Эта идея должна умереть. Научные теории, которые блокируют прогресс

Иерархию наук иногда сравнивают с высоким зданием: физика частиц располагается на первом этаже, выше – остальная физика, потом химия и так далее вверх, вплоть до психологии (а экономисты живут в пентхаусе). С этим корреспондирует иерархия сложности: от атомов к молекулам, клеткам, организмам и так далее. Эта метафора в известном смысле полезна: она показывает, как устроена каждая наука вне зависимости от других. Но в одном ключевом аспекте эта аналогия слаба. В любой постройке слабый фундамент ставит под угрозу верхние этажи. Однако в нашей аналогии «науки верхних уровней», имеющие дело со сложными системами, не зависят от прочности основания.

У каждой науки есть собственные, отличные от других понятия и объяснения. Даже если бы у нас был гиперкомпьютер, способный решить уравнение Шрёдингера для квадриллионов атомов, результат не принес бы такого понимания, которого добиваются ученые.

Это верно не только для тех наук, которые имеют дело с действительно сложными вещами – особенно с живыми, – но даже и с более прозаическими явлениями. Например, математиков, пытающихся понять, почему капает кран или обрушивается волна, не интересует тот факт, что по своему химическому составу вода – это H₂O. Они рассматривают жидкость как континуум. Они используют новые, «эмерджентные» концепции, такие как вязкость и турбулентность.

Почти все ученые – редукционисты, поскольку думают, что все явления, какими бы сложными они ни были, подчиняются главным физическим уравнениям. Но даже если бы гиперкомпьютер смог решить уравнение Шрёдингера для колоссального объема атомов, из которых состоит (скажем) прибой, стая перелетных птиц или тропический лес, объяснение на атомном уровне не дало бы нам того знания, которого мы на самом деле добиваемся. Мозг – это скопление клеток, а живописное полотно – скопление химических пигментов. Но что интересно в обоих случаях, так это паттерны и структуры, то есть возникающая сложность.

Мы, люди, не очень изменились с тех пор, когда наши далекие предки бродили по африканской саванне. Наш мозг развивался для того, чтобы мы могли управляться с окружающей человека средой, масштаб которой таков же, как и наш. Так что это и в самом деле замечательно, что мы можем разбираться в вещах, которые недоступны для нашей повседневной интуиции, в частности в крошечных атомах, из которых мы сделаны, и громадном космосе, который нас окружает. Тем не менее – даю голову на отсечение – некоторые аспекты реальности объективно находятся вне возможностей нашего познания, и для их понимания требуется некий постчеловеческий интеллект – точно так же как евклидова геометрия недоступна низшим приматам.

Кто-то может оспорить это заявление, указав, что для вычислений не может быть никаких пределов. Но исчисляемое не значит концептуально постижимое. Вот простой пример: любой человек, владеющий декартовой геометрией, легко может мысленно представить себе простую форму – линию или круг, – если увидит ее уравнение. Но никто, имея (кажущийся простым) алгоритм для рисования множества Мандельброта, не сможет визуально представить его поразительные хитросплетения – хотя для компьютера рисование модели является весьма скромной задачей.

Было бы неоправданным антропоцентризмом верить в то, что вся наука (и точное понимание всех аспектов реальности) находится в пределах досягаемости человеческого ума. Будут ли действительно долговременные планы на будущее реализованы живыми постчеловеческими существами или разумными машинами – это предмет для дискуссий, но в любом случае на их долю останется немало открытий, которые сегодня недоступны для нас.

Жизнь развивается через общий генетический набор

Сейриан Самнер

Старший преподаватель поведенческой биологии Бристольского университета, Великобритания.

Гены и сети их взаимодействия определяют фенотип организма – то, как он выглядит и как себя ведет. Одна из самых крупных проблем в современной эволюционной биологии состоит в том, чтобы понять взаимоотношения между генами и фенотипами. Преобладает теория, согласно которой все животные созданы фактически из одного и того же набора регуляторных генов – генетического пакета – и что фенотипические вариации внутри видов и между ними возникают просто потому, что эти общие для всех гены используются по-разному. Но сейчас ученые добывают огромный объем геномных данных из самых различных организмов, и эти данные велят нам отправить на покой идею о том, что в основе всей жизни на Земле лежит один набор законсервированных генов. Вместо этого нам нужно исследовать роль геномных новаций в эволюции фенотипического разнообразия и обновления.