Кибержизнь. Контуры медицины будущего - Александр Шишонин

Отдельно стоит отметить особое понятие, введенное И.И. Мечниковым, которое и по сей день как нельзя лучше подходит для указания причин, приводящих к постепенному разрушению и со временем к смерти организма.

Имеется в виду такое понятие, как «дисгармония человеческой природы», которая, по убеждению Мечникова, заключалась в том, что в течение жизни усиливаются процессы уничтожения фагоцитами «благородных элементов организма». Из этой дисгармонии, которую он увидел на клеточном уровне, он развил философскую концепцию, которая гласит, что чем взрослее человек, тем больше он психологически подготовлен к умиранию. Дожив до 73-х лет, Илья Ильич начал замечать, что тяга к жизни у него становится меньше, и в конце своего философского трактата он пришел к мысли о гармонии с самим собой, признав умирание живого организма естественным процессом.

В главе этой книги, посвященной «теории старения», мы с вами сделаем следующий шаг в этом направлении и войдем в ранее неизведанные земли науки, где найдем знание о том, каким образом можно победить старость.

В своей книге «Этюды о природе человека» великий Мечников произносит поистине пророческую фразу: «Для изменения человеческой природы тоже, прежде всего, надо отдать себе отчёт в идеале, к которому следует стремиться, и затем употребить все средства, представляемые наукой для его существования. Если мыслим идеал, способный соединить людей в некоторого рода религию будущего, то он не может быть обоснован иначе, как на научных данных. И если справедливо, как это часто утверждают, что нельзя жить без веры, то последняя не может быть иной, как верой во всемогущество знания».

Пригожин Илья Романович

25.01.1917 – 28.05.2003

«Да, мир нестабилен. Но это не означает, что он не поддается научному изучению. Признание нестабильности – не капитуляция, напротив – приглашение к новым экспериментальным и теоретическим исследованиям, принимающим в расчет специфический характер этого мира».

На работы Ильи Романовича Пригожина меня так же вывел «научный вебсерфинг». И начал я знакомство с ним, как ни банально, со статьи в Википедии. Далее, в процессе изучения его работ, меня поразил удивительный мир диссипативных структур, первопроходцем в котором был Пригожин. Поразила его «мощь в охвате познаваемого», ее буквально на физическом уровне ощущали люди, которым выпало счастье работать и дружить с этим научным великаном.

Бельгийский химик Илья Пригожин родился в Москве, в канун русской революции, в семье инженера-химика Романа Пригожина и музыканта Юлии Вишман. Благодаря стараниям матери, Илья с детства играл на пианино. Ноты, как она позднее вспоминала, Илья научился читать раньше, чем слова.

В 1921 г. семья Пригожиных эмигрировала из России сначала в Литву, потом в Германию, а с 1929 г. они поселились в Бельгии. Илья Романович всегда живо интересовался историей и философией. Будущее же свое он связывал с профессией концертирующего пианиста. В Свободном университете в Брюсселе его особенно привлекала термодинамика – наука, связанная с тепловой и другими формами энергии. Став здесь в 1943 г. бакалавром естественных наук, Илья Пригожин написал диссертацию о значении времени и превращения в термодинамических системах, за которую два года спустя был удостоен докторской степени. В 1947 г. он был назначен профессором физической химии в Свободном университете, а в 1962-м стал директором Солвеевского международного института физики и химии в Брюсселе.

Пригожина больше всего интересовали в термодинамике неравновесные специфически открытые системы, в которых либо материя, либо энергия, либо то и другое обмениваются с внешней средой в реакциях. При этом количество материи и энергии либо количество материи или количество энергии со временем увеличивается или уменьшается. Чтобы объяснить поведение систем, далеких от равновесия, Илья Пригожин сформулировал теорию диссипативных структур. Им было доказано существование неравновесных термодинамических систем, которые, при определённых условиях, поглощая вещество и энергию из окружающего пространства, могут совершать качественный скачок к усложнению, причём такой скачок не может быть предсказан, исходя из классических законов статистики. Считая, что неравновесность может служить источником организации и порядка, он представил диссипативные структуры в терминах математической модели с зависимыми от времени нелинейными функциями, которые описывают способность систем обмениваться материей и энергией с внешней средой и спонтанно себя рестабилизировать.

