Сборник статей ‘О сущности жизни‘, вышедший в 1964 году, содержит переработанные и дополненные доклады двух конференций Академии Наук СССР по вопросам взаимодействия наук в исследованиях явлений жизни (1961 г.) и по проблеме сущности жизни (1962 r.). В этой заметке я рассмотрю аспект, связанный с уровнями организации в диалектическом материализме. Исходная позиция хороша выражена в статье А. И. Опарина. Есть разные уровни организации, более высокие уровни не сводятся к более низким, но для поддержания более высоких уровней организации не требуется введения внешних сил. Таким образом, можно интерпретировать диалектический материализм как своеобразный компромисс между механицизмом и витализмом.
Конечно, в сборнике предлагается вести бескомпромиссную идеологическую борьбу, но эту сторону дела я пропущу. Более интересно, что из содержания статей следует неустойчивость компромиссного решения диалектического материализма. С одной стороны, непонятно, что возразить редукционизму, позиция которого в яркой форме выражена в статье математика А. А. Маркова (в предисловии отмечается, что статья носит дискуссионный характер). С другой стороны, кибернетики (Колмогоров и К) утверждали, что сущность жизни и мышления можно выразить на функциональном уровне, то есть, без привязки к конкретным физико-химическим процессам. Другими словами, более высокий уровень организации можно отвязать от белковых тел в формулировке Энгельса (в современной формулировке — решительное нет углеродному шовинизму).
- Позиция диалектического материализма в статье Опарина
- Позиция механицизма
- Кибернетическая модель жизни и мышления
- Обсуждение
Позиция диалектического материализма в статье Опарина
Начну с яркого описания стоящей проблемы из Предисловия:
‘Каждый новый шаг — в познании сущности жизни связан с творческим решением коренных теоретических и практических вопросов и знаменует собою новые крупнейшие завоевания науки; полное раскрытие сути этой грандиозной проблемы приведет к искусственному воспроизведению живого, что будет, несомненно, означать такой революционный переворот в науке, последствия которого сейчас трудно предвидеть. Вот почему как в Программе КПСС, так и в недавнем постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему развитию биологической науки и укреплению ее связи с практикой» задача выяснения сущности органической жизни названа первой среди главных задач в развитии всего комплекса биологических наук.’
Однако следует сказать, что такой язык в самих статьях присутствовал на минимальном уровне. Для обоснования своих позиций авторы использовали работы классиков диалектического материализма (в основном ‘Диалектику природы‘ Энгельса), но в целом рассмотрение велось на нормальном научном уровне того времени.
Выпишу несколько цитат из начала статьи Опарина ‘Жизнь, ее соотношение с другими формами движения материи‘, которые раскрывают идеи диалектического материализма в приложении к рассмотрению жизни:
‘В природе на основе постепенно накапливающихся количественных изменений в процессе развития происходят качественные изменения материальных объектов. Они совершаются скачкообразно.’
‘Однако при возникновении новых качеств прежние формы движения материи не исчезают. Они сохраняются и в качественно новых объектах реальной действительности, но как бы отходят здесь на задний план. Дальнейшие судьбы качественно новых природных тел определяются в основном уже их особыми свойствами и новыми объективными закономерностями, которые нельзя свести путем простого анализа к прежним, более примитивным формам. Всякое представление о такого рода сводимости равносильно, по существу отрицанию подлинного развития, оно искажает действительность и несовместимо с истинной диалектикой природы.’
‘для нашего земного мира мы можем установить три основных стадии развития материи — неорганическую (абиогенную), биологическую и социальную.’
Далее в статье Опарин критикует механицизм, то есть, сводимость живого к физике и химии, а также витализм. В качестве новых биологических свойств Опарин выделял приспособленность и раздражимость; говорилось, что понимание их свойств достигается путем изучения эволюционного развития. В дальнейшем Опарин излагал свою теорию абиогенеза.
Позиция механицизма
В явной форме позиция механицизма представлена в небольшой статье математика Маркова ‘Об отношении физических законов к биологическим‘. Несводимость биологических свойств к физическим законам приводит к неприятным вопросам:
‘Будем теперь рассматривать живой организм. Он состоит из элементарных частиц, которые группируются в атомы, молекулы. Физические законы, которые управляют этой системой, сохраняют силу. Это признает и А. И. Опарин. Но вместе с тем на них «накладываются» биологические законы. Бедная молекула! Что же ей тогда делать? Каких законов слушаться — физических или новых, биологических?
