Во что мы верим, но не можем доказать: Интеллектуалы XXI века о современной науке - Джон Брокман

Эта гипотеза ждет подтверждения – поведенческие исследования могут лишь указать на неврологические механизмы, лежащие в основе поведения. В конечном итоге нам потребуются совершенно новые неврологические методы, которые позволят увидеть и понять взаимодействие между отдельными нейронами. Но любые факты, которые мы можем собрать сегодня – изучая грудных младенцев, маленьких детей, взрослых, используя данные психологии и лингвистики, – указывают на то, что алгебраические абстракции, благодаря которым работают компьютеры, играют не менее важную роль в нейрокогнитивной системе человека.

Брайан Гудвин

Брайан Гудвин – профессор биологии Шумахер-колледжа в Девоншире (Великобритания). Автор книги «Как леопард изменил свои пятна».

Я считаю, что природу и культуру можно рассматривать как единый непрерывный процесс, а не две независимые сферы, отделенные друг от друга некими качествами, присущими только людям, например, устной и письменной речью, сознанием или этикой.

Этому нет никаких доказательств. Ни в естественных, ни в гуманитарных науках нет согласия по этому вопросу, но открытия последних нескольких лет обеспечивают фундамент для эмпирической и теоретической работы, которая, по моему убеждению, приведет к общему представлению о том едином процессе, в котором участвуем мы и природа. Это будет не захват гуманитарных знаний естественными науками, а их истинное слияние, основанное на общих фундаментальных концепциях, например, на смысле и целостности процессов природы и культуры, их использовании в научных исследованиях, технологиях и искусстве.

На мой взгляд, это станет возможным, в первую очередь, благодаря достижениям биологии, занимающей промежуточное положение между культурой и физическим миром. Ее ключевые концептуальные изменения основаны на теории сложности, с ее подробными исследованиями взаимосвязей между разными компонентами организмов, а также между разными организмами в экосистемах. Когда проекты по расшифровке генома продемонстрировали, что мы неспособны понять смысл информации, заложенной в ДНК, мы стали изучать, каким образом организмы используют эту информацию, чтобы создавать формы, которые позволят им выжить и оставить потомство в определенной окружающей среде. Фокус сдвинулся от вопросов наследственности к ее организованному контексту, живой клетке; на переднем плане биологических исследований снова оказались живые организмы – как агенты, обладающие определенной организацией.

Изучение самоотносимых сетей, регулирующих активность генов в организмах, выполняющих различные функции и создающих в клетках различные конструкции посредством взаимодействия протеинов, а также исследования последовательности метаболических трансформаций в организме показывают, что все они обладают определенными свойствами автомодельной фрактальной структуры, регулируемой степенныґми отношениями.

Эти свойства напоминают структуру языков, которые также являются самоотносимыми сетями, описываемыми с помощью степенныґх отношений (как много лет назад обнаружил лингвист из Гарварда Дж. Зипф). Здесь напрашивается вывод о том, что организмы используют прото-язык, чтобы понять как унаследованную от предков историю (записанную в ДНК и ее молекулярных модификациях), так и их внешний контекст (окружающую среду). Таким образом, организмы создают нечто вроде культуры, где есть смысл и история, выраженные в формах (морфологии и поведении), свойственных их виду. Это – аналог встроенного или неявного смысла, который ученые-когнитологи считают сегодня важнейшим качеством человеческой культуры.

Если мы рассматриваем биологические виды как культуры, пережившие 3,7 миллиарда лет адаптивной эволюции на Земле, становится ясно, что они несут в себе важные знания и результативный жизненный опыт. Человеческой культуре эти знания крайне необходимы. Это глубинный источник мудрости о том, как можно жить рядом с другими организмами, эффективно использовать энергию и ресурсы, перерабатывать отходы, создавать функциональные и в то же время красивые формы, проявлять творческие способности и постоянно заниматься инновациями. Сейчас мы можем разработать целостный научный подход, объединенный с искусством и гуманитарными дисциплинами, на основании принципов естественной этики, последних научных достижений, объединяющих и качественный, и количественный подход.

