Mis on teadus?

  • Millega tegelevad loodusteadlased?
  • Milline on teaduse roll ühiskonna arengus?
  • Mis on tehnoloogia?

Teaduse eesmärk on saada uusi tõeseid teadmisi

Teadlased teevad iga päev tööd selle nimel, et saada uusi teadmisi, teha avastusi ja luua seadmeid, millest oleks inimestele kasu. Meie elu on muutunud turvalisemaks ja mugavamaks: oleme harjunud kasutama GPS seadmeid, arvuteid, mobiiltelefone, i-Pode. Nii saame kergesti suhelda sõpradega ükskõik millises maailma nurgas. Et mitte haigestuda rasketesse nakkushaigustesse, saame lasta end vaktsiinidega vaktsineerida.

Teadus on ühtaegu nii uurimisprotsess kui ka teadmiste kogum, mis uurimistöö tulemusena sünnib. Teadusliku uurimistöö eesmärk on paremini maailma tundma õppida ning leida vastuseid küsimustele mis, miks, kus ja kuidas toimub. Seega on teadus maailma tundmaõppimise viis. Teadusel on palju harusid, mis uurivad eri valdkondi. Näiteks tegeleb keeleteadus inimkeele, ajalooteadus inimühiskondade arenemise ja kasvatusteadus kasvatuse ja õpetuse uurimise ja analüüsimisega. Need teadused kuuluvad humanitaarteaduste hulka.

Bioloogia kui teadus

Loodust uurivad ja käsitlevad loodusteadused (nt füüsika, keemia, bioloogia). Kõige üldisemaid ja põhilisemaid seaduspärasusi looduses alates maailmaruumist kuni silmale nähtamatu mikromaailmani uurib füüsika. Eluslooduse uurimisega tegeleb bioloogia (bios tähendab kreeka keeles elu). Bioloogia omakorda jaguneb mitmeks haruks vastavalt sellele, mida uuritakse.

Mõtle

  • Mille poolest erineb bioloogia füüsikast?
  • Nimeta teadusi, mis kuuluvad loodusteaduste hulka.
  • Milline teadusvaldkond tundub sulle kõige põnevam?
  • Loe teaduse saavutuste kohta ajakirjast Imeline Teadus või internetist novaator.err.ee

Kuidas teadus areneb?

Teaduse saavutused ei sünni tühja koha peale, tavaliselt eelneb suurtele avastustele paljude teadlaste pikaajaline töö. Teaduse areng põhineb varasematel saavutustel. Ka neid teadmisi, mis hiljem valeks osutuvad, on vaja, sest need aitavad jõuda tõeni. Teaduse areng on pidev ja lõppematu protsess. Uued teadmised täiendavad olemasolevaid ja sageli ka korrigeerivad vanu ning annavad maailmast parema ettekujutuse.

Näiteks avastati juba 17. sajandil, et inimesele kellegi teise verd üle kandes saab tema elu päästa. Paljudel juhtudel ülekanne aga ebaõnnestus ja patsient suri. Teadlaste edasised uuringud andsid vere kohta uut infot: 20. saj algul avastati veregrupid. Uusi teadmisi saadi ka vere hüübimise ja koostise kohta. Kõik see võimaldas välja töötada niisuguse meetodi, mis võimaldab verd ohutult üle kanda.

Tihti jõutakse loodusteaduste eri valdkondades paremate tulemusteni siis, kui mitme teadusharu teadlased (nt füüsikud, keemikud, bioloogid) teevad koostööd.

Nüüdseks on teadlased avastanud peale ABO-veregrupi veel teisigi veregruppe. Seepärast uuritakse enne iga vereülekannet doonori ja patsiendi vere sobivust. Tänu doonoritele saavad arstid päästa paljude inimeste elu

Tehnoloogia kasutab teaduse saavutusi inimeste huvides

Tundes looduses toimivaid seaduspärasusi ja loodusvarasid, saavad inimesed ehitada kõikvõimalikke seadmeid ning toota eluks vajalikku. Soovitud toote saab valmis teha, kui on olemas vajalikud vahendid ja oskused, s.o vastav tehnoloogia. Tehnoloogia on toodete valmistamise viis. Sobiva tehnoloogia väljatöötamine võimaldab toota keerulisi elektroonilisi seadmeid ja muid masinaid. Et valmistada piimast jogurtit, mereveest soola, kartulist tärklist, maisist popkorni, selleks tuleb samuti kasutada õiget tehnoloogiat. Naftavarude kahanemine on sundinud inimesi välja töötama uusi tehnoloogiaid autokütuse tootmiseks, näiteks rapsist või maisist.

