковидной паутины - кевлар. В этом обзорном материале перечислены несколько перспективных направлений современной бионики и приведены самые известные случаи заимствований у природы.

В настоящее время ученые пытаются конструировать системы хотя бы с минимальной приспособляемостью к окружающей среде. Например, современные автомобили оборудованы многочисленными сенсорами, которые измеряют нагрузку на отдельные узлы и могут, например, автоматически изменить давление в шинах. Однако разработчики и наука только в начале этого длинного пути.

Перспективы интеллектуальных систем завораживают. Идеальная интеллектуальная система сможет самостоятельно совершенствовать собственный дизайн и менять свою форму самыми разнообразными способами, например, добавляя недостающий материал в определенные части конструкции, изменяя химический состав отдельных узлов и т.д. Но хватит ли у людей наблюдательности и ума, чтобы научиться у природы?

Современная бионика во многом связана с разработкой новых материалов, которые копируют природные. Другие разработчики концентрируются на изучении природных организмов.

Значение биологии для человека огромно. Общебиологические закономерности используются при решении самых разных вопросов во многих отраслях народного хозяйства.

Природа открывает перед инженерами и учеными бесконечные возможности по заимствованию технологий и идей. Раньше люди были не способны увидеть то, что находится у них буквально перед носом, но современные технические средства и компьютерное моделирование помогает хоть немного разобраться в том, как устроен окружающий мир, и попытаться скопировать из него некоторые детали для собственных нужд.

Бионика, в свою очередь, играет большую роль в жизни человека. Это одна из самых быстроразвивающихся наук нашего времени, мощный ускоритель научно-технической революции. Она обещает неслыханный расцвет производительных сил человечества, новый взлет науки и техники.

Список литературы

«На пути к бионике». И.Б. Литинецкий.

«Основы биологии» С.Г. Мамонтов.

«Значение бионики» Л.Б. Ладожский.

«Какое значение биологии в жизни?» сообщение , кратко изложенное в этой статье, раскроет все положительные аспекты данной сферы и возможности ее использования в будущем.

Сообщения: Значение биологии

Биология представляет собой систему наук, которая изучает живую природу. Она включает в себя много наук, первой из которых возникли ботаника и зоология. Это случилось больше 2000 лет тому назад. Со временем возникло много направлений, с которыми Вы ознакомитесь позже.

Каждый живой организм обитает в своей, определенной среде. Это часть природы, с которой взаимодействуют животные. Вокруг человека существует большое количество живых организмов: грибов, бактерий, животных и растений. И каждую группу изучает отдельная биологическая наука.

Если обособить, то биология – это наука, которая своими исследованиями призвана убедить человечество в бережном отношении к природе, соблюдению законов. Это наука будущего. Поэтому роль биологии в будущем переоценить действительности трудно, ведь она во всех подробностях изучает жизнь и все ее проявления. Современная биология объединяет такие понятия — клеточная теория, эволюция, генетика, энергия и гомеостаз.

Сегодня от биологии отделились новые науки, которые играют важную роль не только для человечества сегодня, но и в будущем. Это генетика, ботаника, зоология, микробиология, морфология, физиология и вирусология. Они представляют собой целый комплекс ценных, фундаментальных знаний, годами накопленных цивилизацией.

Использование биологических знаний в повседневной жизни человека

Сегодня перед человечеством остро встают проблемы охраны здоровья, обеспечения продовольствием, сохранения разнообразия организмов на планете и экологии. Например, биология в повседневной жизни человека помогла сохранить множество жизней благодаря разработке антибиотиков. Также наука помогает обеспечить человечество продовольствием – ученые создали высокоурожайные сорта растений, новые породы животных. Биологи исследуют почвы и разрабатывают технологии, позволяющие сохранить и повысить их плодородие. Из грибов и бактерий люди научились получать кефир, сыры и простоквашу.

Биологическая наука является крепким фундаментом в социологии, медицине и экологии. Она постоянно пополняется знаниями. В этом ее ценность. Благодаря биологии люди научились излечивать бактериологические и вирусные заболевания. Труды исследований не прошли даром: с планеты исчезли источники таких страшных заболеваний как брюшного тифа, холеры, оспы и сибирской язвы.

