Читать интересную книгу Новый Мир. № 12, 2000 - Журнал «Новый мир»

В. Р. Хотя многоклеточное устройство вроде бы гарантировало всем видам биологические предпосылки долголетия за счет постоянной замены устаревших клеток новыми, эти биологические потенции большинства видов к долголетию не могли реализоваться из-за болезней, некачественной и нерегулярной пищи, а чаще всего из-за элементарного незнания ситуаций и неправильных решений. Эволюционная теория в современной перспективе в отличие от Дарвина делает акцент не на «информационные войны» между видами, а на симбиоз, взаимовыгодную кооперацию «без кровопролитий». Конкуренция и войны — удел информационно бедной среды, когда плохо организованные биоценозы испытывают проблемы с источниками пищи и условиями для размножения. Чем более информационно богата и развита биосфера, тем больше полезной кооперации возникает между всеми участниками биологических цепей и сетей. Война все больше уступает место организованным формам устойчивой кооперации и взаимозависимости.

В 1999 году профессоры Джон Смит, Эрнст Мейер и Джордж Вильямс были награждены престижной премией Крэфорда за открытие законов стабильной коалиции видов в информационно богатых биосферах, когда потоки функциональной и генетической информации буквально создают «режим мирного сосуществования». Здесь достаточно упомянуть устойчивые биоценозы Гавайских островов и других островов-заповедников в океане, которые, подобно «английскому клубу», недоступны чужестранцам. Слияние биоинформатики и биосферы с техносферой также начинает эпоху остановки биологических войн в истории эволюции.

М. Б. Означает ли это, что с появлением новых информационных реалий: все более совершенных компьютерных технологий, все более емких глобальных информационных сетей — движется и человечество к концу эпохи войн, эпохи национальных, государственных и военных противостояний?

В. Р. Пока на мощных компьютерах с использованием теории игр моделировались и просчитывались простые ситуации типа синергизм/антагонизм двух видов бактерий, стая хищников/жертва, целостное поведение биоценозов. Современная экономика, политика, парадоксы жизненных интересов общества слишком сложны и запутанны, во всяком случае, эти терабайтные ситуации пока еще не по зубам современным машинам. Хотя отдельные задачи из этих областей, разумеется, все чаще прорабатываются на больших компьютерах (типа IBM Blue, обыгравшей в шахматы Г. Каспарова).

М. Б. Эволюция многоклеточных привела к созданию организмов, устроенных по принципу конфедерации клеток. Функцию многих организмов можно объяснить как сумму функций специализированных клеток. По этому принципу мы можем понять работу сердца, мышц, печени, кишечника. Но такой подход не годится, когда мы обращаемся к рассмотрению человеческого мозга. Здесь происходит метаморфоза устройства и программы клеток в новое качество, которое уже не получишь просто путем суммирования. Широко распространено мнение, что никакой сущностной связи между физиологией мозга и феноменом сознания наукой пока не найдено — разве что на самом общем уровне, вроде того, что левое полушарие отвечает за словесно-аналитическое, а правое — за образное мышление. Как вообще можно подступиться к этой проблеме, которую многие считают одной из главных для науки XXI века?