Это непонятно. Думаю, что данная точка зрения не может отстаиваться последовательно.
Может быть, отход физических законов на второй план следует понимать в том смысле, что они продолжают действовать и в живом организме, но на их основе, как их следствие, можно вывести некоторые биологические законы, которые будут вытекать из физических? Поведение организма будет, однако, удобнее описать в терминах биологических законов, не обращаясь к элементарным частицам, из которых состоит организм.
Это будет означать, что биологические законы выведены из физических, что они сведены к физическим законам.
Это и есть идеал, к которому нужно стремиться.’
В других статьях физиков и химиков обсуждался статус молекулярной биологии и предлагалось переименовать эту область в физико-химическую биологию. В то же время говорилось, что критика механицизма не должна мешать научной работе. Так, И. Б. Новик в статье ‘О моделировании жизненных процессов‘ написал:
‘Здесь прежде всего следует разобрать то возражение против развития физико-химических и математико-кибернетических приемов в биологических науках, что такое развитие якобы ведет к сведению высших форм движения материи (жизни) к низшим, к забвению качественной специфичности живого.’
Л. А. Тумерман в статье ‘О роли физики в познании жизненных явлении‘ написал, что несводимость биологии к физике и химии аналогична несводимости термодинамики к статистической механике. Имелось в виду, что в этом случае требуется переход к фазовому пространству и использованию средних величины, и несводимость связана только с этим обстоятельством:
‘В этом смысле мы и говорим о том, что тепловая форма движения материи не сводится к механической.’
Эта идея переносилась на рассмотрение биологической формы движения материи:
‘Мы считаем, что так же, как вся живая материя построена из тех же атомов, что и неживая, точно так же нет никаких специфических жизненных элементарных взаимодействий. Все элементарные взаимодействия между молекулами в клетке или организме происходят по тем же законам, что и взаимодействия молекул в неорганическом мире, но сложность биологической системы, наличие огромных количеств одновременно протекающих и взаимодействующих и координированных процессов, наличие сложной иерархии управляющих систем и т. п. создают качественное отличие живого от неживого и заставляют нас изменять критерии искомой информации, что и выражается в возникновении понятия о «биологических закономерностях».’
Такая позиция практически не отличается от позиции Маркова — биологии остается роль эффективной науки. Сохраняется необходимость использования специального языка при рассмотрении живого, но по сути исследовательская программа принадлежит механицизму, отвергаемому в диалектическом материализме.
Кибернетическая модель жизни и мышления
А. Н. Колмогоров в статье ‘Жизнь и мышление как особые формы существования материи‘ подчеркивал, что выход в космос требует пересмотра взглядов на жизнь и мышление, поскольку появляется возможность встречи иных форм жизни и мышления. Предложение Колмогорова сводилось к рассмотрению более высокого уровня организации на функциональном уровне. Другими словами, сущность более высокого уровня организации отрывалась от конкретных физико-химических процессов, лежащих в основе земной жизни и человеческого мышления.
Отсюда следовал странный на первый взгляд вывод, что достижение такой функциональности другими средствами приводит к жизни и мышлению на базе других процессов:
‘При последовательном проведении функциональной точки зрения на жизнь и мышление как на способы организации материальной системы мы, естественно, приходим к выводам, которые могут привести в некоторое смущение. Дело в том, что моделирование способа организации материальной системы не может заключаться ни в чем ином, как в создании из других материальных элементов новой системы, обладающей в существенных чертах той же организацией, как и система моделируемая. Поэтому достаточно полная модель живого существа по справедливости должна называться живым существом, модель мыслящего существа — мыслящим существом.’
Этот вывод дружно отвергался в статьях биологов, но в рассмотрении Колмогорова есть определенная логика при рассмотрении уровней организации. Пусть в данном уровне организации образуются новые свойства (новые формы движения материи), которые нельзя свести к более низкому уровню организации (нет механицизму). Тогда выражение сущности этих новых свойств в виде функциональности позволяет сказать, что эту функциональность можно достигнуть на основе других форм движения (см. также раздел ‘Колмогоров: Автоматы и жизнь‘).