Teadlased uurivad oma valdkonda ja uurimisobjekte, et nende kohta uusi teadmisi saada. Tehnoloogia aga kasutab teaduse saavutusi praktiliste probleemide lahendamiseks: inimesele vajalike toodete või protsesside arendamiseks.

Tartu Ülikooli teadlased Marika Mikelsaare juhtimisel avastasid inimese tervisele kasuliku bakteri, mida rahvakeeles kutsutakse Helluse bakteriks. Näiteks aitab see omastada toidust vajalikke aineid ja hävitab kahjulikke mikroobe organismis
Piimatehnoloogid töötavad välja tehnoloogiaid kuidas valmistada uusi tooteid. Näiteks on nad loonud piimatoodete sarja Hellus, millesse on lisatud teadlaste avastatud kasulikud bakterid

Tehnoloogia sõltub teaduse edusammudest. Tehnoloogia areng omakorda aitab kaasa teaduse arengule. Näiteks teadlaste edusammud füüsikas võimaldasid inseneridel leiutada elektronmikroskoobi, mis suurendab tavalisest valgusmikroskoobist sadu kordi rohkem. Elektronmikroskoopi kasutades on teadlased omakorda teinud uusi avastusi, näiteks rakuosade ehituses.

Kuigi tehnoloogia eesmärk on parandada inimese elu, on osal tehnoloogia saavutustel olnud kahjulikke mõjusid. Näiteks laialt kasutusel olnud taimekaitsemürk DDT osutus ohtlikuks mürgiks, mis põhjustas inimeste ja loomade haigestumist, ning seetõttu on keelustatud paljudes riikides.

Lisa. Esimene paberi valmistamise tehnoloogia

Paberi valmistamise tehnoloogia pärineb vanast Hiinast ja on üle 2000 aasta vana. Algul kasutati toorainena kanepikiude, bambust, puukoort, puuvillaseid kaltse jms. Sellel materjalil lasti liguneda ja laguneda, siis tambiti ja purustati, kuni saadi poolvedel kiuline mass. Massist pressiti paberilehed, mis kuivatati. Kirjapaberit töödeldi enne kuivamist liimiga. Alles 19. sajandi keskel hakati toorainena kasutama puitu. Sellest saadud paber oli odavam, kuid kvaliteedilt kehvem.

Paberi valmistamise etapid Vana-Hiina tehnoloogia järgi

Mõtle

  • Kuidas on seotud teadus ja tehnoloogia?

Kõik ei ole teadus, mis teadusena näib

Vahel püütakse oma väidet kaalukamaks muuta, esitada seda teaduslikuna, kuigi see seda pole. Kontrollimata andmete esitamine teaduslike faktidena võib kaasa tuua palju kahju. Näiteks võivad teaduslikult tõestamata erilised toitumissoovitused või raviviisid olla tervisele ohtlikud.

Ebateadus (libateadus) on tegevus, mis meenutab teadust, kuid selle aluseks on petlikud eeldused ja faktid, mida pole kontrollitud. Teadlased jõuavad teaduslikult tõestatud faktideni kasutades teaduslikku meetodit ja seda mitu korda korrates. Teadusliku fakti usaldusväärsus tõuseb, kui sama tulemuseni jõuavad ka teised uurijad. Ebateadused tuginevad sageli väljavalitud üksikjuhtumitele. Ebateadustesse usuvad sageli inimesed, kellel napib teadmisi ja tahet iseseisvalt mõelda. Maailmas on veel palju avastamata saladusi, kuid vahet tuleb teha teaduslikult tõestatud seaduspärasustel ja seni tõestamata oletustel ja uskumustel.

Osa inimesi loeb horoskoope ja usub, et inimese iseloom sõltub sellest, mis kuupäeval ta on sündinud. Seda väidet ei ole teaduslike meetoditega tõestatud, seega on tegemist pelgalt uskumuse, mitte teadusliku faktiga

Mõtle

  • Mille poolest erineb ebateadus teadusest?

