Канке В.А. Энциклопедия философии науки

Глава 22. Философия физики

39.Нахмансон Р.С. Физическая интерпретация квантовой механики // Успехи физических наук. – 2001. – Т. 171. – ¹ 4. – С. 441–444.

40.Пилан А.М. Действительность и главный вопрос о квантовой информации // Успехи физических наук. – 2001. – Т. 171. – ¹ 4. – С. 444–447.

41.Григорьев В.И., Ефремов А.В. Квантовая теория поля // Физика микромира. – М., 1980. – С. 79–107.

42.Окунь Л.Б. Современное состояние физики элементарных частиц // Успехи физических наук. – 1998. – Т. 168. – ¹ 6. – С. 625–629.

43.Лихтман Е.П. Суперсимметрия – 30 лет тому назад // Успехи физических наук. – 2001. – Т. 171. – ¹ 9. – С. 1025–1032.

44.Фридман Д., Ньювенхейзен П. Супергравитация и унификация законов физики // Успехи физических наук. – 1979. – Т. 128. – ¹ 1. – С. 135–156.

45.Маршаков А.В. Теория струн или теория поля? // Успехи физических наук. – 2002. – Т. 172. – ¹ 9. – С. 977–1020.

46.Рубаков В.А. Большие и бесконечные дополнительные измерения // Успехи физических наук. – 2001. – Т. 171. – ¹ 9. – С. 913–938.

47.Гинзбург В.Л. О некоторых успехах физики и астрономии за последние три года // Успехи физических наук. – 2002. – Т. 172. – ¹ 2. – С. 213–219.

48.Аронов Р.А. Проблема пространственно-временной структуры микромира // Философские вопросы квантовой физики. – М., 1970. – С. 226–229.

49.Чернин А.Д. Космический вакуум // Успехи физических наук. – 2001. – Т. 171. – ¹ 11. – С. 1153–1176.

50.Вайнберг С. Первые три минуты. Современный взгляд на происхождение Вселенной. – М., 1981.

51.Гинзбург В.Л. Какие проблемы физики и астрофизики представляются сейчас особенно важными и интересными (тридцать лет спустя, при- чем уже на пороге XXI в.)? // Успехи физических наук. – 1999. – Т. 169. –

¹4. – Ñ. 419–441.

52.Балашов Ю.В., Казютинский В.В. Антропный принцип в космологии: естественнонаучные и мировоззренческие аспекты // Логика, методология и философия науки. Вып. 2. – М., 1987. – С. 89–123.

53.Поппер К. Логика и рост научного знания. – М., 1983.

54.Инфельд Л., Эйнштейн А. Эволюция физики // Эйнштейн А. Собр. научн. тр. – М., 1967. Т. 4. – С. 357–543.

55.Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. – М., 1989.

56.Мах Э. Познание и заблуждение. – М., 1909.

57.Bridgman P.W. The nature of some of our physical concepts. – N.Y., 1952.

58.Эйнштейн А. Замечания к статьям // Эйнштейн А. Собр. научн. тр. – М., 1967. Т. 4. – С. 294–315.

59.Кузнецов И.В. Соответствия принцип // Философская энциклопедия. – М., 1970. – Т. 5. – С. 56–57.

60.Бор Н. О применении квантовой теории к строению атома. – Избр. научн. тр. – М., 1970. – Т.1. – Ñ.505-507.

491

Часть 2. Специальная философия науки

Глава 23. ФИЛОСОФИЯ БИОЛОГИИ

23.1. Глобальный эволюционизм

Наша задача состоит не в анализе философских вопросов всех наук о природе. Она могла бы быть разрешена лишь в многотомном сочинении. Предметом своего рассмотрения мы избираем сейчас лишь наиболее образцовые части естествознания. Мы полагаем, что этими частями являются физика и биология. Науки о природе начи- наются с физики и кульминируют в биологии. Итак, предметом ближайшего анализа станет для нас биология. Очевидно, что между физикой и биологией расположены многие другие науки, в частности, химические и геологические. Чтобы преодолеть разрыв между физикой и биологией, ниже рассматривается идея глобального эволюционизма, или, как назвал ее Н.Н. Моисеев, идея универсального эволюционизма (от лат. evolutio – развертывание). «В основе той схемы, которую я называю универсальным эволюционизмом, – писал он, – лежит «гипотеза о суперсистеме». Вся наша Вселенная представляет собой некую единую систему – все ее составляющие между собой связаны» [1, c. 5]. Трудно не согласиться с этим выводом, особенно если иметь в виду современные успехи физики элементарных частиц, космологии, химии и геологии.

