Что такое жизнь? - Эрвин Шрёдингер

В своем отзыве о книге Шредингера крупнейший английский биолог и прогрессивный общественный деятель проф. Дж. Б. С. Хол-дэн[48] дает ей весьма высокую оценку; в то же время он делает и ряд критических замечаний. Прежде всего он справедливо отмечает, что принимаемый Шредингером взгляд на хромосому как на гигантскую молекулу ("апериодический кристалл" Шредингера) был впервые выдвинут советским биологом проф. Н. К. Кольцовым, а не Дельбрюком, с именем которого Шредингер связывает эту концепцию.

Переходя к существу вопроса, Холдэн считает, что если рассматривать ген как молекулу, обладающую свойством катализатора, то, вопреки мнению Шредингера, даже к единичному гену вполне применимы принципы статистической механики. Отдельная молекула катализатора может в благоприятных условиях превращать более чем 100 тысяч молекул субстрата в секунду, а это - цифры, вполне допускающие статистический подход при исследовании. В целом Холдэн полагает, что хотя представления Дельбрюка и очень полно отвечают известным фактам, они, как это неоднократно наблюдалось в квантовой механике, должны сильно измениться. Он ссылается на неопубликованную работу Ли и Котчесайда (представленную английскому генетическому обществу), в которой авторы находят, что большинство летальных мутаций, вызываемых облучением сперматозоидов Drosophila, является следствием разрыва хромосом с последующим их восстановлением, а, например у Tradescaniia, такой разрыв требует около 17 ионизации на хроматиду. С другой стороны, Фаберже и Биль обнаружили, что большая частота мутирования одного очень неустойчивого гена заметно понижается при высокой температуре. "Возможно,-заключает Холдэн,- что в хромосомах происходят более сложные явления, чем можно себе представить даже на основании принципов волновой механики".

Отметив, что целого ряда биологических проблем Шредингер не поднимает вовсе, Холдэн указывает в частности на проблему регуляции нарушений в организме, которую некоторые биологи находят невозможным объяснить материалистически, и высказывает надежду, что в дальнейшем Шредингер займется этими вопросами.

Заканчивая рецензию серьезной критикой философских высказываний Шредингера (о чем скажем ниже), Холдэн в целом все же дает высокую оценку книге, которую, как он говорит еще в начале, необходимо прочитать каждому генетику и которая своей постановкой вопроса об использовании организмом отрицательной энтропии может обогатить и физиолога.

Сходные мысли по поводу книги Шредингера высказывает известный американский генетик Г. Дж. Меллер[49]. По его мнению, к весьма важным особенностям живой материи, рассмотренным в книге Шредингера, следует добавить еще одно более глубокое и не затронутое автором основное свойство гена - его способность размножаться, удваиваться. Способность эта лежит в основе таких кардинальных биологических явлений, как рост, размножение и, наконец, эволюция живых существ.

Однако будет большим упрощением рассматривать эту способность гена как простой автокатализ, как это считал, например, Троланд. Ген способен к удвоению и сохраняет эту способность и после мутирования, то есть даже принявши иную форму и проявляя совершенно новые свойства в своем влиянии на развитие организма. Ни у одного автокатализатора такая способность пока неизвестна. Любые гены и их мутации могут формировать органический субстрат в новые, подобные им гены. Именно это обеспечивает самую возможность эволюции, путем накопления и размножения мутаций, испытываемых генами. С этой точки зрения гораздо менее важным для понимания существа жизни является тот факт, что мутации - это именно квантовые скачки, ибо "организация" ("порядок" по Шредингеру) в специфически биологическом смысле - это в первую очередь результат удвоения генов и отбора. Биологическая "организация" отнюдь не так сильно связана с накоплением того, что биологи называют потенциальной энергией ("отрицательная энтропия" Шредингера).

Основная наблюдающаяся тенденция в развитии живой материи, по мнению Меллера,- обеспечение максимальной безопасности и широкое распространение своего типа организации. Это часто достигается такими качественными путями, которые непосредственно не увеличивают "питания отрицательной энтропией", но в дальнейшем создают огромные возможности для утилизации внешней энергии. Таково, например, развитие интеллекта у физически слабого существа. Здесь контроль над энергией в интересах системы важнее, чем увеличение содержания энергии в самой системе.

