CC BY
109
УДК 111.12+1(091) (470+571) «1938/2004»
О. А. Чулков
Живое и автомат: кошка Шрёдингера и другие обитатели «Леса»
Ряд вопросов, связанных с интерпретацией понятия живой материи в материалах курса «Лес» и в лекции «Живое и Автомат» В.В. Бибихина, рассматривается в его сущностной взаимосвязи с квантовой генетикой. Особое внимание уделено проблеме симбиотического взаимодействия структур ДНК и белковой ткани живой материи.
Several questions concerning V.V. Bibikhin’s interpretation of the notion of living matter are discussed in the article in their mutual relation to quantum mechanics and genetic theory. Special attention is paid to the problem of symbiotic interaction between DNA structure and protein fabric of living being.
Ключевые слова: понятие живой материи, принцип неопределенности, генетические коды, парадоксы квантовой механики.
Key words: the concept of living matter, the uncertainty principle, genetic codes, paradoxes of quantum mechanics.
В опубликованных материалах курса «Лес», прочитанного Владимиром Вениаминовичем Бибихиным на философском факультете МГУ в 1997-1998 гг., отсутствует упоминание о лекции, которая, согласно учебному расписанию, должна была состояться 31 марта. Этот пробел ни в коей мере не отразился на последовательности изложения тем лекционного курса: следующее занятие 7 апреля началось с того сюжета, на котором была завершена предыдущая лекция 24 марта (речь шла о парадоксальной форме симбиоза красных муравьев и жу-ков-мирмекофилов Lomechusa stumosa). Расписание было нарушено вследствие того, что в конце марта 1998 г. лектор посетил Санкт-Петербург в связи с подготовкой в издательстве «Наука» первого издания его книги «Узнай себя». Во время этой поездки 30 марта В.В. Бибихин выступил с публичной лекцией в Санкт-Петербургском университете, после которой на кафедре онтологии и теории познания
© Чулков О. А., 2013
состоялась его беседа с преподавателями философского факультета СПбГУ. Об этой встрече в моем архиве сохранилась следующая запись:
«Беседа на кафедре онтологии и теор. познания СПбГУ с В.В. Бибихиным 30.03.98. (после публ. лекции “Живое и автомат”.)
Ю.М. Р-ко: <не могли бы Вы рассказать о переписке по теме зеркала, которая, по сообщениям журналов (“Славяноведение” 1997, № 1), имела место между вами, Бочаровым и Айрапетяном?>
В.В. Б-н: Действительно, такая переписка велась, более того, Айрапетян собирается опубликовать её в одном из скандинавских журналов и в сборнике к юбилею Топорова (выйдет летом 1998).
Но, к сожалению, я вышел из нее (переписки) достаточно давно, и сейчас мне нечего добавить к тому, что написал в последнем из своих писем: “Не надо заглядываться в зеркало”. Проблема интересная, но я действительно не знаю, что такое “живое зеркало” у Лейбница и Н. Кузанского».
Ю.М. Романенко, задавший вопрос о зеркале, имел все основания полагать, что эта тема вызовет интерес у собеседника, поскольку в опубликованных к тому моменту текстах В.В. Бибихина метафора зеркала имела весьма широкий спектр коннотаций: «Философия -зеркало, в котором мы не хотим узнавать себя» [1, с. 103]. Ответ оказался вполне неожиданным и по-розановски провокационным1. В ходе дальнейшей беседы зеркало уже не упоминалось, но и основная тема только что состоявшейся лекции - «Живое и автомат» - почти не была затронута.
Вопрос о самодвижении живой материи, ближайшим образом связанный с читаемым в Московском университете лекционным курсом, очевидно, более интересовал тогда В.В. Бибихина, нежели предстоящая публикация фрагментов его «Записей на тему самопознания» 1970-х гг. В каких отношениях состоят две формы жизни - спиралевидная молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты, обеспечивающая исключительно репликативную функцию живого организма, и вовлеченные в процессы метаболизма белковые структуры? Следует ли понимать союз «и» между «живым» и «автоматом» как конъюнкцию взаимной принадлежности или как строгую дизъюнкцию неодолимой распри? «Не ведут ли белки и нуклеотиды войну, которая, по Гераклиту, “отец всего”?» - спросил я после завершения лекции. «Чудовищно интересный вопрос», - ответил Владимир Вениаминович и... кратко изложил содержание московского курса лекций, о котором едва ли было известно кому-либо из слуша-
1 В.В. Розанов писал в «Уединенном»: «Боже, сохрани во мне это писательское целомудрие: не смотреться в зеркало» [6, с. 131].