Тезис о глобальном эволюционизме призван показать, каким образом появились условия, необходимые для организмов. При этом имеются в виду три фазы глобального эволюционного процесса. В первую очередь, это эволюция Вселенной, которая изучается физикой и космологией. Согласно космологической картине эволюции Вселенной [2, c. 98–115; 3, c. 188; 4, c. 192–200] первые атомы образовались лишь спустя 700 тыс. лет после Большого взрыва. Что касается Солнца и Земли, их возраст соответственно около 5 и 4,6 млрд лет. Они представляют собой относительно молодые космические образования. Важно отметить, что космологическая эволюция явилась результатом физических взаимодействий.

Жизнь невозможна без химических элементов. Каково их происхождение? Есть веские основания считать, что весь «рой» ядер химических элементов образуется в звездах в процессе ядерных ре-

492

Глава 23. Философия биологии

акций, выступающих как захват «голыми» атомными ядрами протонов, нейтронов, альфа-частиц, а порой и друг друга. Такова главная стадия нуклеосинтеза – процесса образования химических элементов. В результате звездных взрывных процессов и так называемого солнечного ветра химические элементы попадают в межзвездные просторы, где под действием космических лучей с ними происходят дальнейшие преобразования, связанные в основном с распадом тяжелых ядер на более легкие. Химические элементы – это предпосылка всех форм жизни, и синтезируются они в звездах. Именно звезды являются космической колыбелью жизни.

Однако в том виде, в каком организмы известны современной науке, они имеют земное происхождение. В этой связи достойны внимания следующие факты. Во-первых, для истории Земли характерна эволюция ее геологических обстановок [5]. Во-вторых, главные особенности геологических явлений зависят от механизма химикоплотностной дифференциации вещества в мантии и ядре Земли [6]. В-третьих, возникновение жизни на Земле оказалось возможным лишь после образования внешних геосферных оболочек: литосферы, атмосферы, гидросферы. Это случилось 4–3,7 млрд лет тому назад. Как показали эксперименты, проведенные с 1953 г. американцем С. Миллером, посредством пропускания электрических разрядов че- рез водород-аммиак-метановую смесь в земных условиях нетрудно получить органические вещества, в том числе аминокислоты, сахара

èжирные кислоты. Более того, в лабораторных условиях удалось из низкомолекулярных исходных веществ синтезировать высокомолекулярные соединения (полипептиды).

Земля – уникальная планета. Если бы исходные концентрации

веществ, в частности Fe, FeO, CO2, H2O, были эдесь несколько другими, тектоническая деятельность планеты вряд ли обеспечивала бы благоприятные условия для живых организмов, биоты. Имея это в виду, впору ставить вопрос не только о космологическом, но и хи- мико-геологическом антропном принципе. Бесспорно, существует глубокая связь между космологическим, геологическим, химическим

èбиологическим знанием. В этой связи часто обсуждается проблема редукции биологии к физике. Продуктивное обсуждение этого и других вопросов потребует обращения к биологическим концепциям.

493

Часть 2. Специальная философия науки

23.2. Научные революции в биологии

Биология (от гр. bios – жизнь + logos – учение) – это комплекс наук о живой природе. Как неоднократно отмечалось выше, содержание любой науки интерпретируется отнюдь не в произвольной манере, а в соответствии с определенными концепциями. Этому правилу подвластна и биология. При осмыслении биологии важно уяснить себе, с позиций какой именно концепции происходит интерпретация ее содержания. В этой связи не обойтись без экспертной оценки состояния современного биологического знания.

Комплекс биологических наук включает не один десяток дисциплин и концепций, в том числе общую и теоретическую биологию, эволюционное учение, биологию развития, цитологию, генетику, биофизику, биохимию, микробиологию, биогеохимию, учение о биосфере, биогеоценологию, ботанику, зоологию, паразитологию, этологию, палеонтологию. Каждая из биологических наук имеет свою историю метаморфоз и открытий. В данном случае нас интересует не столько их номенклатура, сколько те парадигмальные изменения, которые имели «сквозное» значение для всего биологического знания. На наш взгляд, в этом отношении необходимо выделить, по крайней мере, четыре этапа развития биологического знания, сыгравших решающую роль в развитии биологических наук. Это, во-пер- вых, эволюционное учение Ч. Дарвина (дарвинизм) (1859–1900), вовторых, популяционная генетика, или синтетическая теория эволюции (1900–1952), в-третьих, молекулярно-динамический подход, начало которому было положено открытием структуры ДНК (1953– 1971), и в-четвертых, методология рекомбинантных клеток (с 1972 г. по настоящее время).

