Сумма технологии

Мы встречаемся здесь с циклическими процессами, в которых причины становятся следствиями, а следствия – причинами, процессами, где действуют многочисленные обратные связи, положительные и отрицательные, живые организмы в биологии или последовательно создаваемые промышленностью продукты технической цивилизации являются всего лишь элементарными компонентами этих общих процессов.

Вместе с тем такое утверждение проясняет генезис сходства обеих эволюции. И та и другая являются материальными процессами с почти одинаковым числом степеней свободы и близкими динамическими закономерностями. Процессы эти происходят в самоорганизующихся системах, которыми являются и вся биосфера Земли и совокупность технологических действий человека, а таким системам как целому свойственны явления «прогресса», то есть возрастания эффективности гомеостаза, стремящегося к ультрастабильному равновесию [25] как к своей непосредственной цели.

25

Вновь подчеркнем: система стремится не столько к «ультраравновесию», сколько к «ультразамкнутости» по веществу/энергии. (Прим. ред.)

Обращение к биологическим примерам будет полезным и плодотворным также и в дальнейших наших рассуждениях. Но кроме сходства, обе эволюции отмечены также далеко идущими различиями, изучение которых позволяет обнаружить как ограниченность и несовершенство Природы – этого мнимо идеального Конструктора, – так и неожиданные возможности (и в то же время – опасности), которыми чревато лавинообразное развитие технологии в руках человека. Я сказал «в руках человека», ибо технология (пока что, по крайней мере) не безлюдна, она составляет законченное целое, только «дополненная человечеством», и именно здесь таится существеннейшая, может быть, разница, ибо биоэволюция является, вне всякого сомнения, процессом внеморальным, чего нельзя сказать об эволюции технологической.

Различия

1

ПЕРВОЕ различие между обеими рассматриваемыми нами эволюциями относится к их генезису и касается вопроса о вызывающих их силах. «Виновником» биологической эволюции является Природа, технологической – человек. Понимание «старта» биоэволюции вызывает и по сей день наибольшие трудности. Проблема возникновения жизни занимает видное место в наших рассуждениях, ибо ее решение означало бы нечто большее, чем просто установление причины некоего исторического факта из далекого прошлого Земли. Нам интересен не сам этот факт, а его следствия – следствия, как нельзя более важные для дальнейшего развития технологии. Развитие это привело к тому, что дальнейший путь стал невозможен без точных знаний о явлениях чрезвычайно сложных – столь же сложных, как и сама жизнь. И дело опять-таки не в том, чтобы научиться «имитировать» живую клетку. Мы не подражаем механике полета птиц и все же летаем. Не подражать мы стремимся, а понять.Но именно попытка «конструкторского» понимания биогенеза встречается с огромными трудностями.

Традиционная биология в качестве компетентного судьи призывает здесь термодинамику. Та говорит, что типичное развитие идет от явлений большей к явлениям меньшей сложности. Но возникновение жизни было обратным процессом. Если даже принять в качестве общего закона гипотезу о существовании «порога минимальной сложности», преодолев который материальная система способна не только сохранять, вопреки внешним помехам, имеющуюся организацию, но и передавать ее в неизменном виде организмам-потомкам, то и это не объяснит биогенеза. Ведь когда-то какой-то организм должен был сначала перешагнуть этот порог [26] . И что важно – произошло это по воле так называемого случая или же в силу причинности? Иными словами, был ли «старт» жизни явлением исключительным (как главный выигрыш в лотерее) или типичным (каким в ней является проигрыш)?

26

Логическая ошибка. Далее мы увидим, что процессы столь высокого уровня сложности могут рассматриваться только в контексте объемлющей системы. В данном случае, лишившись надсистемы, автор (вполне закономерно) обнаруживает неправильное изменение энтропии и вынужден искусственно вводить «порог структурности», забывая, что речь идет скорее о необходимом воздействии окружающей среды. Иными словами, процессы с понижением энтропии (возникновение и развитие жизни) протекают за счет энергетического обмена с надсистемой (Солнце + Земля), энтропия которой возрастает. (Прим. ред.)