Milleks on vaja bioloogiateadmisi?

Bioloogid ei tööta mitte ainult teadlastena, vaid ka väga paljudes teistes valdkondades: loodus- ja keskkonnakaitses, hariduses, kalanduses, jahinduses jm. Peale bioloogide vajavad bioloogiateadmisi ka meditsiinitöötajad ja mitmete muude alade esindajad.

Mikrobioloogid töötavad näiteks toidulaborites, kus nad koos keemikutega analüüsivad toiduproove, et teha kindlaks, kas toit on kõlblik. Oluline on, et inimesteni jõuaks vaid kvaliteetne toit, mis ei sisalda haigusi tekitavaid mikroorganisme ega ole saastunud mürgiste ainetega, nt putukamürkidega. Toiduainetööstuses hindavad nad toidu ohutust, kuid nad jälgivad ka, kuidas valmivad mikroobide abil mitmesugused tooted: jogurt, hapukurgid jm. Mikrobioloogid osalevad ka keskkonnauuringutes, nad teevad joogi- ja basseinivee, reoveesetete, pinnase jms analüüse.

Mikrobioloogid töötavad ka meditsiiniasutustes, nt teevad kindlaks haigustekitajaid

Biomeditsiin on teadusharu, mis ühendab bioloogiat ja arstiteadust. Inimeses toimuva paremaks mõistmiseks ja mõjutamiseks suudab tippteadus uurida inimorganismi molekulide tasemel. Tartu Ülikooli teadlane Mart Ustav töötab koostöös teiste teadlastega välja HI-viiruse vastast vaktsiini, mis kaitseks inimesi selle ohtliku viiruse eest. HI-viirus põhjustab rasket haigust AIDS-i, mis muudab inimese vastuvõtlikuks teistele nakkushaigustele ja vähile.

Biotehnoloogia ettevõtte Icosagen juht professor Mart Ustav töötab koos teiste teadlastega välja vaktsiine raskeid haigusi põhjustavate viiruste vastu

Kalakasvatajatel peavad olema põhjalikud teadmised kalade bioloogiast, et luua kalade kasvatamiseks sobivad tingimused ja hoida ära neid ohustavaid haigusi. Kalu kasvatatakse enamasti inimese toiduks, kuid ka looduslike populatsioonide tugevdamiseks või taastamiseks. Põlula kalakasvatuskeskuses kasvatatakse lõhe- ja meriforellimarjast kalamaime. Sobivas vanuses lastakse need Põhja-Eesti jõgedesse, et suurendada sealseid kalavarusid. Enne vette laskmist kalamaimud märgistatakse, et teadlased saaks teada, kui paljud neist ellu jäävad, kuhu nad rändavad, kuidas kasvavad, ja kui paljud neid välja püütakse. Sellise märgistatud kala püüdmisest tuleks teada anda RMK kodulehe kaudu.

Kalakasvatajad lasevad lõhemaimud jõkke, et tugevdada looduslikke populatsioone

Looduskaitsetöötajad hoolitsevad ohustatud liikide ja koosluste säilimise eest. Põhjalikud teadmised zooloogiast ja botaanikast aitavad otsustada, kuidas looma- ja taimeliike targasti kaitsta. Näiteks koguvad nad teavet haruldaseks muutunud kotkaliikide kohta ja jagavad juhiseid, kuidas nende lindude seisukorda parandada ja arvukust tõsta. Looduskaitse aitab säilitada elu mitmekesisust.

Looduskaitsetöötaja rõngastab kotkapoegi, et saada infot kotkaste leviku, käitumise, rändeteede jms kohta

Metsandusega tegelevatel inimestel on vaja teadmisi nii bioloogiast kui ka metsamajandusest. Nad peavad tundma nii metsa elustikku ja selles ökosüsteemis valitsevaid seaduspärasusi, puidu esmase töötlemise tehnoloogiat kui ka metsanduse kohta käivaid seadusi. Nad kasvatavad ja hooldavad metsi, kust saame vajalikku puitu. Arukas majandamine tagab selle, et metsad säilivad ning puidu tootmine on jätkusuutlik.

