Материалы для студентов по философским проблемам биологии и медицины1. Феноменология живого2. Холизм и редукционизм в истории биологии и медицины. Виды редукционизма и холизма3. Проблема определения феномена жизни4. Теория аутопоэза У.Матураны и Ф.Варелы 5. Образ живой системы в современной биологии 6. Эволюция клинического мышления 7. Методология оптимальности в медицинском знании8. История философии биомедицины: спор реалистов и номиналистов о понятии болезни.1. Феноменология живогоУ каждого человека есть интуиция жизни. Каждый обладает бессознательным знанием живого и может отличить живую собаку от мертвой. Но когда мы пытаемся это обыденное знание о живом выразить в научных понятиях, обычно происходит потеря специфики живого. Поэтому, быть может, современной науке не стоит спешить строить теорию жизни, но имело бы смысл предварить ее обращением к некоторой феноменологии жизни, т.е. тем множеством полусознательных представлений о жизни, которыми обладает каждый человек из повседневного опыта общения с живыми существами. Во-первых, только по отношению к живому мы употребляем такие термины, как «рождение» и «смерть». Употреблять их, например, по отношению к камню можно только в метафорическом смысле. Когда камень возникает, отколовшись от скалы, или исчезает, распавшись на кусочки, мы вряд ли можем серьезно сказать, что камень «родился» и «умер». Такие термины употребимы только по отношению к живому. Для неживых объектов мы говорим лишь о «возникновении» и «уничтожении». Но что это значит – «рождение» и «смерть»? Можно предполагать, что «рождение» - это «сильное возникновение», а «смерть» - «сильное исчезновение». Что означает слово «сильное» в данном случае? По-видимому, рождение как «сильное возникновение» предполагает, что живой организм по-настоящему возникает, в то время как возникновение камня означает возникновение его как отдельной целостности скорее в нашем сознании. В реальности камень – это во многом скопление атомов, которое сильно не меняется, отделившись от другого подобного скопления, или распавшись на меньшие совокупности. Следовательно, по большому счету камень и не возникает и не исчезает, или – слабо возникает и слабо исчезает, поскольку сам камень слабо существует в форме отдельной целостности. Другое дело, живой организм. Здесь мы чувствуем, что это не просто множество атомов, это некое самостоятельное целое, сильно выделенное из фона, по-настоящему существующее. Поэтому, если уж оно возникает, то возникает сильно, по-настоящему. Если исчезает, то исчезает по-настоящему. Более того, мы ощущаем, что рождение живого организма запускает собственное время этого организма, как и смерть завершает это собственное время. Следовательно, у живого существа есть свое время, которое длится между рождением и смертью. Неорганическое тело своим временем не обладает, существуя в общем для всех объектов мировом времени. Затем, живое, например, способно расти, и его рост в общем случае сильно отличается от роста неорганических объектов, например, роста кристаллов. Кристалл растет, лишь прибавляя новые части к уже существующим старым. Что же касается живого роста, то здесь растут все части тела, здесь каждый раз обновляется как бы все пространство, захваченное телом живого организма. Следовательно, у живого есть не только свое время, но и свое пространство. Наличие своего пространства подтверждается также разделением на внутреннюю и внешнюю среду, что столь характерно только для живого организма. Пространство внутри камня в принципе не отличается от внешнего пространства, оно лишь часть общего физического пространства. Другое дело, пространство внутри тела живого организма. Это пространство сильно отличается и сильно защищается живым от посягательств внешнего пространства. Например, живые организмы имеют защитные оболочки и поверхности, обладают иммунными системами, призванными сохранить неприкосновенность внутреннего пространства живого тела. Странной является и форма живых существ. Эта форма постоянно сыпется и разваливается, ее нужно все время ремонтировать и восстанавливать, нужно затрачивать много энергии только для сохранения этой формы в прежнем виде («энергия структурного покоя» живого организма). Складывается впечатление, что органическая форма является чужой и трудной для неорганической материи. Последняя с трудом, и то ненадолго способна удержать эту неподходящую для себя форму. Быть может, в этом одна из причин структурного обмена веществ в живых организмах. Необычной является и геометрия органической формы, сравнительно с формами неорганическими. Неорганические формы как правило угловатые, в них господствуют прямые линии, плоскости и резкие скачки, образующие углы. Таковы, например, формы кристаллов. Что же касается органических форм, то их геометрия преимущественно криволинейная, в ней господствуют плавные линии, непрерывные переходы. Следовательно, в органической форме нет таких резких скачков, здесь скачки малые, образующие непрерывные переходы. Угол выражает резкий скачок от одного геометрического качества к другому, т.