Эволюционное учение чаще всего связывается с именем Ч. Дарвина, главный труд которого «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранения благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» [7] увидел свет в 1859 г. Действительно ли приоритет в развитии эволюционного учения принадлежит именно Ч. Дарвину? Вопрос этот далеко не праздный, особенно потому, что эволюционная идея энергично обсуждалась как до, так и после Дарвина [8]. Среди предшественников Дарвина особого упоминания заслуживают Ж.Б. Ламарк, автор «Философии зоологии» (1809) [9], а среди его

494

Глава 23. Философия биологии

критиков – Л.С. Берг, автор концепции номогенеза (от гр. nomos – закон + genesis – происхождение) [10]. Оценивая роль Ч. Дарвина в биологии, Н.В. Тимофеев-Ресовский писал: «Гениальность Дарвина была в том, что он первым увидел в природе принцип естественного отбора, естественноисторический механизм эволюции живых существ» [11, c. 79]. В устах знаменитого генетика похвала в адрес Дарвина звучит особенно весомо. Итак, по Тимофееву-Ресовскому, основная заслуга Дарвина состоит в открытии принципа биологии, а именно принципа естественного отбора. Оценка значимости Дарвина для биологии во многом зависит от судьбы этого принципа.

Прежде всего отметим, что философско-метафизические корни эволюционного учения уходят далеко в античность (Гераклит, Демокрит). Восходя от античности к Дарвину, нетрудно обнаружить философскую идею эволюции у тех или иных авторов, но нигде нет биологического принципа эволюции. Строго говоря, Дарвин вообще не стремился преодолеть ту огромную дистанцию, которая отделяет философию от биологии. Он действовал в иной манере. Будучи одним из самых энциклопедически образованных биологов своего времени, он осмысливал многочисленные известные ему факты. Именно поэтому он сделал решающий шаг в сторону теории и не без долгих колебаний выдвинул на первый план принцип естественного отбора. Это – метанаучный подвиг. Кстати, в названии главного труда Дарвина значится и другой принцип – борьба за жизнь. Однако его метанаучный вес значительно меньше, чем у принципа естественного отбора. «Роль конкуренции как организующего систему механизма преувеличена. Она действует лишь на определенном уровне тонкого приспособления компонента к системе. На других уровнях действуют кооперация и взаимозависимость» [12, c. 93]. Борьба за жизнь не всегда является борьбой, конкуренцией. Как выясняется, к принципу борьбы за жизнь, или за существование, можно предъявить и другие претензии. Но об этом чуть ниже.

Обратимся теперь к идеям Ж.Б. Ламарка и Л.С. Берга. Не ставят ли они принцип естественного отбора под сомнение? Согласно Ламарку организмы саморазвиваются независимо от внешней среды, т. е. автогенетически. Ламарк и Дарвин по-разному расставляли акценты. Дарвина в первую очередь интересовало взаимоотношение организмов со средой; при этом он приписывал им функцию борьбы

495

Часть 2. Специальная философия науки

за жизнь. Ламарк был занят вопросом о том, каким образом организмы реализуют свои внутренние устремления вовне. С.Л. Берг утверждал принцип изначальной целесообразности организмов, независимый от внешних обстоятельств. В качестве сторонника автогенеза он абстрагировался от принципа естественного отбора. И Ламарк, и Берг не придавали принципу естественного отбора первостепенного значения. А ведь он выражает относительность организмов к среде. Подобно тому как современную физику невозможно представить себе без принципа относительности к средствам наблюдения Бора, так современную биологию невозможно осмыслить без принципа естественного отбора Дарвина.

При оценке принципа естественного отбора крайне важно учи- тывать его статус в современной биологии, особенно в виду много- численных новаций, случившихся после Дарвина в связи с развитием генетики. Именно генетика вынуждает по-новому осмыслить внутренние потенции организмов – те самые, которые занимают столь почетное место в построениях Ламарка и Берга, равно как и в рассуждениях Дарвина о борьбе за существование. Принцип естественного отбора не опровергнут генетикой. В этом факте заключен глубокий смысл. Н.В. Тимофеев-Ресовский отмечал непреходящую значимость принципа естественного отбора не потому, что он некритически пропагандировал устаревший дарвинизм, а в силу понимания его особой роли. Генетика не может обойтись без принципа естественного отбора, точно так же, как и любая актуальная биологи- ческая теория. Разумеется, дарвиновское понимание содержания принципа естественного отбора во многих отношениях устарело. Но при этом важно, что сам принцип естественного отбора сохранил в составе биологического знания одно из центральных мест.