телей, заполнивших в тот день большую лекционную аудиторию исторического факультета СПбГУ. Материалы лекционного курса, опубликованные под общим названием «Лес (ку1е}», позволяют реконструировать смысловой контекст той «выездной» лекции и оценить «чудовищность» прозвучавшего тогда вопроса.
В отношении феномена жизни методологически оправданы два способа описания: «Для “жизни” в древнегреческом языке было два слова, Сщ и в(од. Жизнь как зоология и жизнь как биография» [1, с. 104]. Второе значение обычно используется применительно к жизни человека, первое относится ко всем прочим видам живых организмов. Введение понятия автоматизма (от древнегреческого аЬтдд у.ёу.аа - самодвижное) позволяет избежать противопоставления зоологии и биографии, однако влечет за собой ряд проблем, неразрешимых в рамках классического естествознания. В соответствии с принципом дополнительности, введенным в постклассическую науку Н. Бором, генетическая теория и квантовая механика обладают эвристическим потенциалом, достаточным для радикального переосмысления феномена жизни: «Бор рассматривал явления жизни как принципиально тождественные квантово-механическим процессам и полагал, что в случае совместного применения физикохимических методов и биологических возникает фундаментальное противоречие: с одной стороны, “ни один результат биологического исследования не может быть однозначно описан иначе, как на основе понятий физики и химии”, с другой - жизнь есть “основной постулат биологии, не поддающийся дальнейшему анализу”» [7, с. 227].
В одной из начальных лекций курса «Лес» 9 сентября 1997 г. В.В. Бибихин, описывал естественное поведение кошки, являющееся манифестацией жизни в ее непосредственном автоматизме:
«Кошка выходит на мягкую грядку в саду, делает свои дела в ямку, попеременно двумя передними лапами засыпает ямку рыхлой землей, заходя с разных сторон, потом принюхивается, действительно ли уже не пахнет, еще немного выпускает когти, набрасывает побольше земли, снова с разных сторон, чтобы поверхность была ровной и не образовалась другая ямка, потом спокойно уходит улечься на солнышке. Она сделала так не потому, что вспомнила, что так положено, она автомат, в настоящем смысле, в каком Филон Александрийский говорит, что человек не в состоянии сделать автомат, так называемые современные автоматы прямая противоположность настоящим... Кошка, когда она всё сделала по своему закону, идет спокойная, уместная, оправданная, в какой-то другой ситуации она будет воровато убегать» [2, с. 30].
Та же кошка вне пределов леса в стенах воображаемой лаборатории Э. Шрёдингера (одного из авторов волновой интерпретации квантовой механики) оказывается неуместной, ее присутствие нарушает логическую стройность научной теории:
«Посадим кошку в стальной сейф вместе с адской машиной (защищенной от кошки), в счетчик Г ейгера положена крупинка радиоактивного вещества, столь малая, что за час может распасться один из атомов, но с той же вероятностью может не распасться ни один. Если атом распадется, то счетчик через реле приведет в действие молоточек, который разобьет колбу с синильной кислотой. Предоставив эту систему самой себе в течение часа, мы скажем, что кошка жива, если за это время не распался ни один атом. Первый же распад привел бы к отравлению кошки. ^-функция1 всей системы выразила бы это тем, что живая и мертвая кошка (с позволения сказать) смешаны или размазаны в одинаковых пропорциях» [8, с. 335].