В статье П. К. Анохина ‘Проблемы моделирования жизненных процессов и физиология мозга‘ идет достаточно взвешенное рассмотрение кибернетики и признается полезность кибернетических моделей для рассмотрения физиологии мозга. Тем не менее, Анохин отвергает претензии Колмогорова, поскольку машины не могут поменять характер своей деятельности. В то же время в докладе Анохина виден нескрываемый мозгоцентризм, например:
‘Возьмем, например, то, что мы все ежедневно переживаем, — цель действия, замысел, намерение, которым мы начинаем наше утро и которым мы кончаем наш день. Каждый наш шаг ознаменован сменой целей, больших или малых, но цели ставятся ежесекундно. Что такое цель? Это всегда скачок возбуждения по структурам мозга, по связям, по его системам, скачок в будущее. Это формирование таких процессов, внешних событий для которых еще нет, но которые могут соответствовать будущим внешним событиям. … Это все совершенно материальные процессы.’
Другой подход при рассмотрении физиологии мозга вряд ли возможен, но это затрагивает вопрос о сводимости социального к биологическому. Также это оставляет открытым вопрос о возможности достижения такой функциональности в будущем у роботов.
Обсуждение
В сборнике содержится спектр разных взглядов, например, есть статья Л. Н. Плюща с выразительным названием ‘Жизнь как борьба с энтропией‘. Однако для краткости я остановлюсь только на статьях, из которых приведены цитаты в предыдущих разделах.
Взгляды диалектического материализма на уровни организации обладают привлекательностью, поскольку в целом они согласуются с интуитивными представлениями. В статье историка Яна Бэдке описаны попытки создания в первой половине 20-го века биологии, в которой организм лежит в центре рассмотрения (Organism‑Centered Biology). Часть биологов на этом пути опиралась на идеи диалектического материализма.
Другой пример. Эдуард Колчинский в книге ‘Эрнст Майр и современный эволюционный синтез‘ отметил, что по мере общения с советскими коллегами Майр осознал, что его представления во многом соответствуют диалектическому материализму:
‘Майр признал: «Неожиданно для себя открыл, что по крайней мере шесть моих идей в той или иной степени разделяются большинством диалектических материалистов».’
В сборнике приводилась цитата Энгельса с выражением идеала взаимосвязи наук:
‘Подобно тому как одна форма движения развивается из другой, так и отражения этих форм, различные науки, должны с необходимостью вытекать одна из другой.’
Статьи в сборнике показывают, что этот идеал Энгельса остается невыполнимым. Так, вытекание биологии из физики и химии крайне проблематично. В статье Анохина это обстоятельство выражалось таким образом:
‘О чем идет речь? Если человек пытается сделать какие-то машинные модели живого с элементами целесообразности и приспособляемости, т. е. адаптации, то считают, что он по сути дела становится как бы в категорию механицистов. И наоборот, кибернетики, физики, математики совершенно искренне думают, что всякий, кто этому сопротивляется, — неважно, из каких позиций, он исходит, разумных или консервативных, — тот виталист, исповедует виталистическую; веру в неразложимость жизни, необъяснимость ее основных движущих начал и т. д.’
Другими словами, идеал диалектического материализма не удается перевести на язык научных дисциплин. Исследования на уровне молекулярной биологии основаны на методологии механицизма и вряд ли можно это изменить. Точно также при изучении физиологии организма возникает большая проблема с вытеканием социального из биологического. В статье А. Н. Студитского ‘О невозможности полной имитации жизни в кибернетических машинах‘ давался ответ в духе несводимости уровней организации в диалектическом материализме (сознание не сводится к работе мозга):
‘Едва ли можно сомневаться в том, что сознание представляет собой не только систему материальных связей в головном мозге, отражающих связи, которые мозг открывает во внешней природе. Сознание заключается также в образах, которые составляют внутреннюю сторону отражения и возникают на основе материальных связей в виде субъективной стороны сознания.’
