Евгений Седов - Одна формула и весь мир

• Название: Одна формула и весь мир
• Автор: Евгений Седов
• Издательство: Москва, "Знание", 1982
• Жанр: Физика
• Год: 1982

Е. СЕДОВ

---

Что же определяет успех научного или художественного творчества: устойчивость, пунктуальность или неожиданность, смелость и широта? Кто должен жить в ученом или в художнике, направлять его поступки и мысли, подсказывать решения и слова — творец или робот?

И тот и другой! В этом и заключается противоречивая сущность творческого процесса и все вытекающие из нее сложности самого творчества и так называемых творческих натур.

История науки и техники знает немало примеров того, как важные открытия и изобретения рождались путем неожиданных сопоставлений несходных явлений из далеких научных или технических областей. Этим процесс мышления отличается от процесса биологической эволюции, в котором многообразие видов и видовых признаков обусловлено не широким диапазоном мутаций у одного поколения, а последовательным накоплением небольших отклонений в течение многих сменяющихся поколений. Именно благодаря этому свойству возникает тенденция постепенного целесообразного развития органов (а не внезапное «чисто» случайное образование дельфина из инфузории, как хотел бы того Кэмпбелл). Именно в таком смысле следует понимать высказывание известного американского биолога К. Уоддингтона: «Мы, разумеется, не должны считать, что глаз позвоночного животного, нога лошади или шея жирафа представляют собой в сколько-нибудь серьезном смысле результат случайного поиска».

Действительно, процесс эволюционного образования глаз или шеи жирафа отличается от игры ребенка, раскладывающего буквы в случайном порядке и неожиданно вопреки законам теории вероятностей способного набрать 20 вергилиевских строк. Процесс эволюции не нуждается в столь невероятных совпадениях. Дело в том, что в течение миллионов лет предыстории того или иного биологического вида в его генетическом коде накопилось не 20, а 20 тысяч или даже 20 миллионов упорядоченных строк. Роль мутаций заключается в том, чтобы путем случайного перебора найти всего одну букву или в лучшем случае одно слово, с которого могла бы начаться следующая строка.

При этом (вспомним еще раз нашу спираль) буквой какого-то иерархического уровня могут служить и слова и целые фразы, то есть сложные комплексы взаимосвязанных признаков, обеспечивающие целесообразное взаимодействие организма с внешней средой.

Мутации взаимосвязанных генов должны быть каким-то образом согласованы друг с другом, иначе каждый полезный признак догружался бы множеством бесполезных и вредных, подобно тому как в нагрузку к интересующей вас книге вам иногда предлагают купить еще пяток вам ненужных. В конце концов это приводило бы не к улучшению приспособляемости популяций и видов, а к полному их вымиранию под ударами не прощающей неудачных проб и неизбежных ошибок неумолимой внешней среды.

Здесь уместно напомнить сказанное ранее: в природе все происходит иначе. Накопленная организмами информация, определяющая всю их структуру и функции, ограничивает и направляет процессы самопроизвольных (спонтанных) мутаций точно так же, как информация языковых правил ограничивает и направляет непредсказуемые «мутации» языка. Сохраняемая в структуре систем информация обеспечивает и осмысленную упорядоченность письменных текстов и целесообразную направленность тех или иных случайно возникших полезных биологических признаков, которые передаст по наследству потомкам тот или иной мутант.

Признавая ограничения мутаций, происходящих на уровне взаимосвязанных генов, нельзя согласиться с Уоддингтоном, который,повторяя ошибку Кэмпбелла, пытается расчленить на чисто случайную и жестко детерминированную части диалектически единый процесс.

По мнению Уоддингтона, случайный поиск может осуществляться только на самом первичном уровне организации «генетического материала» и выражается в добавлении, исключении или изменении последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК.

«Следует ли из этого, что изменения, на которые действует естественный отбор, также случайны?» — спрашивает Уоддингтон. А в качестве ответа приводит следующий пример:

«Форма гравия на дне реки определяется случайными процессами, то есть возникает в результате случайного поиска. Однако из этого не следует, что случайный поиск играет сколько-нибудь существенную роль в строительстве моста из бетона для приготовления которого был использован этот гравий. Факторы, учитываемые при сооружении моста, относятся, так сказать, к иному порядку сложности, чем те, которые определяют образование компонентов бетона. Надо спросить, не обусловлена ли приписываемая эволюции зависимость от случайного поиска сходным смешением различных порядков сложности?»