Стальной сейф - это то место, из которого кошке следует побыстрее «воровато убегать», хотя Шрёдингеру представляется важным защитить адскую машину от кошки, а не наоборот. Искусственный лес ненастоящих автоматов («лес второго порядка», по выражению В. Хлебникова) оказывается уязвимым при соприкосновении с самодвижением живой материи. К тому же «кошка Шредингера» спровоцировала кризис квантовой теории, поскольку со всей очевидностью продемонстрировала несовместимость принципа неопределенности В. Гейзенберга и нередуцируемой определенности события жизни. Если полураспад атомов может быть описан как суперпозиция состояний распада и нераспада, то суперпозиция живого и мертвого недопустима. Полураспад жизни невозможен. Мысленный эксперимент Шредингера придал дискуссиям физиков-теоретиков онтологическую направленность, поскольку описание реальности оказалось зависимым от процедуры наблюдения: состояние кошки, признаваемое «реальным», рассматривается как следствие коллапса волновой функции после открытия двери сейфа. На это обстоятельство с должной серьезностью обращал внимание А. Эйнштейн в письмах к Э. Шрёдингеру:
«Если пытаться воспринимать ^-функцию как полное описание состояния (независимо от наблюдения), то это означает, что в данный момент кошка не жива и не распылена. Но это или другое состояние осуществлялось бы наблюдением. Если же отбросить такое представление, то нужно считать, что ^-функция представляет не истинное положение вещей, а совокупность нашего знания о положении вещей. <...> Тогда формулируемые законы относятся не к изменениям во времени существующего, а к изменениям во времени наших обоснованных ожиданий» [8, с. 335].
1 ^-функция (вектор состояния) - комплексная функция, расчет которой позволяет получить максимально полные описание квантовомеханической системы. - О.Ч.
В последующие десятилетия для разрешения парадокса «кошки Шрёдингера» были разработаны две «экзотические» с точки зрения классической рациональности стратегии интерпретации - «копенгагенская интерпретация» Нильса Бора и многомировая модель Хью Эверетта, каждая из которых предполагала отказ от концепции независимой от позиции наблюдателя «объективной» реальности: «обе точки зрения сливаются в мягком тумане, - сообщал А. Эйнштейн в письме Э. Шредингеру в августе 1938 г., - в котором я чувствую себя не лучше, чем при одной из указанных трактовок, занимающих определенную позицию по отношению к понятию реальности» [8, с. 336]. То же смутное ощущение онтологической неопределенности симптоматически проявилось и в статье Э. Шредингера, в которой он в качестве «шутовского примера» предложил мысленный эксперимент с запертой в сейфе кошкой:
«В этих примерах типично то, что неопределенность, ограниченность первоначально атомными размерами превращается в макроскопическую неопределенность, которая поддается разрешению прямым наблюдением. Это препятствует нам выдавать в такой наивной форме “размытую модель” за отображение действительности. Сама по себе она не содержит чего-либо неясного и противоречивого. Это различие между сдвинувшейся или же не резко сфокусированной фотографией снимков облаков или дымовых туманов» [8, с. 335].
Если отказаться от столь «рискованной игры с реальностью», утверждал А. Эйнштейн в письме, датированном 22-м декабря 1950 г., то «физика представляла бы интерес лишь для лавочников и инженеров» [8, с. 338]. Шредингер же, напротив, полагал, что квантовая механика может прояснить фундаментальные вопросы, относящиеся к компетенции не только теоретической физики, но и биологии. В лекции 10 марта 1998 г. В.В. Бибихин упоминает о «важных лекциях» Э. Шредингера на тему «Что такое жизнь?» в Тринити-колледже в Дублине в феврале 1943 г. «Кошка Шредингера» в ирландских лекциях не упоминалась (как не упоминал о ней и В.В. Бибихин), поскольку речь теперь шла о жизни как таковой, а не о мысленных экспериментах с воображаемыми существами. Квантовая теория представлялась Э. Шредингеру фундаментальной естественно-научной концепцией, в полной мере удовлетворяющей требованию Т.Г. Моргана, одного из основоположников современной генетики:
«Если физики и придут к какому-нибудь общему соглашению и будут готовы предложить рабочую теорию относительно свойств материи в системах, с которыми имеют дело биологи, то последние, несомненно, охотно примут новую физику и используют ее в своей области» [5, с. 207].
Э. Шредингер полагал, что репликативная функция живой материи обеспечена квантово-механической стабильностью хромосомных нитей, которые он назвал апериодическими кристаллами. В отличие от обычных, периодических кристаллов, хромосомы способны дублировать уникальное для каждой формы жизни сочетание элементов генетического кода: «Различие в структуре здесь такое же, как между обычными обоями, на которых один и тот же рисунок повторяется с правильной периодичностью, и шедевром вышивки, скажем, рафаэлевским гобеленом, который повторяет сложный, последовательный и полный замысла рисунок, начертанный великим мастером» [9, с. 13]. По отношению к репликации апериодических кристаллов метаболизм белков выполняет вспомогательную функцию - способствует извлечению свободной энергии из окружающей среды в строгом соответствии с законами термодинамики. В.В. Бибихин пояснял:
«Эпоха была структурализма. Структурализм был и в языкознании, и в литературоведении. Репликация интересовала Шредингера явно больше чем метаболизм. Негативный вывод: явно крен в сторону репликации. <...> На субстрате, который обеспечивает метаболизм, на протеине, паразитирует тиражирующий механизм? Обязательно, т. е. жизнь это две вещи?» [2, с. 284].