Однако это оставляет открытым вопрос, каким образом можно согласовать такое представление с изучением физиологии мозга. В результате статьи сборника показывают, что плавную связь между разными дисциплинами, предусмотренную Энгельсом, не удалось воплотить в жизнь.
Эта проблема осталась без особых изменений до настоящего времени. Диалектический материализм в настоящее время мало кто упоминает, но поиск автономности и независимости разных уровней организации продолжается. В философии науки это обычно выражается в представлении о возникаемости (emergence) новых свойств при переходе от более низкого к более высокому уровню организации и введении нисходящей причинности. В последнем случае предполагается, что целое на более высоком уровне организации влияет на движение частей, находящихся на более низком уровне. Правда, перевести эти идеи на языки научных дисциплин точно также не удается.
Информация
О сущности жизни, 1964.
А. И. Опарин, Жизнь, ее соотношение с друrими формами движения материи, с. 8 — 34.
А. Н. Колмогоров, Жизнь и мышление как особые формы существования материи, с. 48 — 57
И. Б. Новик, О моделировании жизненных процессов, с. 81 — 91
Л. А. Тумерман, О роли физики в познании жизненных явлении, с. 92 — 104
Л. Н. Плющ, Жизнь как борьба с энтропией, с. 142 — 155
А. А. Марков, Об отношении физических законов к биолоrическим, с. 168 — 169
П. К. Анохин, Проблемы моделирования жизненных nроцессов и физиология мозга, с. 204 — 210
А. Н. Студитский, О невозможности полной имитации жизни в кибернетических машинах, с. 259 — 262
Jan Baedke, O organism, where art thou? Old and new challenges for organism-centered biology. Journal of the History of Biology 52, no. 2 (2019): 293-324.
Эдуард Колчинский, Эрнст Майр и современный эволюционный синтез, 2006.
Эрнст Майр и современный эволюционный синтез
Дополнительная информация
Взгляд на единство науки в 1964 году: Доклад Виктора Вайскопфа ‘Связь между физикой и другими науками‘ к 400-летию со дня рождения Галилея. Обсуждение доклада. Биологи и физиками едины — биология должна сводится к физике.
Законы физики и биология: Сводится ли биология к физике? Возможные варианты ответа: Физикализм. Компатибилизм. Неовитализм.
Марксистское объяснение теории виртуального мира: Цитаты из книги Семенова ‘Введение в науку философии‘. Сопоставление с теорией виртуального мира. Также цитаты из книги ‘Материалистическая диалектика‘ и книги Классена ‘Идеальное. Концепция Карла Маркса‘.
Обсуждение
ЖЖ, dreamwidth, vk, dzen, facebook, telegram
06.11.23 А. А. Марков: Об отношении физических законов к биологическим
Андрей Андреевич Марков (младший, 1903 — 1979) — основоположник советской школы конструктивной математики, сын известного русского математика А. А. Маркова.
04.06.2025 Колмогоров: Автоматы и жизнь
В предыдущем обсуждении uri_ben_cephas упомянул доклад Колмогорова ‘Автоматы и жизнь‘, сделанный в 1961 году (доступен на сайте vivovoco.astronet.ru). Доклад хорошо показывает атмосферу тех лет, хотя его содержание неплохо подходит и к современному обсуждению ИИ. Приведу только последний тезис из аннотации доклада:
‘Однако, серьезное объективное изучение высшей нервной деятельности человека во всей ее полноте представляется мне необходимым звеном в утверждении материалистического гуманизма. Развитие науки многократно приводило к разрушению привычных для человека иллюзий, начиная с утешительной веры в личное бессмертие. На стадии полузнания и полупонимания эти разрушительные выводы науки становятся аргументами против самой науки, в пользу иррационализма и идеализма. Дарвиновская теория происхождения видов и павловское объективное изучение высшей нервной деятельности неоднократно изображались как принижающие высшие стремления человека к созданию моральных и эстетических идеалов. Аналогично в наше время страх перед тем, как бы человек не оказался ничем не лучше “бездушных” автоматов, делается психологическим аргументом в пользу витализма и иррационализма.
Полное же понимание механизма высшей нервной деятельности человека должно, по моему убеждению, разрушить самый источник страха, заменив его удивлением перед результатами уже упоминавшейся диалектики большого.’