е. внешность и независимость этих качеств. Наоборот, непрерывный переход от одного направления к другому выражает множество промежуточных состояний, соизмеряющих эти направления между собой, погружающих их в некоторое единое целое. Таким образом, резкие углы выражают геометрию, в которой части господствуют над целым. Наоборот, плавность и криволинейность выступают признаками формы, в которой господствующее целое растворяет в себе отдельные части. Следовательно, органическая форма, характеризующаяся криволинейностью и непрерывностью, являет собою пример «холистической геометрии», в которой целое господствует над частями. Далее, только живое способно питаться. Это, вообще говоря, удивительный процесс – питание. Было бы странно предполагать, что камень питается, вообще может обладать такой способностью. Только живое существо обладает этим качеством. Но что это значит – питаться? По-видимому, живое питается, чтобы пополнить запасы своей энергии. Следовательно, только у живого есть своя энергия, которая может заканчиваться, которую можно и нужно пополнять. Неорганический объект не обладает своей энергией, он растворен в океане общей физической энергии. Поэтому ему и не нужно получать какую-то специальную энергию. В процессе питания живое ищет и находит подходящую энергию, которую в пищеварении оно окончательно превращает в свою энергию. Одно из фундаментальных свойств живого – свойство размножения. В общем случае можно выделять разные виды размножения, например: 1) размножение как избыток роста, превышающий некоторую меру единичности организма – когда величина тела живого организма как бы переливается через край какого-то запаса единичности, и вливается в новую живую форму. Таков во многом рост растений, например, при размножении почкованием. 2) Возможно размножение путем освобождения части от господства целого. Когда, например, гидру разрезают на части, и из каждой части возникает новая гидра, то в этом случае выделение части в процессе разрезания активирует эту часть как новое целое. Получается, что в частях целого потенциально содержится целое, которое активируется после высвобождения частей или потенцируется существованием частей в составе целого. 3) Третий и наиболее развитый вид размножения – половое размножение. В процессе полового размножения сливаются два дополнительных целых, образуя новую целостность. Во всех этих видах размножения мы, тем не менее, можем заметить одно замечательное свойство, которое, по-видимому, является главным для способности размножения. Это взаимопроникновение целого и части – часть может становиться целым, а целое – частью. Следовательно, для живого характерно некоторое третье состояние – состояние, которое можно было бы назвать термином часть-целое, выражая им синтез того и другого, целое целого и части – как бы целое 2-го порядка. Живое способно к самодвижению. Когда, например, живой организм перемещается в пространстве, то он движет себя собою. Рассмотрим с этой точки зрения живую ходьбу на двух ногах. Когда одна нога движется, вторая служит ей опорой, и наоборот. Таким образом, в каждый момент времени живое тело в процессе ходьбы делится на более причинную-опорную и более производную-движущуюся части, как бы на часть-причину и часть-следствие. Причем, часть причина определяет собою активность части-следствия. Но такое деление не фиксировано, а постоянно может себя переопределять, задавая в качестве причинных частей те части, которые ранее были следствиями, и наоборот. Так в живом способны перетекать друг в друга не только часть и целое, но и причина со следствием. В живом есть не только синтетическое состояние часть-целое, но и синтез причина-следствие. Такое причинно-следственное единство способно в любой момент поляризовать себя на части-причины и