В процессе биологической эволюции «гравием» является упомянутый выше генетический материал, для которого Уоддингтон признает право случайных мутаций отдельных генов. Однако «у высших организмов... изменения, оказавшиеся выгодными в эволюционном плане, зависят вообще не от случайных мутаций единичных генов... Эволюция высших организмов зависит от отбора признаков, на которые более или менее одинаково интенсивно влияет большое число генов. Такие признаки можно сравнить скорее с бетонными блоками, а не отдельными камешками гравия в бетоне».

Все вышесказанное не вызывало бы никаких возражений, если бы Уоддингтон признал право случайного поиска и за строителями моста. Но мост Уоддингтона почему-то должен быть непременно построен по стандартному, закостеневшему, детерминированному проекту, из которого случайный поиск должен быть абсолютно исключен.

«Возвращаясь к аналогии с бетонным блоком, можно сказать, что роль случайных процессов заключается в том, чтобы «создать» гравий; затем мы можем из этого гравия приготовить бетон, а этому бетону придать форму какого-либо объекта, приспособленного к окружающей среде. Эта форма не будет воспроизводить объект во всех деталях, если гравий был слишком крупный; если же гравий, напротив, был слишком мелкий, то форма будет недостаточно прочной. Самое главное — это чтобы смесь имела оптимальный состав. В образовании гравия участвуют лишь случайные процессы, но от этого еще очень далеко до вывода, что формы, образующиеся в соответствии с тем или иным объектом, т. е. фенотипы, в разных условиях среды также возникают путем случайного поиска».

Совершенно тот же подход, что у Кэмпбелла: стремление разорвать единый процесс на две части, выделить на него чисто случайную и жестко детерминированную части. Но выводы прямо противоположны: Кэмпбелл преувеличивает роль случайного поиска в процессе эвристического мышления, а Уоддингтон пытается преуменьшить роль случайных мутаций в процессе образования биологических видов. Как та, так и другая крайность вытекает из метафизического подхода к исследованию диалектически противоречивых явлений, подхода, при котором исследователь стремится во что бы то ни стало доказать, что явление «либо случайно, либо необходимо», что оно ни в коем случае не должно и не может быть «и тем и другим».

Истина же, как мы убеждались неоднократно, находится где-то между двумя крайностями: на уровне «бетонных блоков» (комплексов наследственных признаков, управляемых определенными комбинациями взаимосвязанных генов) природой тоже осуществляется эвристический поиск, однако мутации происходят не в безграничных пределах, а в рамках определенных детерминированных генетических правил, увязывающих одновременные изменения во многих генах и тем самым определяющих целесообразность и направленность мутаций, подобно тому как соблюдение ранее апробированных строительных правил гарантирует долговечность и прочность вновь создаваемого моста.

В отличие от осознанного творческого процесса процесс биологической эволюции осуществляется растянутыми во времени ничтожно маленькими шажками, поскольку природа не знает заранее, чего она хочет, а просто «мутирует наугад букву за буквой», а затем «испытывает на прочность» (в смысле приспособляемости и выживаемости) каждый полученный вариант. В этом смысле поиск в процессе биологической эволюции в большей степени приближается к слепому, хотя и он не является абсолютно слепым: созидая новый видовой признак, природа неукоснительно сохраняет в своей «генетической памяти» весь остальной комплекс признаков, определяющий данный вид.

Для осознанного творчества это условие вовсе не обязательно. В случае необходимости поэт может выкинуть из памяти 20 уже написанных строк задуманной поэмы и начать заново. Так часто и поступает художник или ученый в тех случаях, когда он чувствует, что предварительно накопленные представления и достижения становятся отягчающим творческий акт багажом. В этом часто и заключается еще один важный секрет творческого успеха: суметь вовремя выйти из тупика, наметив обходной путь и новую этапную (не теряя прежнюю конечную) цель. Здесь человеку-творцу обычно приходит на помощь воображение, которым созидающая биологические виды природа, увы, не наделена. Потому-то природа и вынуждена двигаться по пути созидания миллиарды лет маленькими шажками, в то время как человек может в один момент озарения «найти точку опоры и перевернуть земной шар». Благодаря способности творческой мысли мгновенно «мутировать» ассоциации между любыми явлениями наше сознание может за сравнительно короткое время воспроизводить (моделировать) такие процессы, как эволюция биологических видов, реальная продолжительность которых составляет миллионы и миллиарды лет.