Адди Просс: Кризис идентичности в биологии

Конспект главы 6 Кризис идентичности в биологии книги Адди Просс Что такое жизнь? Как химия становится биологией.

Сильное отличие между живой и неживой природы, странные с точки зрения химии свойства живых систем,  нерешаемые проблемы при объяснении происхождения жизни привели к научным затруднениям, которые испытывает современная биология. Три главных и связанных вопроса о жизни остаются нерешенными:

  • Что такое жизнь?
  • Как жизнь появилась?
  • Как можно создать жизнь в лабораторных условиях?

Три вопроса неразрывано связаны между собой и невозможно найти ответ на один из вопросов, не зная ответы на два других. Несмотря на значительные успехи молекулярной биологии, остается крайне неясным, что такое жизнь.

Карл Вёзе (Carl Woese): Сравнение состояния биологии с физикой в конце девятнадцатого века. Утверждения, что в биологии все принципиальные вопросы решены напоминают утверждения о конце физики в знаменитой речи лорда Кельвина. Направляющие идеи в биологии достигли своего предела.

Что вышло не так? Путь от Дарвина к современной биологии был извилистым. Дарвин отверг супранатуральное происхождение жизни и человека. Однако концепция естественного отбора была окончательно принята в биологии только через восемьдесят лет после публикации Происхождение видов в рамках современного эволюционного синтеза (естественный отбор + генетическая наследственность).

Развитие молекулярной биологии (ДНК, РНК, белки, расшифровка генома человека). Билл Клинтон после завершения проекта (2000): «Сегодня мы изучаем язык, на котором Бог создал человека.» Однако на момент написания книги (2014) обещания 2000-ого года крайне далеки от исполнения. Есть осознание того, что жизнь сложнее, чем последовательность трех миллиардов букв.

Стюарт Кауфман (Stuart Kauffman): Несмотря на большие достижения в микробиологии, ключевой вопрос о жизни остается неотвеченным. … По-прежнему, не ясно, что делает клетку живой.

Проблема связана со сложностью организации, с которой не справляется редукционизм. Редукционизма достаточно для понимания того, как работают часы, но в случае рассмотрения жизни успехи на этом пути ограничены. Взгяд на жизнь как на механизм не приводит к успеху.

Тибор Ганти (Tibor Gánti): У живых систем особые свойства возникают не из-за конкретных веществ из которых сделана система, а из-за их организации.  Именно организиция делает жизнь уникальным феноменом.

Одно из обсуждаемых решений в биологии связано с утверждением, что физика и биология связаны с разными философиями науки. Следовательно биология не сводится к физике. Возврат к холизму в биологии. Системная биология.

Молекулярная биология исследует молекулярные механизмы. Системная биология рассматривает взаимодействия с точки зрения всей системы. У системы есть свои свойства и именно эти свойства могут дать понимание (insight) для биологии. Системная биология использует возникающие свойства, как только возникают проблемы с пониманием. Однако это может дать только иллюзию понимания.

Проблема телеономии. Жак Моно (Случай и необходимость) — возникновение телеономии является центральной проблемой биологии. Как целеустремленные системы возникли из бесцельной вселенной? Объявление телеономии возникающим свойством приводит к иллюзии решенности проблемы или к переносу проблемы в разряд неинтресным и поэтому не требующих решения.

Основной вывод. Подход Дарвина позволил достичь унификации в биологии, но за это пришлось заплатить отрывом биологии от физики: биология опирается на принципы, которые нельзя свести к физике.

Два других подхода к решению сложности живых систем.

Илья Пригожин. Необратимая термодинамика, системы далекие от равновесия. Самоорганизация в диссипативных системам. Связь с жизнью тем не менее остается открытой. Подход не приводит к пониманию биологических явлений. John Collier: Нет свидетельств применения необратимой термодинамики к живым системам, где были бы получены нетривиальные результаты.

Джон Конвей: игра Жизнь. Возникновение сложных структур в клеточных автоматах. Простые правила приводят к сложным системам. Однако эти исследования не привели к дополнительному пониманию жизни.

В чем заключается выход из сложившейся ситуации? Системная химия!

См. также

Фундаментальность биологии по Августину

Карл Вёзе о микробиологии, молекулярной биологии и эволюции

Обсуждение

http://evgeniirudnyi.livejournal.com/123080.html

https://www.facebook.com/evgenii.rudnyi/posts/806662199468201


Comments are closed.