части-следствия. Части-причины начнут определять собою части-следствия. В следующий момент может произойти реполяризация, и в составе динамического единства будут выделены новые части-причины и части-следствия, и поток определения потечет в новом направлении от первых ко вторым. Но, несмотря на все эти поляризации и реполяризации, живое вновь и вновь восстанавливает себя как единство и переход любых своих следствий в любые причины, существуя как единое состояние «причина-следствие». Так обеспечено самодвижение живого. Ясно, что пнуть ногой камень и пнуть собаку – это две разные вещи. С камнем мы можем быть уверены по поводу того, как он отреагирует на удар. Камень прозрачен для внешнего воздействия среды, практически однозначно пропуская ее через себя. Среда выступает причиной изменения состояния неорганического тела. Иное дело – живой организм. Здесь уже полной уверенности в том, как отреагирует собака на удар, быть не может. Она может и укусить, и трусливо отбежать в сторону, и сделать еще нечто, что вообще не ожидалось. Живое уже перестает быть прозрачным для внешнего воздействия среды. Оно хотя и реагирует на среду, но на одно и то же внешнее воздействие каждый раз может ответить по-разному, преодолевая здесь однозначную причинно-следственную связь. Можно сказать и так, что живое активируется средой, но уже не определяется ею. Живое приобретает относительную автономность от воздействий среды. Крайней формой автономности живого является его возможность рождать и уничтожать движение. В неорганическом мире активность (энергия) лишь переходит из одной своей формы в другую, не исчезая и не возникая. Когда же кошка просыпается от громкого звука, мы чувствуем здесь момент возникновения активности. И наоборот, сон несет в себе нечто от исчезновения движения. Кажется, что в живом мы чувствуем нарушения закона сохранения энергии – живое словно способно включить и выключить свою энергию. Возможно, это как раз связано с тем, что у живого есть своя энергия, которая может и начинаться, и заканчиваться. Наконец, в живом мы чувствуем свой собственный внутренний мир. Живое смотрит на нас, а не только мы на него смотрим. Смотря на камень, человек спокоен, будучи уверен, что только он смотрит на камень, а камень на него – нет (монологическая рациональность). В случае же с живым мы приобретаем особую неуверенность и колеблемость, ощущая, что не только мы смотрим, но и на нас смотрят (диалогическая рациональность). Возникает нечто по большому счету равное нам, способное посмотреть на нас со стороны и тем самым уменьшить нас до части своего поля восприятия. Итак, подводя итог этой краткой сводке феноменологических особенностей живого, можно заключить, что живое – это начало, хотя и погруженное, но не растворенное в физико-химической среде, во многом выделенное и равноправно сосуществующее с этой средой, обладающее моментом свободы от ее законов. Можно сказать и так, что живое – это малый мир («микрокосм» внутри «макрокосма»), со своим пространством-временем, своей собственной материальностью и активностью, согласующейся, но не подчиняющейся вполне физико-химическим законам. Но если это так, если живое не сводимо вполне к законам среды, то, следовательно, за живым стоит некоторый свой собственный принцип, основание, определяющее автономное бытие живых форм. Этот принцип так и можно называть - Принцип Жизни.2. Холизм и редукционизм в истории биологии и медицины. ^ Виды редукционизма и холизмаВ истории биологии и медицины всегда существовали два противоположных течения – холизм и редукционизм. Слово «холизм» происходит от греческого «holos» (целое), и это направление в биологии всегда подчеркивало принципиальное отличие живых организмов от неживых тел. Представители холизма (холисты) считают, что в живом есть некоторое особое качество, которое отсутствует в неживой природе и принципиально отличает живое от неживого. Поэтому, например, в биологии не до конца применимы законы физики и химии, нужны новые, чисто биологические законы, чтобы объяснить поведение живых организмов. Внутри холизма всегда существовало еще множество более частных направлений, из которых можно выделить два наиболее важных. Эти два направления можно условно называть рациональным и иррациональным холизмом. Иррациональный холизм считал, что особое качество жизни непознаваемо, и мы можем только утверждать, что оно есть, но каково оно и каковы его свойства, познать невозможно. Это