Попов, Демин, Шибанова - Проблема белка. т.3. Структурная организация белка (947296), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Ранее было отмечено, что структурная организация живой и неживой природы построена согласно принципам унификации и комбинации и включает явления трех типов, Оба принципа (редукционизма и холизма) оказались в основе научного поиска и нашли отражение в логике, как в науке о закономерностях и формах научного и философского мышления, так и в методе анализа индуктивного н дедуктивного способов рационалистической и эмпирической деятельности человека.
На индуктивном способе мышления основывается разработка целого ряда научных дисциплин, например квантовой механики атомов и квантовой химии молекул, Фундаментальные положения этих наук базируются в основном на результатах изучения соответственно простейшего атома (Н) и простейшей молекулы (Нз), а также ионов Н', ОН . Тот же способ мышления в биологии лег в основу исследований, приведших к становлению и развитию формальной и молекулярной генетики, цитологии, молекулярной биологии, многих других областей.
При дедуктивном способе мышления, ядро которого составляет силлогистика Аристотеля, новое положение выводится или путем логического умозаключения от общего к частному, илн постулируется. Классическим примером дедукции может служить аксиоматическое построение геометрнн. Мышление такого типа наглядно проявилось в создании периодической системы элементов — эмпирической зависимости, обусловливающей свойства множества лишь одним, общим для него качеством.
Д.И.Менделеев установил, что "свойства элементов, а потому, и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от их атомного веса" [21. С. 11!). Тот же подход лежит в основе построения равновесной термодинамики и статистической физики, Оба способа мышления, индуктивный и дедуктивный, диалектически связаны между собой. Они вместе присутствуют в конкретных исследованиях, чередуясь и контролируя выводы друг друга. Процесс научного познания возможен только при изучении типичных и важных для рассматриваемого явления фактов. Однако заранее не известно нн качество, ни количество таких фактов.
Выбранные же первоначально являются лишь предположительно типичными и важными. Количество фактов, принятых за второстепенные и случайные, обычно бывает значительно больше первых, Вспомним, например, признаки искусственных классификаций растений н животных, количество которых практически неограничено. В то же время признаки естественной классификации живых организмов объективны и образуют единичный набор. На выбор типичных и важных признаков здесь потребовалось более двух тысячелетий.
Случайность при наличии тайны неизбежна. Ее вероятность возрастает из-за творческого характера научной работы. Темы, проблемы, объекты исследования, утверждает В.И. Вернадский, ученый выбирает "... в зависимости от своей духовной личности — интуиции и вдохновения— в теснейшей связи со своим научным мировоззрением, значительная часть которого (у многих ученых — ббльшая) опирается не на научные эмпирические обобщения... Эта творческая работа есть проявление личности.
для нее так же мало можно найти общеобязательные для всех единые нормы, как мало можно найти их для понимания и переучивания определенным путем философского и религиозного искания" [27. С. 314]. В общем случае можно полагать, что при решении научной проблемы отбор фактов производится в значительной мере интуитивно, побудительные мотивы исследования и формулировка цели — субъективны, а постановка и проведение работ разными учеными — независимы. При этих условиях данные, полученные при решений той же проблемы в различных научных центрах, могут оказаться несовпадающими. Рано или поздно они четко разделятся на две группы.
В одну войдут подтвержденные последующим изучением, и следовательно, правильные результаты, а в другую — не подтвержденные опытом или опровергнутые им неправильные результаты. Последние в своей массе утрачивают для науки значение. Однако процесс научного познания далеко не всегда столь прямолинеен и однозначен. Развитие науки знает много примеров, когда заблуждения оказывались не чем-то внешним и исключительно негативным, а нередко естественным образом входили в механизм научного творчества как неизбежный и даже необходимый элемент. По мнению А.
Койре, история науки не является "... хронологией открытий или, наоборот, каталогом заблуждений..., но историей необычных приключений, историей человеческого духа, упорно преследующего, несмотря на постоянные неудачи, цель, которую невозможно достичь, — цель постижения или, лучше сказать, рационализации реальности.
Историей, в которой, в силу самого этого факта, заблуждения, неудачи столь же поучительны, столь же интересны и даже столь же достойны уважения, как и удачи" (цит. по: [28. С. 5Ц). Примерами подобных заблуждений из далекого прошлого могут служить учение Аристотеля о легких и тяжелых телах, геоцентрическая система мира Птолемея, теория теплорода Р. Бойля и теория флогистона Г. Шталя. Происшедшие в наше время (80-е годы) кардинальные изменения в естествознании вызваны, как уже отмечалось, становлением новой области знаний — физики неравновесных процессов, протекающих в открытых системах вдали от положения равновесия.
В результате, представление о мире как о стационарной, устойчиво функционирующей рациональной системе оказалось несостоятельным. Мир предстал многовариантным, полным случайных явлений и непредсказуемых иррациональных событий, не поддающихся логическому познанию. Поэтому произошло или обязательно должно произойти смещение научного видения от простой, вечной н обратимой реальности в сторону ее множественности, темпоральносги и 25 необратимости, что, в свою очередь, должно коренным образом изменить представление об аттракторе познания как о конечной, поляризующей научный процесс цели. Глобальная для естествознания стратегическая задача ранее состояла в обретении научным мировоззрением такой структурной организации, которая была бы тождественна реальному миру, считавшемуся замкнутой стационарной динамической системой.