Ставший теперь классическим пример диссипативной структуры в физической химии известен как нестабильность Бенарда. Такая структура возникает, когда слои легкоподвижной жидкой среды подогреваются снизу. При достаточно высоких температурных градиентах тепло передается через эту среду как обычно, и большое число молекул в жидкости образуют специфические геометрические формы, напоминающие живые клетки.

В 1947 году Пригожин сформулировал и доказал теорему термодинамики неравновесных процессов, которая гласит: «В стационарном состоянии производство энтропии внутри термодинамической системы при неизменных внешних параметрах является минимальным и постоянным. Если система не находится в стационарном состоянии, то оно будет изменяться до тех пор, пока скорость производства энтропии, или, иначе, диссипативная функция системы не примет наименьшего значения». Когда я говорю о Пригожине, то для меня это, прежде всего, человек, который вскрыл физику рождения сложности в поэтапной эволюции живой материи.

В 1977 г. Илье Романовичу была присуждена Нобелевская премия по химии «за работы по термодинамике необратимых процессов, особенно за теорию диссипативных структур». «Исследования Пригожина в области термодинамики необратимых процессов коренным образом преобразовали и оживили эту науку», – сказал Стиг Классон в своей вступительной речи от имени Шведской королевской академии наук. Эта работа открыла для термодинамики «новые связи и создала теории, устраняющие разрывы между химическим, биологическим и социальным полями научных исследований». Исследования Ильи Романовича Пригожина отличают также элегантность и прозрачность, поэтому ученого заслуженно называют «поэтом термодинамики». Илья Романович был одним из тех редких людей, которые могли увидеть непростые вещи в простых вещах.

Хочу отметить, что это отличительная особенность всех великих ученых – видеть необычное в обычном! Так вот, Илья Романович был наделен такой способностью поистине до невероятной степени. В 1982 году Пригожин становится иностранным членом Академии наук СССР. Его работы многократно переводились на русский язык. К его работам обращаются многие ученые, не только физики и химики, но и биологи, палеонтологи и математики, историки, филологи. В 1989 году король Бельгии пожаловал Пригожину титул виконта.

В данной книге влияние этого гиганта будет прослеживаться красной нитью во многих главах, а принцип самообновления вообще может быть полностью описан инструментами нелинейной термодинамики от бифуркации до теоремы о минимуме производства энтропии, которые сформировал, ввёл в практику и математически доказал И.Р. Пригожин.

Доброборский Борис Самуилович

27.08.1945

«Устойчивость неравновесного термодинамического состояния биологических систем обеспечивается непрерывным чередованием фаз потребления и выделения энергии посредством управляемых реакций синтеза и расщепления АТФ».

Борис Самуилович Доброборский – учёный с очень разносторонней практикой, о которой ещё будет сказано ниже. Когда я впервые прочитал его «Теоретическую биологию», основанную на одноименном труде Бауэра, мир теоретической физики и мир биологии через его «теорию биоритмов» для меня слились воедино. И это был, конечно, ментальный прорыв, позволивший впоследствии найти новые, более всеобъемлющие (конвергентные) подходы к описанию биологических процессов, используя математические инструменты физиков-теоретиков. Он чётко указал на агента, который соединяет неразрывно мир физических теорий с миром биологических процессов. Этот могучий агент всего лишь всем известная молекула АТФ, но гениальное описание Доброборским процесса осуществления биоритмов, полностью завязанном на синтезе и распаде АТФ, позволило мне осознать, что на самом деле не существует в науке никакого барьера между физикой, математикой и биологией! В мире все едино и целостно, а разделение существует лишь в наших умах!

Борис Самуилович Доброборский родился в Санкт-Петербурге. В 1967 году окончил Ленинградский Горный институт по специальности радиоэлектроника, получив квалификацию радиоинженера. Доцент кафедры наземных транспортно-технологических машин автомобильно-дорожного факультета Санкт-Петербургского Государственного архитектурно-строительного университета. Академик Международной академии наук экологии и безопасности человека и природы. Автор нескольких изобретений и полезных моделей (виброгасящее устройство и др).