направление холизма по существу отрицало возможность биологии как науки и превращало биологию в мистику. Рациональный холизм, допуская принципиальное отличие живого от неживого, тем не менее полагает, что возможно рациональное, научное познание этого отличия и построение биологии как научной дисциплины. Направление, противоположное холизму, - это редукционизм. Слово «редукционизм» происходит от латинского слова «reductio» - «упрощение», сведение сложного к простому. Представители редукционизма (редукционисты) считают, что никаких принципиальных различий между живым и неживым нет, различие здесь только количественное – живые организмы представляют из себя очень сложные физико-химические системы. Поэтому возможна биология как наука, но законы биологии – это законы физики и химии, лишь проявляющие себя в специфических условиях. Таким образом, для редукционистов биология – одна из прикладных физико-химических наук. Внутри редукционизма, однако, также можно выделить два направления – сильный и слабый редукционизм (см. рис. 2). Сильный редукционизм полностью отрицает особенности живых организмов даже как физико-химических систем, считая, что для объяснения феномена жизни достаточно классических разделов физики, например, механики. Что же касается слабого редукционизма, то это направление в той или иной степени признает необходимость создания новой неклассической физики для объяснения феномена жизни, хотя в любом случае это видоизменение не настолько велико, чтобы вообще выйти за границы физики. рис. 2 Одним из наиболее ярких проявлений позиции слабого редукционизма является готовность представителей этого направления расширить само понимание физики, если на основе старых законов физики невозможно будет описать те процессы, которые происходят в живых организмах. Например, известный физик 20-го столетия, один из создателей квантовой механики, Эрвин Шрёдингер в книге «Что такое жизнь?» пишет: «Развертывание событий в жизненном цикле организма обнаруживает удивительную регулярность и упорядоченность, не имеющих себе равных среди всего, с чем мы встречаемся в неодушевленных предметах... Нас не должны поэтому обескураживать трудности объяснения жизни с привлечением обыкновенных законов физики. Ибо это именно то, чего следует ожидать, исходя из наших знаний относительно структуры живой материи. Мы вправе предполагать, что живая материя подчиняется новому типу физического закона»1. В этом случае позиция слабого редукционизма уже вплотную приближается к позиции рационального холизма, и может оказаться, что спор между ними будет уже больше касаться терминов. Если для того, чтобы объяснить процессы в живой природе слабые редукционисты готовы изменить саму физику, возможно, даже качественным образом, то кто в этом случае может дать гарантию, что одно из таких изменений наконец не сможет удовлетворить и рациональных холистов? Различие будет состоять лишь в том, что слабые редукционисты будут продолжать называть физикой не старую, а новую физику, а рациональные холисты будут настаивать, что физикой следует называть только старую физику, в то время как то изменение, которое слабые редукционисты называют новой физикой, выходит уже за рамки физики вообще. Таким образом, по существу различие между этими направлениями исчезнет, и останется спор только о словах. Если проследить историю биологии и медицины, то можно отметить следующую основную тенденцию развития этих наук: развитие биологии и медицины происходило от принятия крайних форм холизма и редукционизма к постепенному сближению их позиций. Вначале, когда в биологии и медицине господствовал либо холизм, либо редукционизм, это были крайние формы обоих направлений, иррациональный холизм и сильный редукционизм, не способные воспринять плодотворные идеи противоположного лагеря. Постепенно, особенно с развитием биомедицинских наук в 20-м веке, ученые стали, с одной стороны, понимать, что множество биологических функций и структур имеют вполне реальную физико-химическую основу (это относится к структуре белков и хромосом, к процессам нервной проводимости и мышечного сокращения, и т.