С утратой такого представления исчезла и такая задача, точнее, она стала касаться теперь только тех явлений, для которых характерен жесткий детерминизм, строгая причинная обусловленность и обратимость. Нестабильность и неравновесность природных явлений, спонтанно порождающих принципиально новые структуры, лишили науку ее былой ясной телеологнческой цели и, следовательно, предопределенной и четкой направленности развития от простого к сложному. Оказалось, что реальный мир — это процесс, который благодаря присущим ему неравновесности и случайности постоянно меняется непредсказуемым образом.
Кем, например, могло быть запланировано в период триас или в пермский период зарождение в последующем юрском периоде млекопитающих? Кто мог предвидеть появление в третичном периоде их многочисленных видов? А разве не было случайным возникновение в олигоцене человекообразных обезьян и появление в конце плиоцена нли в нижнечетвертичном периоде питекантропа, синантропа и других, позднее угасших предгоминидов? Нет сомнений также в случайности и автономности выступления среди многих эволюционных линий вида Нопю зар?епз, так сильно повлиявшего на состояние биосферы. Разработанные Пригожиным теории диссипативных структур и бифуркационных флуктуаций описывают неравновесные процессы открытых систем, раскрывают их сгатистико-детерминистическую природу и указывают направление количественного изучения.
Вернемся теперь к нашей теме, касающейся формирования научного мировоззрения. Мы остановились на констатации того факта, что развитие науки представляет собой самопроизвольно протекающий необратимый процесс познания, суть которого состоит в установлении естественных закономерносгей (законов природы) и обретении более полного и глубокого представления о структурной организации природы путем в значительной мере несогласованной деятельности многих ученых. Эта деятельность, как отмечалось, приводит к получению результатов, которые со временем могут быть отнесены к правильным или неправильным. По отношению к научному мировоззрению и те и другие можно считать флуктуациями.
Правильные результаты окажут незатухающее воздействие на систему знаний, и их следует отнести к необратимым флуктуациям, а неправильные, прямо не повлиявшие на состояние системы, — к обратимым флуктуациям. Накопление правильных результатов приведет в свое время к скачкообразному качественному изменению научного мировоззрения. Описанный процесс научного познания на языке термодинамики можно назвать нелинейным неравновесным процессом, протекающим вдали от положения равновесия н приводящим к спонтанному возникновению 26 порядка нз хаоса. Очевидное упрощение заключается в предположении о независимой мотивации научного мышления ученого. Конечно, образование, литература, конгрессы н личные контакты в той или иной мере оказывают влияние на выбор, направления научного поиска и методику исследования. Однако принципиально важно отметить то обстоятельство, что любое внешнее воздействие на научное мышление человека, особенно талантливого, не является однозначным и предсказуемым.
Если историческое развитие науки действительно представляет собой самопроизвольный статистико-детермннистнческий процесс совершенствования структурной организации научного мировоззрения, то механизм этого процесса должен описываться бифуркацнонной термодинамической моделью. Следовательно, ему должны быть свойственны закономерности, присущие явлениям возникновения из хаоса пространственно-временных упорядоченных структур как в естественных, так и в экспериментальных диссипативных системах. Непременное условие появления такой структуры заключается в энергетическом и/или материальном обмене днссипативной системы с окружающей средой. В отличие от самопроизвольных равновесных процессов, при которых все части системы хаотизируются и, следовательно, вносят положительный вклад в общее увеличение энтропии, в нелинейных неравновесных процессах в закритической области имеет место диспропорционнрование энтропии между подсистемами, происходящее без нарушения второго начала термодинамики.
Уменьшение энтропии при создании упорядоченной структуры сопровождается одновременным, большим по абсолютной величине, увеличением энтропии остальной части изолированной системы. Сходство в этом отношении эволюции научного мировоззрения с известными процессами структурной самоорганизации физических, химических н биологических открытых систем представляется очевидным. Макроскопическое спонтанное структурирование обусловлено кооперативностью поведения микроскопических составляющих, возникающего внезапно в момент достижения внешним фактором своего критического значения. В докритической области все состояния системы могут быть получены из равновесного состояния медленной непрерывной деформацией равновесных структур.
Последовательность таких сосгояний образует так называемую термодинамическую ветвь. Отвечающие ей процессы имеют аддитивный характер. К ним относятся, например, ламинарное течение жидкости, диффузия и все другие потоки вещества и энергии, которые в определенном диапазоне внешних условий являются линейными функциями термодинамическнх сил — градиентов соответствующих потенциалов (температуры, давления, концентрации и др.). Прн выходе за область критических значений градиентов линейные потоки размываются и у систем возникают совершенно новые упорядоченные структуры, работающие в стационарном режиме (их-то и назвал Пригожин диссипативными). В момент появления такой структуры на термодинамической ветви возникает резкий излом — бнфуркация.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