Далее рецензент подвергает резкой критике философский эпилог книжки.

В целом Меллер считает, что, несмотря на неполноту и некоторые несущественные недостатки, книга Шредингера весьма ценна тем, что помогает разрешить некоторые проблемы, интересующие вообще всякого ученого.

По мнению Макса Дельбрюка, высказанному в его рецензии[50], книга Шредингера не решает вопроса, стоящего в ее заглавии - "Что такое жизнь?". Задав вопрос, как могут физика и химия объяснить процессы в живом организме, протекающие в пространстве и времени, автор разбирает другой, несомненно важный, но гораздо менее существенный вопрос - могут ли физика и химия объяснить явления, протекающие в организме. Тем не менее, эта книга представляет собой как бы фокус, в котором сходятся интересы физиков и биологов.

"Читателям, не знакомым со специальными высказываниями Бора[51], - говорит Дельбрюк, - может показаться, что физическая природа процессов внутри живой клетки разумеется сама собой, и им трудно оценить значение задачи, стоящей в начале книги перед "наивным физиком". Дельбрюк считает, что обсуждение Шредингером типов законов природы ("статистических" и "динамических") может оказать "проясняющее влияние на биологическое мышление".

Резюмируя приведенные отзывы, следует сказать, что все рецензии подчеркивают большое значение книги Шредингера. И действительно, эта книга, как уже говорилось, развивает новое и чрезвычайно важное направление в науке, объединяющее физику и биологию и имеющее широкие перспективы в дальнейшем. Эта попытка синтеза физики и биологии в разрешении основной проблемы жизни тем более интересна, что она окрашена оригинальными, пусть неизбежно субъективными, представлениями такого крупнейшего современного ученого, как Шредингер. Вопрос об отношении живых организмов к принципу энтропии получил в книге Шредингера новое освещение, которое, вероятно, даст дальнейший толчок к обсуждению этого вопроса. Об этом говорит, например, недавняя работа Батлера[52], посвященная экспериментальному изучению второго закона термодинамики в применении к живым организмам.

Шредингер своей обобщающей попыткой сделал большой шаг к введению в обиход биологии тех точных теоретических методов, которые давно свойственны физике, но (если не считать статистических методов обработки материала) только эпизодически и по большей части лишь в специальных работах пробивают себе дорогу в науке о жизни. Особенно следует подчеркнуть, что, несмотря на всю свою механистическую методологию, Шредингер - ив этом несомненная ценность его книги - приходит, как к центральному представлению, к диалектической мысл о специфическом, качественном отличии живого от неживого, хотя и ограничивает эту специфичность только пределами физической организации живого.

Несомненно, заглавие книги обещает больше, чем может дать автор. Проблема жизни в целом неизмеримо шире и глубже проблем, затронутых Шредингером в его книге. Шредингер рассматривает лишь некоторые из основных вопросов организации живой клетки, но отнюдь не всю проблему жизни во всей ее сложности. Однако он развивает наши представления о сущности жизни глубже, и если формально книга не дает того, что обещано в заглавии, все же по существу вряд ли могут быть оправданы те претензии, которые предъявила ей критика, требуя от автора объяснения таких явлений, как удвоение генов, регуляция физиологических процессов и т. д. Здесь уместно вспомнить слова К. А. Тимирязева, где он ставит в заслугу Пастеру то, что он умел поднять вопрос, стоящий в науке на очереди, и разрешал именно этот, а не какой-либо другой, не менее важный вопрос, который, однако, может быть решен только на следующем этапе исследования, в частности, после предварительного изучения первого вопроса[53].

Мы не будем останавливаться здесь на отдельных замечаниях, хотя некоторые из них (как, например, замечание Холдэна о возможности статистического подхода к единичному гену) порождены, повидимому, каким-то недоразумением. Гораздо интереснее рассмотреть философские и, в частности, гносеологические взгляды, которые Шредингер высказал в эпилоге.

Как крупный ученый, Шредингер в научном исследовании занял ясные материалистические позиции. Он специально подчеркнул, что не только не мыслит никаких "сверхестественных", нефизических сил в организме, но и не пытается замаскировать их в физическую одежду "квантовой недетерминированности" (к чему, повидимому, склонны некоторые физики, например Иордан и др.). Тем более отчетливо выступает слабость Шредингера, когда он касается общефилософских вопросов.