д.), а, с другой стороны, все эти процессы и состояния проявляют устойчивую своеобразность по отношению к параметрам неорганических физико-химических процессов. Причем, эта своеобразность оказалась настолько выраженной, что для ее объяснения потребовалось изменить саму физику, например, объяснение молекулярной устойчивости наследственности живых организмов стало понятно только после открытия квантовой физики, а специфика физико-химических процессов в живых организмах стала получать свое объяснение только после построения основ неравновесной нелинейной термодинамики и синергетики. Так постепенно в биологии и расширяются области применения физики и химии, и одновременно изменяются сами эти науки, все более приспосабливаясь к особенностям живых организмов. В целом можно сказать, что происходит сближение рационального холизма и слабого редукционизма. Это можно понять только при том условии, что своя часть истины содержится в каждом из этих направлений (как в холизме, так и в редукционизме), и здесь нужно не выбирать, но соединять все то хорошее, что есть в каждой точке зрения. Представления о феномене жизни со стороны всех разновидностей редукционизма и холизма можно было бы представить на следующей диаграмме (см. рис.3). рис.3 Здесь большими кругами выделены соответственно области классической физики, физики вообще, науки и культуры. Затененными малыми кружками передается место феномена жизни с точки зрения каждого из направлений. Сильный редукционизм полагает, что феномен жизни лежит внутри области классической физики, слабый редукционизм допускает, что феномен жизни выходит за границы классической физики, но принадлежит физике вообще. Рациональный холизм настаивает, что феномен жизни выходит за границы физики вообще, но принадлежит научному знанию. Наконец, иррациональный холизм утверждает, что феномен жизни выходит как за границы науки, так и всего того, что может быть познано и создано человеком (культуры). Наша позиция состоит в том, что в некоторой мере правы все направления, и целостный феномен жизни объединяет в себе все указанные позиции, что передается на рис.3 вытянутой областью, охватывающей все маленькие кружки и уходящей в бесконечность. В жизни есть все – и то, что может быть вполне адекватно передано физикой, как классической, так и неклассической; и то, что физике неподвластно, но может исследоваться нефизическими научными дисциплинами; и, наконец, в тайне жизни заключена и некоторая ненаучная и непостижимая составляющая, навсегда делающая жизнь загадкой для человеческого разума. 3. ^ Проблема определения феномена жизниКак уже отмечалось, каждый человек очень хорошо чувствует различие между живым и неживым, между собакой и камнем, между растением и почвой, на которой растет это растение, между рыбой и водой, в которой плавает рыба. Но как только человек пытается объяснить это различие, определить, что такое живое и чем оно отличается от неживого, как тут же возникает очень много трудностей, которые современная наука до сих пор не смогла полностью разрешить. Мы легко чувствуем разницу живого и неживого, но нам очень трудно объяснить эту разницу. В своей книге «Аксиомы биологии» известный биолог Б.М.Медников пишет: «Один остроумный человек заметил, что хотя мы можем затрудниться дать точное определение жизни, однако никто из нас не сомневается в реальности различия между живым и неживым, потому что за живую и за мертвую лошадь на рынке дают разную цену»2. Пытаясь выразить разницу живого и неживого, можно, например, сказать, что живые организмы способны двигаться сами, а неживые объекты могут двигаться только под действием внешних сил. Например, если падает камень, то есть какая-то причина, которая привела к этому падению. Это может быть порыв ветра, землетрясение, падение другого камня и т.д. В любом из этих случаев причина падения камня будет некоторой силой, которая извне подействовала на камень и привела к его падению. Когда же цветок раскрывает свои лепестки, то здесь также могут влиять внешние причины, например, количество солнечного света, температура окружающего воздуха, но все эти факторы не обязательно приведут к распусканию цветка, они образуют лишь благоприятные условия для распускания цветка. Мы чувствуем, что основная причина этого действия лежит внутри самого цветка, цветок сам совершает это действие. Но что это значит – «внутри» и «сам»? Как отличить самостоятельное действие от навязанного действия? Это уже очень непростые вопросы. Или еще один пример объяснения различия между живым и неживым: чтобы объяснить процессы в неживой природе, нужно задавать вопрос «почему?»; в то же время объяснение многих процессов в живой природе так и просится быть сформулированным через вопрос «для чего?». Например, мы