Бунга яққол мисол сифатида технологик жиҳатдан дунёнинг энг қудратли давлатлари бўлган Хитой ва Япониянинг ривожланиш йўли ҳамда қўлга киритаётган ютуқларини кўрсатиш мумкин.

Математика ва кимё каби фанлар бирмунча мураккаб бўлиб, пухта ўзлаштириш учун алоҳида иқтидор талаб қилади. Лекин уларни чуқур ўрганиш ўқувчи ва талабаларнинг тафаккур доирасини кенгайтириш билан бирга табиат қонунларини англаш, муаммоли масалаларга турли ностандарт ечимлар топиш ҳамда муайян қонуниятга бўйсунувчи жараёнлар натижасини илмий прогноз қилиш каби муҳим ақлий компонентларни шакллантиради.

Бугунги ривожланаётган дунёда илм-фан ниҳоятда жадал ва катта қадам билан одимлаяпти. Шу боис, ҳатто ўрганилаётган янги объектлар, аниқланаётган илмий фактлар ҳамда исботланаётган ҳар бир фикр-мулоҳаза билан танишиб бориш ва уларни ўзлаштириш илмий тадқиқотчиларга етарлича қийинчилик туғдирмоқда. Бунга сабаб аниқ ва табиий фанлар соҳасида янги пайдо бўлаётган гибрид йўналишлар — математик-физика, физикавий-кимё, биофизика, биокимё, биотиббиёт каби соҳаларнинг ҳам тор йўналишлари сифат жиҳатдан ривожланяпти. Шу билан бирга, энергия танқислиги, инсон саломатлиги, сув ва экология муаммоларига оид ўта долзарб ва муҳим амалий вазифалар ечимига оид натижалар қўлга киритилаётгани тадқиқотчиларни ушбу соҳаларда изчил изланишлар ўтказишга ундамоқда.

Бундай тор гибрид соҳаларда тадқиқот олиб боришнинг мураккаблиги шундаки, ўрганилаётган объектларнинг барқарор структура ва хусусиятларга эга эмаслиги, муайян илмий-амалий муаммони ечиш учун бошқа соҳага оид илмий услублар ва моделларнинг қўлланиши тадқиқотчилардан барча табиий фанларга оид фундаментал билимларни чуқур билиш ҳамда турли илмий методлар билан ишлашда алоҳида тайёргарликни талаб қилади.

Мисол учун, аномал об-ҳаво, музликларнинг камайиши, табиий тўфон ва бўронлар, ҳавода заҳарли моддалар даражаси ошиши ва бошқа бир қатор экологик муаммоларнинг энг асосий сабабларидан бири карбонат ангидрид гази ва кислород ўртасида табиат мувозанатининг бузилиши саналади. Ушбу мувозанатни таъминлайдиган ягона ва ноёб табиий жараён — фотосинтез. У табиат ва инсоният учун зарарли бўлган карбонат ангидрид газининг ютилиб, кислород гази ишлаб чиқарилиши ҳисобига ҳавони тозалаш функциясини ҳамда табиий биомасса йиғиш эвазига озуқа ва энергия билан таъминлаш вазифаларини ҳам бажаради. Шунингдек, фотосинтез реакцияси биологик объектларда амалга ошишига қарамай, жараёнда ёруғлик энергиясининг ютилиши, электронларнинг занжир бўйича ҳаракатланиши, потенциаллар фарқининг юзага келиши ва молекуляр бирикмаларнинг парчаланиши каби қатор физик ҳодисалар рўй беради.

Физик тадқиқотчилар учун фотосинтез реакциясини ўрганишнинг аҳамияти шундаки, биринчидан, ушбу жараённинг дастлабки босқичида ютилган ёруғлик энергияси 90 фоиздан юқори самарадорлик билан фотокимёвий энергияга айланади. Кўплаб тадқиқотчилар бундай юқори самарадорлик сабабларини аниқлаш ва ушбу табиат ҳодисаси асосида ишловчи юқори самарадор сунъий фотосинтезловчи тизимларни яратишга уринмоқда. Лекин бугунги кунгача фотосинтезнинг бирламчи жараёнида ёруғлик энергиясининг юқори самарадорликда бошқа тур энергияга ўзгартирилишини таъминловчи механизмлар моҳияти тўлиқ очиб берилмаган.