Особо следует сказать о диалектико-материалистическом истолковании принципа естественного отбора, восходящем к именам К. Маркса и Ф. Энгельса и получившем в советские годы статус философского клише, которое почему-то не развенчано и по сей день. Отметим со всей возможной определенностью: теория Дарвина, в том числе принцип естественного отбора, если и имеет какое-то отношение к диалектическому материализму, то весьма отдаленное. Учение Дарвина никак не использует диалектическую логику, но без нее

496

Глава 23. Философия биологии

вообще нельзя ставить сколько-нибудь осмысленно вопрос о диалектическом содержании чего бы то ни было. Строго говоря, учение Дарвина не является и материалистическим (равно как и идеалисти- ческим!). Это учение имело смысл назвать материалистическим лишь

âтом случае, если бы принцип естественного отбора был простым и очевидным отображением реального эмпирического события, и не более того. Но в том-то и дело, что принцип естественного отбора не фиксируется как некоторое событие, подобное, например, прыжкам белки с одной ветки на другую. Принцип естественного отбора – это умственное изобретение Дарвина. Это не единичный экспериментальный факт, а методологический принцип, позволяющий осмыслить любые биологические реалии. Так называемое материалистическое понимание биологической эволюции оставляет в тени вопрос о концептуальном статусе принципа естественного отбора. Таким образом, первую концептуальную революцию в рамках биологического знания резонно связывать с эволюционным учением Дарвина, и прежде всего с принципом естественного отбора.

Вторую биологическую революцию мы связываем с генетикой, точнее, с первым этапом ее развития, начало которому положил Г. Мендель (1865) [13]. Процитируем еще раз Н.В. Тимофеева-Ресов- ского: «Гениальность Менделя была в том, что он дал ясную и неоспоримую интерпретацию тем результатам, которые он получил в своих опытах с горохом» [11, c. 79]. Подобно Дарвину Мендель открыл некоторые принципы (законы), которые позволяли интерпретировать многочисленные, а не только связанные с горохом, эмпирические факты. Селекционерам и до Менделя было многое известно из того, что ныне фигурирует под названием «генетика». Но именно Мендель был первым, кто понял концептуальную силу генетических законов.

Êсожалению, исторический триумф генетики начался лишь после переоткрытия законов Менделя в 1900 г. Х. де Фризом, К. Корренсом и Э. Чермаком. Понадобилось еще три десятка лет прежде чем

â1930-õ годах усилиями С.С. Четверикова, Р.Э. Фишера и Дж.С. Холдейна удалось синтезировать две первоначально обособленные концепции – менделизм и дарвинизм. Так возникла синтетическая теория эволюции (СТЭ): синтез законов Менделя в хромо-

497

Часть 2. Специальная философия науки

сомной интерпретации и дарвиновского принципа естественного отбора. Вплоть до начала 1950-х годов в биологии не было философски более насыщенной концепции, чем СТЭ. Многие исследователи полагают, что парадигмальное значение СТЭ простирается от 1930-х годов вплоть до настоящего времени. Это мнение нам представляется нуждающимся в существенной корректировке, и вот по- чему. В первой половине ХХ в. статус многочисленных биологических наук, в том числе генетики, был, по преимуществу, феноменологическим (от гр. phenomenon – являющееся). При изучении биологических явлений исследователи, как правило, отвечали на вопрос «как?», но не «почему?». Динамические истоки живого оставались плохо понятыми. В основном изучались не столько первоосновы живого, сколько их проявления, феномены.

Поток новых успехов породило открытие Дж. Уотсоном и Ф. Криком в 1953 г. двухцепочечной структуры ДНК [14]. Последующая расшифровка генетического кода, определяющего синтез белка, выяснение в деталях содержания многочисленных генных механизмов, бурное развитие молекулярной биологии – все это ярчайшее свидетельство достижения биологией новых концептуальных глубин. На смену прежней феноменологии пришел достаточно очевидный динамизм. Требование динамического объяснения происхождения и эволюции биологических явлений стало в науке нормой. Идеалы прежней СТЭ, феноменологической по своей сути концепции, померкли. Коренная трансформация биологического знания в период с 1953 по 1972 г. осуществлялась под эгидой динамической СТЭ, или молекулярно-динамического подхода. Разумеется, молекулярно-ди- намический подход не связан с отказом от идеи эволюции. Его содержание как раз и состоит в определении динамики биологической эволюции.