спрашиваем, «почему падает камень?», но считаем бессмысленным спрашивать «для чего он падает?». Наоборот, когда, например, мы видим, что паук плетет паутину, нам гораздо важнее спросить, «для чего он это делает?», чем интересоваться, «почему» это происходит. Вопрос «почему?» предполагает, что была какая-то причина до возникновения следствия, например, сила, столкнувшая камень, возникла раньше падения камня. Поэтому когда мы спрашиваем «почему?», мы предполагаем некоторую причину, которая предшествовала во времени следствию. Когда же мы спрашиваем «для чего?», то мы предполагаем, что процесс совершается ради какой-то цели, и сама эта цель предполагается осуществимой после процесса. Например, если мы считаем, что паук плетет свою паутину для того, чтобы поймать мух и бабочек и съесть их, то цель этого действия – поймать мух и бабочек, может наступить только после самого действия – создания паутины как средства осуществления этой цели. Одним из первых ввел различие этих двух видов причин древнегреческий философ Аристотель. Причину, предшествующую во времени своему следствию, он называл действующей причиной (causa efficiens), а причину как цель, способную наступить во времени лишь после действия-средства, Аристотель называл целевой, или финальной, причиной (causa finalis). Один и тот же процесс можно пытаться объяснить и с точки зрения действующих причин, и с точки зрения финальных причин. Например, тот же Аристотель полагал, что камень не только почему-то падает, но и для чего-то падает, т.е. у падения камня тоже есть цель. Такой целью для камня является его стремление достичь своего «естественного места» в мире, находящегося в центре Земли. Вот почему камень стремится падать именно вниз. Аристотель вообще считал, что в любом процессе есть всегда и действующая и финальная причина, но просто одна может быть выражена больше, чем другая. Спустя много лет после Аристотеля английский философ Фрэнсис Бэкон подверг критике это убеждение Аристотеля и призвал ученых вообще отказаться от объяснения процессов в природе с точки зрения финальных причин. Есть только действующие причины, даже в процессах живой природы. Поэтому мы должны перестать задавать вопрос «для чего паук плетет паутину?», но спрашивать только «почему он ее плетет?». У паука нет цели в этом действии, когда-то случайно предок пауков обрел эту способность и она оказалась удачной, помогла ему выжить и закрепилась в наследственности пауков (это уже объяснение Дарвина, который был вполне согласен с Бэконом). Современная биология также пытается придерживаться этой точки зрения, изгоняя из объяснения процессов в живой природе финальные причины и пытаясь объяснить их так же, как это делает физика при объяснении процессов в неживой природе, но, как мы увидим дальше, все обстоит не так просто в науке о жизни. Как видите, объяснить различие между живым и неживым и понять, что такое живое и чем оно отличается от неживого, совсем не просто. Здесь мы сталкиваемся уже не только с чисто научными проблемами, но и проблемами философскими, например, такими, как – что такое самостоятельное действие и действие, навязанное извне, протекают ли процессы в живой природе под влиянием финальных или действующих причин и т.д. Всякое определение отталкивается от некоторой интуиции. Так и определение жизни предварительно предполагает, что у каждого человека есть некоторое интуитивное понимание жизни, возможность опознать некоторую сущность как живую. Интуитивное определение выражается экстенсивно – в задании класса тех сущностей, которые мы относим к живым. Опираясь на интуицию, мы можем лишь ответить на вопрос, принадлежит или нет некоторая сущность классу живых существ. Проблема рационального определения предполагает возможность экспликации интуиции жизни средствами некоторого языка и научной теории. Определение призвано рационально выразить, почему, на каком основании та или иная сущность опознается нами как живая. Пусть L – интуитивное понятие жизни, К – некоторый рациональный признак (критерий) жизни, на основе которого делается попытка выразить L. Между L и К могут быть различные отношения: 1. «L влечет K, и неверно, что K влечет L» – признак К является необходимым, но недостаточным признаком жизни. Это означает, что всякая жизнь соответствует критерию К, но обладание этим критерием возможно и для неживых объектов. Например, такое К – существование. Любой живой организм существует, но не любое существующее живет. 