Роль биологии растет непрерывно. Сегодня расшифрован геном человека, а в будущем нас ждут еще более великий открытия. В этом поможет такое направление как биотехнология, которая за цель ставит не только создание безопасных лекарств, но и увеличение качества самой жизни.

Соблюдение биологических закономерностей и использование биотехнологий позволит обеспечить безопасное сосуществование всем жителям планеты. В будущем биология трансформируется в реальную силу, способствующая процветанию Земли и гармонии между человеком и природой.

Надеемся, что сообщение на тему «Значение биологии» помогло Вам подготовиться к занятию, и Вы узнали, какое значение биологических знаний для будущего человека. А рассказ о значении биологии Вы можете дополнить через форму комментариев ниже.

Биология - наука о живых организмах. Неудивительно, что в начале XXI века она вышла на первые строчки среди остальных наук, ведь достижения в области медицины, селекции, генетики связаны с открытиями учёных-биологов.

Практическое значение биологии

Большинство из нас не задумывались, насколько вклад науки может повлиять на будущее. Уже сегодня учёные раскрыли могут выводить новые сорта растений и породы животных. Идёт работа по синтезу противоопухолевых веществ. Медицина будущего полностью будет основана на биологии.

В чём заключается практическое значение общей биологии? Важно понять, каким образом функционирует любая клетка организма и какие процессы там происходят. А ещё можно узнать, как делятся клетки и что собой представляет геном человека. Развитие общей биологии может дать представление о том, как функционирует наш организм.

Практическое значение биологии в жизни огромное, ведь не раз вам, наверное, помогали знания, полученные ещё в школе, когда вы доставали аптечку или пытались вывести для себя какие-либо закономерности природы. Сейчас стоит перед миром глобальная проблема экологии. Здесь практическое значение биологии нельзя переоценить, т. к. знание особенностей развития организмов в природе может сильно помочь в сохранении окружающей среды, в том числе флоры и фауны.

Селекция и генная инженерия

Проблема голода затрагивает огромное количество стран. Чтобы увеличить объёмы получаемого урожая с посевов, было необходимо провести работу по улучшению генома растений. Учёные достигли успехов в области селекции, и теперь количество продукции, получаемой с посевов, выросло в несколько раз. То же касается и выведения новых пород животных. Теперь человек может разводить животных, которые приносят больше шерсти, дают больше молока, имеют большую массу. В этом также заключается практическое значение биологии.

И селекция неотделимы друг от друга. Благодаря этим двум отраслям биологии и были достигнуты подобные результаты. Выведение новые сортов, пород и штаммов напрямую связано с генетикой, т. к. в лаборатории идёт работа с геномами организмов на уровне ДНК. Гены, которые необходимы человеку, встраиваются в геномы и бактерий. В итоге организмы получают устойчивость к какому-либо неблагоприятному фактору, повышают свой урожай и т. д.

Молекулярная биология и медицина

На чём будет основана медицина будущего? Определение нуклеотидной последовательности генома человека уже не миф. Большое количество болезней связано с мутациями в генах. По причине каких-либо нарушений в молекуле ДНК, люди страдают аллергией или могут испытывать побочные воздействия препаратов при лечении. Всё это в недалёком будущем может быть обнаружено, если секвенировать геном каждого отдельного человека и сделать индивидуальные генетические паспорта.

Сегодня существуют целые предприятия по производству лекарств или веществ, необходимых человеку. Технология продукции основана на использовании бактерий. Каким образом это происходит?

Человек научился встраивать необходимые ему гены в генетическую информацию бактерий. Так как прокариоты делятся очень быстро, они тем самым увеличивают копии этих генов. Такие бактерии-производители используются, например, в производстве инсулина, а значит, это весьма эффективно.

Эволюция

Проблема эволюции волнует человека и сегодня. Откуда мы произошли? Как на самом деле происходила эволюция организмов на Земле? Чтобы ответить на эти вопросы, необходимы новые открытия в области биологии.

Практическое значение биологии настолько велико, что уже сегодня учёные смогли прояснить некоторые детали эволюции. Однако они ещё не дали ответа на главные вопросы происхождения человека. Раскрыть все тайны эволюции - это одна из главных целей современной биологии.