В. Р. Историко-эволюционный подход — это одна из возможностей человека «поднять самого себя за волосы» — то есть с помощью средств, ресурсов и возможностей науки, истории, культуры и компьютерной обработки материалов раскопок оценить истоки и пути развития всех специализированных машин мозга — в обход всякой мифологии и догм. Тут необходимо помнить, что эволюция мозга не оставляет «костей» и прямых улик. За короткий исторический период мозг прямоходящих обезьян подвергся кардинальной реконструкции, о чем приходится судить не по «черепкам» новых способностей, зародышу «личности», а лишь по динамике внутреннего переустройства костей черепа. Развитие мозга связано в первую очередь с органами чувств и необходимостью адекватно и полно манипулировать с зрительной, слуховой информацией. С этой информацией мозг обращается частично произвольно, частично — в автоматическом режиме. Если освободившиеся руки человека потребовали орудий труда и орудий защиты, то главным орудием мозга стало знание, экспертиза, опыт, которые по крупицам приобретались в ходе многочисленных проб и ошибок. Подобно драге золотоискателя, мозг просеивает горы информации, чтобы заполучить крупицы знаний. Вся информация от органов чувств поступает в нейронные сети мозга на универсальном языке электрических разрядов в пределах тысячных долей секунды. Быстродействие электрических каналов связи вполне достаточно для передачи в мозг любой важной информации. Электрические коды линейно упорядочивают потоки информации от разных органов чувств, интегрируют разнородную информацию образами (враг, жертва, пища, чужак и т. п.). Этот вид линейного кодирования требует много ячеек памяти для улавливания новизны на фоне уже известного. Каждый нейрон нашего мозга имеет множество отростков, каждый отросток контактирует с другим отростком соседнего нейрона. Получается ультраплотная сеть нейронов, позволяющая создавать бесконечные комбинации работающих «ансамблей» нейронов. Вторая особенность нейронов — в их отростках локализованы молекулярные машины памяти, которые перекодируют электрические сигналы в линейные параллельные ряды белковых молекул (файлы молекулярной долгосрочной памяти). Молекулы памяти не синтезируются, а просто переупаковываются по мембране без затраты энергии. Поэтому энергетические расходы мозга сопоставимы с лампочкой на 25–30 вт. Последовательность электрических импульсов перекодируется в нанотексты линейных рядов молекул с плотностью расположения соседних молекул в миллиардную долю метра. «Электронноионный» компьютер состыкован с «молекулярным», который «электрические тексты» переписывает на «жесткий диск» параллельными рядами молекул. Оба компьютера работают в интерактивном режиме, то есть любая информация существует либо в реальном времени (оперативной памяти), либо хранится в долгосрочной памяти в отростках нейронов (синапсах). Огромные массивы негенетической внешней информации упакованы серийными рядами молекул белков. Мозг, усваивая новизну, расширяет объем памяти (экспертизу). Устройство мышц руки выдающегося скрипача или теннисиста мало отличается от мышц руки обычного человека. Однако в головном мозге музыканта или спортсмена работает уникальная программа из многих тысяч нейронов, синхронно и тонко управляющая работой двадцати мышц-сгибателей и такого же количества мышц-разгибателей руки. Подчиняясь таким программам, многие соматические клетки могут достигать в работе удивительного совершенства. Например, мускулатура нашего выдающегося штангиста Юрия Власова была натренирована синхронно сокращаться в режиме тысячных долей секунд. В результате высочайшей производительности мышц ему удавалось поднимать вес, который намного превышал вес его собственного тела. Пример Власова и других выдающихся спортсменов показывает, что возможности человеческих мышц реализованы всего на 10–15 процентов. Новые рекорды и прорывы будут осуществлены новыми программами управления, созданными нервной системой в слепом эволюционном поиске. Спорт остается механизмом эволюции, механизмом отбора наилучших решений, которые интересны всему обществу. Специальные программы мозга позволяют человеку преодолевать боль, не отвечать ожоговой реакцией кожи на высокую температуру, эффективно противостоять холоду или невесомости.

Следует помнить, что разница в геноме между homo sapiens и обезьяной составляет всего 3 процента (кстати, еще Ницше писал: «Я ничему не удивляюсь в человеке после того, как узнал, что половина его генов происходит из червя»; а последние данные показывают, что эта гомология генов между исследованным видом червей и homo sapiens еще выше — почти 75 процентов). Только новое устройство мозга дает нашему виду билет в другие реальности. И мышцы, и органы чувств у обезьяны развиты лучше, чем у человека. Однако обезьяна значительно хуже умеет пользоваться своими органами, поскольку хуже извлекает суть и плохо обучается.

Известно, что мозг человека на 80 процентов загружен зрительной информацией. Взаимодействие квантов света с фоторецепторами (палочками и колбочками) сетчатки по принципу фотоэлемента дает на выходе электрические сигналы, частотой и амплитудой которых закодировано изображение. Распознавание «старых» и «новых» образов, разумеется, не происходит автоматически на сетчатке, и клетки самого глаза его не обеспечивают — они для этого слишком примитивно устроены. Поэтому глаз работает как современный электронный фотоаппарат или телекамера, передавая информацию «по кабелю» в первую «студию» — таламус (зрительный центр).