2. «K влечет L, и неверно, что L влечет K» – признак К является достаточным, но не необходимым признаком жизни, т.е. все то, что обладает свойством К, является живым, но не все живые сущности обладают признаком К. Например, такое К – обладание разумом. Всякий обладающий разумом является живым, но не всякая жизнь разумна. 3. «К если только если L» – признак К является необходимым и достаточным признаком жизни (в этом случае К можно называть критерием жизни в подлинном смысле этого слова). Главная проблема определения жизни – проблема поиска критерия жизни, т.е. рационального смысла, необходимого и достаточного для выражения интуиции жизни. 4^ . Теория аутопоэза У.Матураны и Ф.ВарелыОдна из современых теорий определения жизни – так называемая теория Сантьяго или теория аутопоэза3. Теория аутопоэза4 – одна из современных попыток рационально выразить критерий жизни. Авторы этой концепции – чилийские нейробиологии Умберто Матурана и Франциско Варела, работавшие в университете Сантьяго. Важные понятия этой теории – понятия «паттерн» и «организация». Под паттерном имеется в виду некоторый тип структуры, характерный для множества частных реализаций этой структуры. Организация – частная реализация паттерна. Например, паттерн любого стула – наличие опоры и сиденья. Организация отдельного стула – тот конкретный способ, каким реализуется опора и сиденье в данном стуле (допустим, в виде четырех ножек, мягкого сиденья и спинки, сделанных из дерева). Используя термины философии Аристотеля, можно было бы сравнить паттерн с родовой формой, организацию – с индивидуальной формой и материей. Пытаясь дать определение жизни, авторы теории аутопоэза имеют в виду в первую очередь определение паттерна всех живых систем. Предполагается тем самым, что у разных форм жизни один паттерн и разные организации. Сформулировать необходимый и достаточный признак жизни означает в точности выразить паттерн только живых систем. В качестве критерия жизни авторы предлагают рассмотреть так называемые аутопоэтические системы. Система может быть названа аутопоэтической если только если для нее выполнены следующие пять условий: 1. Система представляет собою сеть взаимодействий на некотором множестве элементов. Под сетевой структурой здесь имеется в виду особый паттерн организации, в котором каждый элемент влияет на каждый (в смысле причинно-следственных отношений). 2. В качестве элементов сети выступают процессы. 3. Это физические процессы. 4. Это процессы воспроизводства системы, т.е. результатом этих процессов является постоянное восстановление и возможное изменение системы. 5. Граница сети – также один из элементов сети, т.е. она находится в сетевом взаимодействии со всеми остальными элементами (это условие было добавлено авторами, чтобы отличить аутопоэтические системы от гиперциклов Эйгена5, для которых верны только первые 4 признака). Признаки 1-2 и 4-5 задают так называемую автономную, или операционально замкнутую систему. Такая система только испытывает неспецифическую активацию со стороны внешней среды, определяясь в своем развитии преимущественно внутренними закономерностями. Все причины автономной системы лежат внутри системы. Такая система представляет собою фрагмент реальности, относительно изолированный от окружающей среды по каузальной структуре. Внешняя среда не может извне определить автономную систему, прорвать ее каузальную непроницаемость – вот пожалуй тот главный смысл, который несет в себе идея аутопоэза. Понятие операциональной замкнутости вполне совместимо с понятием термодинамической открытости живой системы. В случае автономности речь идет о причинно-следственных связях, в то время как термодинамическая открытость рассматривает проблемы обмена энергией и веществом с окружающей средой. Автономная система вполне может определяться к эволюции только внутренними причинами, в то же время активно обмениваясь со средой энергией и веществом. Аутопоэтическая система – автономная система на физических процессах. Обратно, если нас не интересует природа процессов, и мы допускаем возможность системы с признаками 1-2 и 4-5 на нефизических процессах, то это случай автономной системы. Таким образом, физичность процессов – важный, с точки зрения авторов, признак аутопоэтической системы. Типичным примером простейшей естественной аутопоэтической системы является живая клетка. Все физико-химические процессы в ней находятся