Нужно очень много сделать, чтобы сформулировать этот единый подход, – от эмпирического изучения того, как организмы достигают целостности и адаптивности, до применения этих принципов в разработке человеческих артефактов, от генераторов энергии и систем коммуникаций до машин и фабрик. Цель такого подхода – интегрировать человеческую культуру с процессами природы, как это происходит у всех остальных живых организмов. Это позволит нам улучшать качество жизни на нашей планете, а не ухудшать его. Но для этого потребуется пересмотреть теорию эволюции с точки зрения естественных факторов, когда в жизненный цикл разных биологических видов встроен смысл, который можно назвать естественной культурой.

Интегрировать биологию и культуру с принципами физического мира будет нелегко, но мы уже видим, как это можно сделать. Например, автомодельные фрактальные паттерны, возникающие в физических системах во время фазовых переходов, когда возникает новый порядок, обладают теми же характеристиками, что и паттерны, наблюдаемые в биологических и культурных процессах, участвующих в создании порядка и смысла. Единая версия творческих и осмысленных космических процессов вполне может прийти на смену представлению о бессмысленном механистичном космосе, доминирующему в западной науке и культуре последние несколько сотен лет.

Лео Чалупа

Лео Чалупа – профессор офтальмологии и нейробиологии, заведующий кафедрой нейробиологии, психологии и поведенческих наук Калифорнийского университета, Дэвис. Его научные интересы связаны с развитием и пластичностью зрительной системы млекопитающих и факторами, регулирующими формирование функциональных, нейрохимических и структурных свойств ретинальных клеток ганглия.

Вот три вещи, в которые я верю, но не могу доказать.

1. Человеческий мозг – самый сложный организм в известной нам Вселенной.

2. Благодаря этому непостижимому продукту эволюции мы в итоге сможем узнать все, что можно знать о физическом мире, – конечно, при условии, что наш биологический вид не исчезнет с лица земли в связи с какой-нибудь катастрофой.

3. Наука предлагает лучшие средства для достижения этой окончательной цели.

Если рассматривать научные исследования с точки зрения очевидных ограничений человеческого мозга, то знания, накопленные нами во всех научных сферах, просто поразительны. Рассмотрим неопровержимо доказанную вариабельность функциональных характеристик нейронов. Наблюдение за реакциями отдельных нейронов – например, реакцией зрительной зоны коры головного мозга на вспышку света – демонстрирует поразительные вариации. В одном случае этот простой стимул (вспышка света) может вызвать настоящий взрыв реакций, а при следующем опыте реакции может почти не быть. Те же самые феномены проявляются в данных электроэнцефалограммы: частота и амплитуда волн мозга меняются совершенно непредсказуемо, даже если испытуемый спокойно лежит и нет никаких изменений в его поведении или в окружающей среде. Подобная изменчивость наблюдается и при магнитно-резонансной томографии; красочные фотографии состояний мозга, которые можно увидеть в печати, – это просто «среднее арифметическое» множества исследований, выведенное компьютером.

Как же мозг делает это? Как он может функционировать настолько эффективно, как ему это удается, если учесть неизбежные искажения, свойственные его системе? У меня нет хорошего ответа на этот вопрос, и ни у кого другого его тоже нет, несмотря на все научные труды в этой области. Но в соответствии со вторым из трех убеждений, приведенных выше, я уверен, что в один прекрасный день мы найдем ответ.

Маргарет Вертхейм

Маргарет Вертхейм – популярный автор и комментатор. Много пишет о проблемах науки и общества для журналов, телевидения и радио. Автор книг «Пифагоровы штаны» и «Жемчужные врата киберпространства». Сейчас работает над книгой, посвященной роли воображения в теоретической физике.

Мы все во что-то верим, и наука сама по себе исходит из целого ряда верований. Прежде всего, наука строится на представлении, что вещи поддаются пониманию и что благодаря нашему изобретательному разуму и все более тонким инструментам в конце концов мы будем знать Все.