Иккинчидан, фотосинтез биофизик жараён бўлиб, турли биологик объектларда турлича рўй бериши, ташқи стресс омиллар таъсирида энергия ўзгартирилиш самарадорлиги ва карбонат ангидрид газини ютиб, кислород ҳосил қилиш тезлиги турлича бўлишини фақат физик —  флуоресцент методлар юқори аниқликда ишончли кўрсатиб бермоқда. Ушбу йўналишда Ўзбекистон Фанлар академиясининг Ион-плазма ва лазер технологиялари институти олимлари томонидан бир қатор илмий ютуқларга эришилган ҳамда илмий мактаб шаклланган.

Йирингли яллиғланиш касалликларини даволаш учун жарроҳликда антибиотиклар қўлланади, аммо бугунги кунда патоген микроорганизмлар, яъни бактериялар кучли иммунитетга эга бўлиб боряпти. Уларга ҳатто энг кучли антибиотиклар ҳам таъсир қилмаяпти. Тиббиётда бу бактериал резистентлик ёки антибиотикларга панрезистентлик деб номланиб, кучли антибиотик таъсирида бор йўғи 30-40 фоизгача бактерияни ўлдириши мумкин. Ҳозир дунёда ушбу муаммони ҳал этишда турли методлардан фойдаланилади. Буларнинг ичида энг самаралиси ва иқтисодий жиҳатдан камхарж деб топилгани фотодинамик антибактериал терапиядир.

Фотодинамик антибактериал терапияда патоген микроорганизмлар, яъни бактерияларга қарши курашишда зарарланган организмга фотосенсибилизатор моддаси киритилади. Унинг ютилиш спектрига мос келадиган тўлқин узунликдаги ва етарли қувватдаги лазер ёрдамида нурлантириш натижасида бактериялар йиғилган жойда синглет кислород ҳосил бўлади ва 90 фоиздан юқори самарадорликда бактериялар йўқ қилинади. Тиббиётда ушбу методни тўлиқ ва самарали қўллаш учун физик-оптик, лазер физикаси ва биофизик мутахассисларнинг ёрдамига эҳтиёж сезилади. Бунда биринчи бўлиб синглет кислород ҳосил қилиши мумкин бўлган фотосенсибилизаторларни аниқлаш ва уларнинг оптик-спектрал хусусиятларини тадқиқ қилиш зарур. Иккинчи босқичда эса фотосенсибилизаторнинг аниқланган спектрал хусусиятларига мос ва етарли қувватга эга лазер қурилмаларини яратиш орқали муаммо ҳал қилинади. Ушбу соҳада Ион-плазма ва лазер технологиялари институти, Тошкент педиатрия тиббиёт институти олимлари ва бошқа мутахассислар билан ҳамкорликда тадқиқотлар олиб борилмоқда.

Мазкур мисоллардан кўриш мумкинки, турли соҳаларга оид энг долзарб муаммоларга ечим топишда биофизика, биокимё, биотиббиёт, физикавий-кимё каби соҳалар бўйича мутахассисларга ҳамда физик методларга мурожаат қилинмоқда.

Ҳозир аниқ ва табиий фанлар билан шуғулланувчи тадқиқотчилар замонавий илм-фанда юқори натижаларни қўлга киритиш учун илмий йўналишидан ташқари барча табиий фанлар асосини чуқур билиши, аниқланган илмий натижаларга шубҳа билан қараши ҳамда уларни турли методларни қўллаган ҳолда қайта текшириб кўриши талаб этилади. Албатта, бундай мукаммал илмий тадқиқотчилар бирдан пайдо бўлиб қолмайди.

Бунинг учун эса мактабдан бошланган, олий таълимнинг бакалавриат ва магистратура босқичларини ўз ичига олган узвий, мукаммал ҳамда сифатли ўқитиш тизими талаб этилади. Энг аввало, хорижий тажрибадан келиб чиққан ҳолда, юқори малакали илмий салоҳиятга эга кадрларни тарбиялаш учун аниқ ва табиий фанларга иқтидори бор ёшларни бакалаврлик пайтидан илмий тадқиқотларга жалб этиш, магистратура босқичида эса тўлиқ илмий ташкилотга қабул қилиш, илмий раҳбарга бириктириш ва мустақил бажариши учун илмий вазифа бериш каби тизимли амалиётни жорий қилиш фурсати етди. Шундагина аниқ ва табиий фанлар соҳасидаги янги пайдо бўлаётган тор гибрид йўналишларда тадқиқотлар олиб бориш учун салоҳиятли илмий кадрларни тизимли равишда етиштириш мумкин.

Ваҳобжон ҚУВОНДИҚОВ,

ион-плазма ва лазер технологиялари институти лаборатория мудири,

физика-математика фанлари бўйича фалсафа доктори