Биологи, взяв слово по вопросу о самозарождении жизни, говорят, что оно должно было представлять собой пошаговый процесс, слагаться из ряда этапов, причем осуществление каждого очередного этапа на пути к появлению праклетки обладало определенной вероятностью. Возникновение аминокислот в первичном океане под действием электрических разрядов было, например, вполне вероятным, образование из них пептидов – немного менее, но также в достаточной мере осуществимым; зато спонтанный синтез ферментов, этих катализаторов жизни, кормчих ее биохимических реакций, составляет – с этой точки зрения – явление сверхнеобычное (хотя и необходимое для возникновения жизни). Там, где правит вероятность, мы имеем дело со статистическими законами. Термодинамика демонстрирует именно такой тип законов. С ее точки зрения вода в кастрюле, поставленной на огонь, закипит, но не наверняка. Возможно, что вода на огне замерзнет, хотя эта возможность астрономически мала. Однако аргумент, что явления, термодинамически самые невероятные, в конце концов все же происходят, если только запастись достаточным терпением, а развитие жизни располагало достаточным «терпением», поскольку длилось миллиарды лет, – такой аргумент звучит убедительно лишь до тех пор, пока мы не положим его на рабочий стол математика. В самом деле, термодинамика может еще «проглотить» случайное возникновение белков в растворе аминокислот, но самозарождение ферментов уже не проходит. Если бы вся Земля представляла собой океан белкового бульона, если бы она имела радиус в пять раз больший, чем на самом деле, то и тогда массы бульона было бы еще недостаточно для случайного возникновения таких узкоспециализированных ферментов, какие необходимы для «запуска» жизни. Число возможных ферментов больше числа звезд во всей Вселенной. Если бы белкам в первичном океане пришлось дожидаться спонтанного возникновения ферментов, это могло бы с успехом длиться целую вечность. Таким образом, чтобы объяснить реализацию определенного этапа биогенеза, необходимо прибегнуть к постулату сверхневероятного явления – а именно к «главному выигрышу» в космической лотерее [27] .

27

Данное рассуждение является характерным примером ошибочного применения теории вероятности к уникальному процессу. Опровергнуть построение автора несложно (дальше мы увидим, как С. Лем это легко осуществит). Заметим, что с течением времени на Земле будут возникать какие-то сложные соединения. Более того, вероятность того, что за достаточно большой срок (сравнимый со временем жизни Земли) возникнет соединение, по сложности превосходящее белковую молекулу, близко к единице. Таким образом, автор подменил вероятность появления «жизни вообще», возможно построенной на совсем других биохимических принципах, вероятностью появления данной конкретно жизни на данной конкретной планете. А поскольку теория вероятностей имеет дело только с повторяющимися событиями, она не может быть применена к такому конкретному событию.

Рассмотрим пример с лотереей, в которой участвует 10 миллионов человек. Вероятность выигрыша в ней – 10 ^{– 7}, то есть практически ноль. С другой стороны, победитель в лотерее есть почти всегда! Могут возразить, что жизнь могла возникнуть, только если в подобной «лотерее» «выиграл» некий заданный «победитель». На что следует заметить, что доказательства тому нет.

С другой стороны, проблема состоит в том, что указанных «миллиардов лет» у эволюции просто не было. По современным данным, жизнь существует на Земле с того момента, с которого возникает возможность ее регистрировать (то есть, появляются первые осадочные породы). Речь идет о возрасте в 3,8 миллиарда лет, в то время как возраст земной коры не превышает 4,2 миллиарда лет.

Попутно отметим еще два аспекта проблемы биогенеза. Во-первых, итогом этого процесса должно быть не создание более или менее сложных молекул, даже не клетки, но биологического сообщества (экосистемы). Гетеротрофы, питающиеся первичным «химическим бульоном», съедят его за весьма ограниченное время – порядка единиц тысяч лет – после чего вымрут; автотрофы, преобразующие в высокоуглеродные соединения энергию света или химических процессов за несколько большее время, свяжут в нерастворимые соединения весь углерод планеты, после чего также вымрут. Лишь сбалансированная система, включающая тех и других, организованных в пастбищные или детритные цепи, способна к существованию и развитию.

Во-вторых, аминокислоты, входящие в состав «живых» белков, обладают «киральной чистотой»: они состоят только из молекул определенной «ручности». Между тем все химические реакции кирально независимы: «правые» и «левые» молекулы вступают в них одинаково. Совершенно непонятно, каким образом случайные самоорганизующиеся процессы могут вызывать нарушение киральной симметрии. (Прим. ред.)

Скажем откровенно, будь мы все, в том числе и ученые, разумными роботами, а не существами из плоти и крови, ученых, склонных принять такой вероятностный вариант гипотезы о возникновении жизни, удалось бы пересчитать по пальцам одной руки. То, что их больше, обусловлено не столько всеобщим убеждением в ее справедливости, сколько простым фактом, что мы существуем и, стало быть, сами являемся косвенным аргументом в пользу биогенеза. Ибо двух или даже четырех миллиардов лет достаточно для возникновения видов и их эволюции, но недостаточно для создания живой клетки путем повторных «извлечений» вслепую из статистического мешка всех мыслимых возможностей.

Биогенез при таком подходе не только оказывается невероятным с точки зрения научной методологии (которая занимается явлениями типичными, а не лотерейными, имеющими привкус чего-то не поддающегося расчету), но и приводит к вполне однозначному приговору, который обрекает на неудачу всякие попытки применить «инженерию жизни» или даже «инженерию очень сложных систем», поскольку в их возникновении господствует чрезвычайно редкий случай.