Вне какой-либо взаимосвязи со структуралистскими тенденциями в развитии естественных и гуманитарных наук в середине XX в. методологическая и идеологическая близость квантовой механики и генетики была очевидной даже для противников последней. На сессии ВАСХНИЛ в августе 1948 г. Т.Д. Лысенко заявил: «Истинную идеологическую подоплеку морганистской генетики хорошо (невзначай для наших морганистов) вскрыл физик Э. Шредингер» [7, с. 229]. Дуальность живой материи, различение метаболизма и репродукции, причем не только функциональное, но и органическое, явно противоречило монистическим установкам отечественных «мичуринцев». Т.Д. Лысенко писал:
«Наследственностью обладают не только хромосомы, но и живое тело вообще, любая его частичка. Поэтому будет неправильным, исходя из того, что хромосомы обладают свойством наследственности, считать их в организме и в клетке особым наследственным веществом или органом наследственности. В организме есть и могут быть разные органы, в том числе и органы размножения. Но нет и не может быть органа наследственности. Искать в организме специальный орган наследственности - это все равно, что искать в организме специальный орган жизни» [4, с. 515].
Корпускулярная генетика действительно рассматривает живой организм как взаимодействие двух принципиально отличных друг от друга «органов жизни» - протеинов и нуклеиновых кислот, специализирующихся, соответственно, на экстенсивном метаболизме и интенсивной репликации. Отношение между ними может быть описано как в терминах симбиоза, так и в противоположных терминах диабиоза (от древнегреческого дга^гбю - проживать чем-либо, жить в чем-то). В лекционном курсе «Лес» В.В. Бибихин подробно прослеживает предысторию симбиотического подхода в современной биологии (исследования Лоренца Окена, А.С. Фаминицына, Б.М. Козо-Полянского, Л. Марголус и др.), имманентная логика которого приводит к интригующему («чудовищно интересному») вопросу об диабиозе:
«Вторжение извне и жесткая борьба. Клетка хочет сохранить себя, вирус извне тоже. Через болезнь создается новая форма. И похоже самыми ранними и наиболее успешными клеточными паразитами были нуклеиновые кислоты, - если верно первые живые существа умели есть и не имели генетического аппарата»1 [2, с. 289].
Вирулентные формы живой материи, к которой могут быть отнесены структуры ДНК, свободные от функций питания и роста, заняты исключительно тиражированием, репликацией. Тиражированием чего? Э. Шредингер полагал, что хромосому можно представить как своего рода шифровальный код, с той лишь оговоркой, что «термин шифровальный код, конечно, слишком узок. Хромосомные структуры служат в то же время и инструментом, осуществляющим развитие, которое они же предвещают. Они являются и кодексом законов, и исполнительной властью или, употребляя другое сравнение, они являются одновременно и архитектором, и строителем» [9, с. 28]. Следует заметить, что в годы мировой войны криптография была одной из магистральных тем для европейских интеллектуалов - любой код может быть взломан (вспомним историю поисков союзниками ключа к кодам германской шифровальной машины «Энигма»), дешифровка сообщений между подразделениями противника обеспечивает тактическое преимущество в ведении боевых действий. Квантовомеханическая интерпретация феномена жизни Шрёдингера неявным образом включала в себя ту же военно-мобилизационную установку, которая впоследствии была эксплицирована в работе Р. Докинза «Эгоистичный ген»: «Мы - единственные существа на земле, способные восстать против тирании эгоистичных репликаторов» [3, с. 309].
1 Издатели отмечают, что в авторских материалах этот абзац отмечен восклицательным знаком) [2, с. 289, прим. 265].
Если рассматривать структуры ДНК как носитель зашифрованной информации, то принципиальное отличие двух форм живой материи (репликативной и метаболической) фиксируется так называемой «центральной догмой» генетики, о которой В.В. Бибихин упоминает в лекции 10 марта 1998 г.:
«Fransis Crick. <...> «Центральная догма. То есть информация, однажды попавшая в белок, оттуда больше не возвращается. [Четкая граница!] Говоря более подробно, передача информации от нуклеиновой кислоты к нуклеиновой кислоте или от нуклеиновой кислоты к белку возможна, но передача от белка к белку, или от белка к нуклеиновой кислоте невозможна» [2, с. 279, пер. в прим. 252].