в сложных сетевых взаимодействиях (например, ДНК определяет структуру ферментов, которые осуществляют и регулируют в том числе процессы редупликации ДНК), в результате протекания этих процессов клетка постоянно воспроизводится, наконец мембрана клетки (граница сети) активно взаимодействует с остальными клеточными процессами. Интересно, что рассмотрение клетки в качестве аутопоэтической системы приводит, в частности, к тому выводу, что геном клетки не может только определять все остальные процессы, не испытывая одновременно влияния с их стороны. Единственным полным детерминантом аутопоэтической сети является только сама сеть. Аутопоэтичность касается только паттерна живых систем, и полная теория жизни получится при учете разных видов организации этого паттерна. Фритьоф Капра в книге «Паутина жизни»6 предлагает рассматривать синергетику как теорию организации аутопоэтических систем. Например, операциональная замкнутость аутопоэтической системы согласуется с поведением фазовой кривой в странном аттракторе7, когда присутствует детерминистичность, но нет устойчивости в поведении системы – первоначально малое отклонение экспоненциально нарастает во времени. В этом случае даже казалось бы одно и то же воздействие внешней среды будет все равно давать некоторые флуктуации, в связи с чем система будет отвечать существенно по-разному на практически одинаковые влияния внешней среды. Так в понятиях синергетики может быть проиллюстрирована идея автономности системы. Прямое причинное воздействие внешней среды на систему – признак разрушения аутопоэтической организации. Аутопоэз авторы рассматривают как одновременно паттерн разума, принимая формулу «life is cognition» - «жизнь есть познание». Для обладания разумом не обязательно обладать нервной системой. Пока аутопоэтическая система существует, ее активность выражает начало автономной организации, и в этом смысле – начало разумности. Развитие аутопоэтических систем не затрагивает их паттерна, но только организацию. Развитие проходит этапы одноклеточных и метаклеточных систем, последние включают в себя многоклеточные организмы и сообщества организмов. Правда, с метаклеточными системами возникает проблема, считать ли их настоящими аутопоэтическими системами. Матурана и Варела склоняются к мысли, что это лишь автономные, но не аутопоэтические системы, в то время как немецкий социолог Николас Луман, развивающий идеи аутопоэза в приложении к социальным системам, придерживается позиции отождествления автономных и аутопоэтических систем. В этом случае система может быть организована на информационных процессах, которые уже не обязательно обладают физической природой. Когда возникают метаклеточные системы, происходит образование иерархических автономных систем, и автономная система нового уровня включает в себя несколько автономных подсистем. Эти подсистемы, включаясь во внешние сетевые отношения, остаются относительно операционально замкнутыми, не столько причинно определяя, сколько более неспецифично активируя друг друга и каждый раз индивидуально отвечая на подобную активацию. Такой процесс авторы называют «сопряжением» систем. Для каждой аутопоэтической системы можно говорить о некотором объеме инвариантности – множестве состояний системы, в которых она сохраняет паттерн аутопоэза. С этой точки зрения можно выделять два вида воздействий на систему - возмущающие и деструктивные. Первые сохраняют паттерн жизни, вторые его разрушают. Развитие аутопоэтических систем связано с расширением своего объема инвариантности. Авторы теории аутопоэза относят себя к «системным механицистам» – сторонникам казалось бы физико-химического редукционизма в биологии, но с допущением некоторых системных функциональных эффектов на множествах физических процессов. Физика изучает сети на элементах, в то время как биология – сети на процессах. Поэтому биология не вполне сводима к физике. Можно сказать и так, что у физических систем – другой паттерн организации. Аутопоэтическая система находится в состоянии постоянной необратимой эволюции, поскольку обратимость связана с воспроизведением тех же следствий при одних воздействиях внешней среды, что отрицает автономность системы. Получая постоянную активацию со стороны среды, аутопоэтическая система каждый раз уникально отвечает на нее, образуя неповторимую траекторию своего изменения. Кроме естественного отбора, в эволюции аутопоэтических систем действует принцип