Но, к счастью, подобный подход неверен. Он возникает потому, что мы знаем только два рода систем: очень простые, типа машин, строившихся нами до сих пор, и безмерно сложные, какими являются все живые существа. Отсутствие каких бы то ни было промежуточных звеньев привело к тому, что мы слишком судорожно цеплялись за термодинамическое толкование явлений – толкование, которое не учитывает пошагового появления системных законов в образованиях, стремящихся к состоянию равновесия [28] . Если это состояние равновесия лежит в очень узких пределах (как это, например, имеет место в случае часов) и если оно равносильно остановке их маятника, то у нас попросту нет материала для экстраполяции на системы со многими динамическими возможностями, такие, скажем, как планета, на которой начинается биогенез, или лаборатория, в которой ученые конструируют самоорганизующиеся образования.

28

Человечество знает подобные «промежуточные» системы. Это информационные «големные» образования. Например, современное государство, проявляющее как свойства простых систем (машин), так и черты, характерные для личности. См., например, А. Лазарчук, П. Лелик «Голем хочет жить», «Мир Internet», № 10, 2001. (Прим. ред.)

Такие образования, сегодня еще сравнительно простые, и представляют собственно эти искомые промежуточные звенья. Их возникновение, например, в виде живых организмов вовсе не является «главным выигрышем в лотерее случая» – оно есть проявление неизбежных состояний динамического равновесия в рамках системы, изобилующей разнородными элементами и тенденциями. Поэтому процессы самоорганизации – не исключительные, а типичные явления; и возникновение жизни служит попросту одним из проявлений заурядного в Космосе процесса гомеостатической организации. Это ничем не нарушает термодинамического баланса Вселенной, так как баланс этот – глобальный; он допускает множество таких явлений, как, например, возникновение тяжелых (то есть более сложных) элементов из легких (то есть более простых).

Таким образом, гипотезы типа «Монте-Карло» – аналог космической рулетки – суть методологически наивное продолжение суждений, основанных на знакомстве с элементарно простыми механизмами. Им на смену приходит тезис о «космическом панэволюционизме»; из существ, обреченных на пассивное ожидание сверхъестественной удачи, этот тезис превращает нас в конструкторов, способных делать выбор из ошеломляющего запаса возможностей в рамках весьма общей пока еще директивы строить самоорганизующиеся образования все более высокой сложности [29] .

29

Данный тезис логически не следует из предыдущего. Из существования одного примера возрастания сложности системы делается вывод о принципиальной возможности повторения такого действия. (Прим. ред.)

Особняком стоит вопрос, какова частота появления в Космосе этих постулированных нами «парабиологических эволюции» и увенчиваются ли они возникновением психики в нашем, земном понимании. Но это – тема для особых размышлений, требующих привлечения обширного фактического материала из области астрофизических наблюдений.

Великий Конструктор Природа в течение миллиардов лет проводит свои эксперименты, извлекая из раз и навсегда данного материала (что, кстати, тоже еще вопрос.) все, что возможно. Человек, сын матери Природы и отца Случая, подсмотрев эту неутомимую деятельность, ставит свой извечный вопрос о смысле этой космической, смертельно серьезной, самой последней игры. Вопрос наверняка безответный, если человеку суждено навсегда остаться вопрошающим. Иное дело, когда человек будет сам давать ответы на этот вопрос, вырывая у Природы ее сложные секреты, и по собственному образу и подобию начнет развивать Эволюцию Технологическую.

2

ВТОРОЕ различие между рассматриваемыми нами эволюциями является методическим и касается вопроса: «каким образом?» Биологическая эволюция делится на две фазы. Первая охватывает промежуток от «старта» с уровня неживой материи до появления отчетливо отделенных от среды живых клеток; в то время как общие законы и многочисленные конкретные процессы эволюции во второй фазе – в фазе возникновения видов – мы знаем достаточно хорошо, о ее первой, начальной фазе мы не можем сказать ничего определенного. Этот период долгое время недооценивали как по его временной протяженности, так и с точки зрения происходивших в нем явлений. Сегодня мы считаем, что он охватывал по меньшей мере половину всей длительности эволюции, то есть около двух миллиардов лет, – и все же некоторые специалисты жалуются на его краткость [30] . Дело в том, что именно тогда была сконструирована клетка – элементарный кирпичик биологического строительного материала, – по своей принципиальной схеме одинаковая и у трилобитов миллиард лет назад и у нынешних ромашки, гидры, крокодила или человека. Самым поразительным – и фактически непонятным – является универсальность этого строительного материала. Каждая клетка – будь то клетка туфельки, мышцы млекопитающего, листа растения, слизистой железы червя, брюшного узла насекомого и т. п. – содержит одни и те же основные части: ядро с его отшлифованным до предела молекулярных возможностей аппаратом наследственной информации, энзиматическую сеть митохондрий, аппарат Гольджи и др., и в каждой из клеток заключена потенциальная возможность динамического гомеостаза, специализированной дифференциации и тем самым всего иерархического строения многоклеточных организмов.

30

Как уже отмечалось, современные воззрения делают этот промежуток еще более кратким, в пределе – нулевым. (Прим. ред.)