Последние тридцать лет отмечены новой трансформацией биологического знания. Ее главное содержание определяет методология

èтехнология рекомбинантных (гибридных) ДНК [15, т. 1, c. 228– 247]. Начало нового этапа развития биологии было положено в 1972 г. в лаборатории П. Берга (США) конструированием первой рекомбинантной ДНК. Если до начала 1970-х годов генетический материал

èего фенотипические проявления изучались в основном в пассивной манере (изучали то, что есть и доступно), то теперь стали реали-

498

Глава 23. Философия биологии

зовывать возможности для активного манипулирования этим материалом. Биологическое экспериментирование было поднято на ка- чественно новую ступень. Стали выделять ДНК, вырезать из них отдельные участки, изменять и конструировать их заново, а затем тем или иным способом вводить их в геном культивируемых клеток и по фенотипическим признакам судить о генах и их функциях. В отли- чие от классических генетики и молекулярной биологии, предметом изучения которых были непосредственно молекулы ДНК и все, что с ними связано, неклассическая микробиология, помимо сказанного, исследует активные, проективного характера действия с рекомбинантными ДНК. Отметим особо, что в данном случае речь идет не о генной инженерии как таковой, а об изменении статуса биологи- ческой науки, обеих ее составляющих – как теории, так и эксперимента. Развитие биологического эксперимента открыло невиданные ранее перспективы перед биологическими теориями. Многое из того, что ранее нельзя было подтвердить эмпирически, теперь подвергается фальсификации.

Итак, для биологии характерны концептуальные революции отнюдь не в меньшей степени, чем для других наук. Наиболее масштабными научно-биологическими революциями являются: 1) дарвинизм; 2) синтетическая теория эволюции; 3) молекулярно-динами- ческий подход; 4) методология и технология рекомбинантных ДНК. Каждый последующий этап биологического знания вбирает в себя достижения предыдущего. Отмеченные четыре этапа образуют науч- но-теоретический ряд биологии в том ее виде, какого она достигла к настоящему времени. На первый взгляд, кажется, что в определении этапов биологического знания мы отдаем явное предпочтение микробиологии перед макробиологией. Это впечатление обманчиво. Наша задача состояла в выделении таких концептуальных оснований биологии, которые имеют для нее «сквозной» характер. В соответствии с субординацией биологических теорий возможен переход от микробиологии к макробиологии, но не наоборот. С учетом этого очевидно, почему в нашем анализе превалировала терминология микробиологии. Эволюционная идея объединяет все четыре этапа биологии, а это означает, что в каждом из них микробиология находит свое продолжение в макробиологии.

499

Часть 2. Специальная философия науки

23.3. О концептах биологической теории

На наш взгляд, в философии биологии нет более сложной проблемы, чем вопрос о специфике концептов биологической теории. О законах биологических явлений написано множество страниц. Но при этом законы, как правило, рассматриваются в качестве прямой и непосредственной фиксации эмпирических фактов. При таком подходе вопрос о концептах биологического знания даже не ставится. А о его продуктивном обсуждении вообще не приходится говорить. М. Рьюз в «Философии биологии» – книге, которая для своего времени была чем-то вроде метанаучного откровения, – сделал серьезную попытку рассмотреть применительно к биологии сложнейший концепт «теоретический объект» [16, c. 40, 41, 46, 47, 79]. Однако его анализ не привел к сколько-нибудь отчетливому результату.

Рьюз использовал часто встречающийся прием: сравнение биологии с физикой. Отталкиваясь от физических понятий, он стремился выразить специфику биологических концептов. Но неубедительными были его рассуждения о физических понятиях и, шире, о физических концептах. Рьюз сравнивает менделевский ген с физическими молекулами и приходит к выводу, что «ген – это в зна- чительной степени ненаблюдаемый объект» [16, c. 43]. В основном тексте ненаблюдаемость менделевского гена обосновывается ссылками на характер используемых для его наблюдения приборов. Но в сноске, причем на той же странице, указывается, что ген рассматривается в качестве не физического, а биологического феномена [16, c. 43]. Если бы Рьюз рассуждал последовательно, ему, надо полагать, следовало бы заявить, что ген не наблюдается физическими приборами, ибо он представляет собой нечто биологическое и, следовательно, никакое усовершенствование физических приборов не сможет обеспечить наблюдаемость генов. Но в таком случае пришлось бы объяснить, в чем именно состоит биологичность гена. Читая Рьюза, у нас сложилось впечатление, что ему не удалось найти выход из затруднительного положения: а) вроде бы налицо биологические теории, но не ясно, что представляют собой ее концепты; б) ген одновременно имеет и не имеет как физическую и химическую, так и биологическую природу.

500