В ходе реализации проекта «Геном человека» (1990-2003 гг.) выяснилось, что большая часть информации, сохраняемой последовательностями нуклеотидов, либо бессмысленна (trash, генетический мусор), либо не подается дешифровке. Структура живой материи человеческого тела кодируется только двумя процентами нуклеотидов; оставшаяся часть генотипа копируется, передается по наследству, не отражается в фенотипе (поэтому нет возможности отследить мутации в этой части ДНК). В лекции 3 марта 1998 г. В.В. Бибихин следущим образом прокомментировал полученные результаты:
«Это открытие очень хорошо вписывается в самочувствие большого современно класса носителей информации: они просто носители информации, ничего больше, может быть, про запас, подлежат хранению, так сказать, упакованными (все смыслы работают). Они при этом для чего-то, вовсе не обязательно знать, для чего, соответствуют в обществе тем 98 % генетического кода, который тоже никому не известно для чего, но именно потому что эта часть запакована, она, наверное, предназначена для чего-то важного, как особый пакет на почте, который запрещено вскрывать» [2, с. 255].
Письмо, которое не должно быть прочитано; сообщение, содержание которого не подлежит пониманию; шифрограмма, составленная четырехзначным кодом азотистых оснований, к которому пока не найден (потерян или спрятан?) ключ. «Запакованное должно именно оставаться невскрытым», чтобы не была прервана протянутая через поколения линия связи. Генетический текст внеположен по отношению к автоматизму живой материи, возможно, он даже ей враждебен, но событие жизни без него не случилось бы. Кошка Шрёдингера может оказаться живой, когда экспериментатор откроет стальную дверь сейфа, при этом она остается самой собой, естественным автоматом, обитателем Леса, которому безразличны лабораторные ухищрения: «Кошке не грозит, поскольку она не вспоминает, и забыть. Что не вспомнил, то и не забудешь. Закон без воспоминания» [2, с. 30]. Юд-
жин Вигнер [10] предложил усложнить эксперимент Шрёдингера, включив в него других наблюдателей, которые, находясь вне лаборатории, могут судить о состоянии кошки только по сообщениям экспериментатора о результате эксперимента. Его свидетельства, разумеется, не будут понятны кошке, но они имеют прямое отношение к факту её существования.
Не оказываемся ли мы в столь же парадоксальной ситуации, пытаясь разгадать смысл сообщения, написанного на неизвестном нам языке, зашифрованного недоступным кодом и направленного другому адресату? На рубеже XX-XXI вв. квантовая физика и генная инженерия стали прикладными науками, войдя тем самым (в точном соответствии с предсказанием А. Эйнштейна) в сферу интересов «лавочников и инженеров», что заставляет с должным вниманием и серьезностью отнестись к предостережению В.В. Бибихина:
«О том, что пока мы что-то делаем, в том числе например изучаем образ
действия природы, природа что-то в нас и через нас делает, лучше никогда
не забывать» [2, с. 291; курсив В. Бибихина - О.Ч.].
Список литературы
1. Бибихин В.В. Язык философии. - М.: Прогресс, 1993.
2. Бибихин В.В. Лес. Лес (hyle) (проблема материи, история понятия, живая материя в античной и современной биологии). - СПб.: Наука, 2011.
3. Докинз Р. Эгоистичный ген. - М.: Мир,1993.
4. Лысенко Т.Д. Агробиология. - М.: Сельхозгиз, 1952.
5. Морган Т.Г. Экспериментальные основы эволюции. - М.; Л.: Биомед-гиз, 1936.
6. Розанов В.В. Уединенное. - М.: Политиздат, 1990.
7. Фролов И.Т. Философия и история генетики: поиски и дискуссии. - М.: Наука, 1988.
8. Шредингер Э. Избранные труды по квантовой механике. - М.: Наука,
1976.
9. Шредингер Э. Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки. -М.; Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2002.
10. Wigner E.P. Remarks on the mind-body question // Good L.G., ed. The Scientist Speculates. - London, Heinemann, 1961. P. 284-302.
