Горизонты науки и техники - Бестужев И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Химики также достигнут огромных успехов. Дезок-сирибонуклеиновая кислота (ДНК) уже была биосин-тезирована из четырех составных компонентов, соединенных с полимеризоваыными ферментами и природной ДНК в качестве шаблона, а генетически неэффективные бактерии уже превращают неэффективную ДНК в эффективную. Очевидно, будут достигнуты некоторые успехи в излечении врожденных пороков у человека. Очень перспективны в ближайшем будущем работы с генетическими структурами вредных насекомых и выращивание вирусов или модификация их структур. Большой прогресс намечается в контроле рождаемости с помощью биохимических средств. К 1984 году можно ожидать успешного применения этого метода во многих странах.
42
HOPBEPT ВИНЕР
ДИНАМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ В ФИЗИКЕ И БИОЛОГИИ
Взявшись за эту тему, я вынужден высказать ряд различных предположений. Если эти предположения справедливы, то во многих случаях они будут претворены в жизнь еще задолго до наступления 1984 года. Не придерживаясь этой даты, я попытаюсь описать направления, в которых будут развиваться фундаментальные науки, и в частности теория динамических систем. Самая большая ошибка всех предсказаний — это чересчур узкое проецирование в будущее сегодняшних возможностей науки. Вещи, о которых я собираюсь говорить, находятся сейчас в стадии возникновения. Оші привлекли мое внимание в результате обобщения многих работ, проводимых во всем мире.
Создается ощущение, что многочисленность элементарных частиц в современной физике совершенно недопустима и мы находимся на грани, за которой в ближайшем будущем следует ожидать появления новой, более унифицированной физики, где квантовая теория и теория относительности окажутся пересмотренными, а процессы рождения и разрушения фундаментальных частиц будут иметь природу квантовых скачков. Существуют также ясные свидетельства того, что квантовая физика рассматривает лишь весьма грубые проявления событий, имеющих значительно более тонкую временную и пространственную структуру. В дальнейшем квантовые представления в большой степени будут поглощены классической теорией детерминизма, в которой всякая неопределенность возникает исключительно из-за нашей неспособности оперировать с-явлениями весьма малых масштабов какими-либо иными методами, кроме статистических. В такой детерминистской теории попросту исчезнут многие существенные трудности, связанные с теорией относительности, поскольку отмеченная выше микромасштабная система будет описываться непрерывно изменяющимися переменными и не будет требовать рассмотрения действия на расстоянии.
Основные проблемы биологии также должны быть связаны с системами и их организацией в пространстве
43
и времени. Огромную роль здесь должна сыграть самоорганизация. Мое предсказание для науки о жизни сводится к тому, что она ни в коей мере не будет поглощаться физикой. Наоборот, биология будет все более ассимилировать различные разделы физики.
Многое в современной науке говорит о будущем биологии, и это заставляет меня сомневаться в том, что необходимо проводить четкую грань между фундаментальной наукой и ее техническими приложениями. Один из примеров — непрерывно растущий интерес к нуклеиновым кислотам и их воспроизведению. Возможно, комплексы нуклеиновых кислот играют решающую роль не только для генетической, но, по всей вероятности, и для нервной памяти. С точки зрения физиологии ясно и то, что генетика, вирусология и исследования природы рака — это всего лишь отдельные ветви химии нуклеиновых кислот, или, точнее, раздела этой науки, занимающегося исследованием структур. Я убежден, что химия нуклеиновых кислот займется со временем изучением ферментов, иммунными реакциями и другими близкими вопросами. Д-р Эдмонд Дьюэн как-то указал мне на то, что расстройство нервной системы, наблюдаемое при шизофрении и других психических болезнях, не может быть совершенно независимым от того типа генетических изменений, которые имеют место при заболеваниях раком.
Возвращаясь к вопросу о нервной памяти и той роли, которую играют здесь комплексы нуклеиновых кислот, я считаю вполне возможным использование способности комплексов нуклеиновых кислот к запоминанию при проектировании устройств памяти вычислительных машин. Физика твердого тела переживает сейчас период своего расцвета, и вполне вероятно, что последующие поколения будут использовать нуклеиновые кислоты как ценные технические материалы.
Я совершенно убежден, что теория динамические систем имеет самое прямое отношение к проблемам организации биологических структур. Выявление особого значения нуклеиновых кислот для нервной системы подсказывает, что возникнет новая неврология, в которой процессы долговременного хранения информации будут, по всей вероятности, в значительно большей степени зависеть от нуклеиновых кислот и связанных с
4±
ними веществ. Сама нервная система будет во все большей степени рассматриваться не как статическое образование, а как живая система, изменяющая свою внутреннюю структуру по мере накопления опыта. Здесь мы будем вынуждены отрешиться от привычки, свойственной всем биологам, заниматься преимущественно клеткой. Несмотря на то что общее количество нерв-пых клеток не увеличивается с момента рождения, происходит непрерывный рост и реорганизация системы взаимных соединений между нервными клетками. Изучая кратковременные явления, мы по-прежнему выделяем нервную систему со всеми ее связями, существующими на данный момент времени, как основу чувств, движений и .рефлексов. Однако мы не можем рассматривать нервную систему как вычислительную машину с неизменяемой структурой. Всякий раз надо учитывать взаимодействие между тем, что проф. Ф. Шмитт из Массачусетского технологического института называет «сухой» нейрофизиологией, оперирующей с установившимися структурами нервных сетей, и соответственно «мокрой» физиологией, которая все больше централизуется вокруг нуклеиновых кислот.