Metsandustöötaja hindab metsade olukorda, nende vanust, turuväärtust, sealseid vääriselupaiku ja koostab metsades tehtavate tööde kavasid

Merebioloogid uurivad mere elustikku ja jälgivad vee seisundit. Nad hindavad kalavarude suurust ja annavad soovitusi kalapüügi planeerimisel. Koos teiste spetsialistidega hindavad nad avamere tuuleparkide rajamise, torujuhtmete ja kaablite merepõhja paigutamise võimalikke mõjusid merekeskkonnale. Mereelustiku seisundi tundmine ja inimtegevuse suunamine on looduskaitse seisukohalt tähtis, et liigid säiliks.

Mitmesuguseid mereuuringuid tehakse uurimislaevadel, mille pardal on vajalikud laborid ja seadmed

Sordiaretajad aretavad uusi taimesorte, mis annaksid häid saake, oleksid haiguskindlad ja heade maitseomadustega. Jõgeva Sordiaretuse Instituudis aretatakse uusi kartuli-, teravilja- ja köögiviljasorte. Ühe sordi aretamiseks teevad sageli koostööd mitme maa teadlased. Näiteks on koos Soome teadlastega saadud uued nisusordid „Helle”, „Meri” ja „Mooni”, mis sobivad kasvatamiseks ka meie jahedas kliimas ja millest saab head saiajahu.

Enne kui uus taimesort saadakse, tuleb sordiaretajatel mitu aastat katsepõllul uurimistööd teha

Mõtle

  • Milliste loodusteadlastega on vaja merebioloogil teha koostööd Läänemere seisundi uurimisel?

Katseta või uuri

Jäämees Ötzi

1991. aastal leidsid matkajad Alpides sulavast jääliustikust inimese surnukeha, mis osutus üle 5000 aasta vanaks. See kiviajast pärit mehe laip oli jääs suhteliselt hästi säilinud, muumiaks muutunud. Praegu on see spetsiaalses muuseumis Itaalias Bolzanos. Leiust kujunes tõeline sensatsioon teadusmaailmas. Seda hakkas uurima moodsaimate meetoditega 147 teadlast 11 maalt. Arstiteadlastele, botaanikutele, mükoloogidele, geneetikutele, arheoloogidele ja paljudele teistele pakkus huvi nii mees ise, tema kehaehitus, vigastused, mao sisu, haigustele viitavad tunnused kui ka riided ning tema juures olnud toit, relvad ja muu varustus. Näiteks olid jäämehe juures karusnaharibale aetud kasekäsna tükid. Et kasekäsn sisaldab baktereid tapvaid aineid ja on raviomadustega, siis oletasid mikrobioloogid, et tegemist oli eelajaloolise „reisiapteegiga“. Mehel oli kaasas ka kivist pistoda, mille saarepuust pideme kinnitamiseks oli kasutatud loomakõõluseid.

Loe lisa: Konrad Spindler, Mees jääs. Olion, 1999.

Jäämees Ötzi mulaaž

Küsimused ja ülesanded

  1. Arutlege klassis, milliseid bioloogiaalaseid teadmisi võis olla sinu eakaaslastel 100 a tagasi. Mille kohta võis teadmisi olla rohkem, mille kohta vähem?
  2. Milliseid tehnoloogia saavutusi oled täna kasutanud? Too näiteid.
  3. Milliseid bioloogiaalaseid teadmisi on vaja hambatehnikul hambaproteeside valmistamiseks?
  4. Kirjelda kaaslasele mõnda olukorda, kus sinul endal või su pereliikmel on läinud tarvis bioloogiateadmisi.
  5. Milliseid bioloogiaalaseid teadmisi läheb vaja inimesel, kes kasvatab toataimi või lemmikloomi?
  6. Seleta, miks käejoonte põhjal tehtud ennustust ei saa pidada teaduslikuks.

Olulised mõisted

  • teadus – tegevus, mille eesmärgiks on maailma tundmaõppimine, see on nii uurimisprotsess kui ka teadmiste kogum, mis uurimistöö tulemusena sünnib
  • loodusteadused – loodust uurivad ja käsitlevad teadused
  • bioloogia – teadus, mis tegeleb eluslooduse uurimisega
  • tehnoloogia – toodete valmistamise viis
Palun oota