Файл: Никита Николаевич МоисеевЧеловек и ноосфера.pdf

и главной особенностью, отличающей живую природу от неживой. Технические системы с обратной связью в счет не идут, поскольку они обладают обратной связью по воле их создателя – человека.
Это утверждение Н. Винера получило широкую извест- ность. В литературе нередко высказывается убеждение, буд- то бы факт существования отрицательных обратных связей как основное отличие живых существ от неживых предметов является открытием Н. Винера. Однако еще за 15 лет до ра- бот Н. Винера П. К. Анохин также утверждал, что наличие отрицательных связей, обеспечивающих устойчивость орга- низмов, – это то самое главное, что присуще жизни, что со- здает у живых существ возможность целеполагания – стрем- ление к сохранению гомеостазиса, что отличает жизнь от процессов, протекающих в неживой природе. Ученики и по- следователи П. К. Анохина считают именно его зачинателем современной биокибернетики.
Но, по-видимому, ни П. К. Анохин, ни Н. Винер не были правы. А правильную точку зрения первым высказал скорее всего А. А. Богданов, который еще в 1911 году занимался общими проблемами организационных структур. Его книга
«Всеобщая организационная наука или тектология», кото- рая была опубликована в 1911 году, написана довольно арха- ичным языком, и, конечно, самого термина «обратная связь»
у автора просто нет, да и не могло быть, поскольку он по- явился лишь в двадцатых годах, да и то в лексиконе техниче-

ских специальностей. Однако, если перевести рассуждения
А. А. Богданова на современный язык, можно будет сказать,
что для развития организаций любой природы, в том числе и биологических, необходимы не только отрицательные, но и положительные обратные связи.
И действительно, любая организационная система, любое живое существо, в частности, если присмотреться к их де- ятельности, всегда проявляют способности реализовать оба типа обратных связей. Ведь одни только отрицательные об- ратные связи, если они достаточно совершенны, приводят систему в столь устойчивое состояние, что она уже не спо- собна изменяться. А это означает застой и деградацию ее ор- ганизации и ведет к прекращению всякого развития и к ис- чезновению той вариабельности, без которой никакая эво- люция живого невозможна.
Заметим, что прекращение эволюционного процесса мор- фологического совершенствования далеко не всегда означа- ет потери живой системой устойчивости по отношению к изменяющимся условиям существования и способности со- хранять гомеостазис. Природа демонстрирует удивительные примеры стабильности, когда на протяжении десятков, а то и сотен миллионов лет организмы того или другого вида –
как растительного, так и животного царств – остаются прак- тически неизменными. И происходит это за счет удивитель- ного совершенства отрицательных обратных связей. Поэто- му для «прогрессивной» эволюции, то есть такого процесса,

который ведет к появлению новых качеств, к росту сложно- сти организмов, к повышению уровня разнообразия, необ- ходимы также и положительные обратные связи. Они позво- ляют расширить поиск, более полно использовать потенци- альные возможности изменчивости. В частности, тенденция к повышению эффективности использования внешней энер- гии вряд ли может быть реализована без использования по- ложительных обратных связей.
В последующем изложении наряду с термином «органи- зация системы» мы будем часто применять и термин «орга- низм». Под организмом, следуя терминологии теории управ- ления, мы будем понимать любую систему, которая не толь- ко имеет свои собственные цели, но и обладает определен- ными возможностями им следовать. Живое существо всегда является организмом, поскольку оно не только имеет цель –
сохранить свой гомеостазис, но и обладает определенными возможностями его обеспечения. Организмами являются и многие сообщества живых существ.
И-спользуя эту терминологию, мы можем сказать, что лю- бой организм обладает потенциальной способностью реали- зовать как отрицательные, так и положительные обратные связи.
Редупликация, метаболизм, возникновение и устойчи- вость неравновесных структур (неравновесных с точки зре- ния термодинамики) – все это укладывается в более или ме- нее понятные схемы, и мы сталкиваемся с подобными про-

цессами уже на предбиологическом уровне организации ве- щества.
Работы М. Эйгена семидесятых годов и его последовате- лей уже наметили определенные пути их математического моделирования. Что же касается механизмов обратной свя- зи обоих типов, которые присущи всему живому, то их воз- никновение и сегодня остается тайной за семью печатями.
Это такое изобретение природы, для которого у нас нет по- ка никаких аналогий. Мы еще очень далеки от того, чтобы представить себе модель процесса, который мог бы приве- сти к возникновению какого-либо из механизмов подобного типа. Следуя терминологии В. И. Вернадского, факт суще- ствования сложных механизмов обратных связей следовало бы назвать главным «эмпирическим обобщением» в той на- уке, которая занимается изучением развития Земли и жиз- ни на Земле. В процессе естественной эволюции планеты на ней возникли живые структуры, обладающие механизмами обратной связи, – это мы можем только констатировать.
Сегодня часто употребляют термин «теоретическая био- логия». В попытках расшифровать это выражение говорят о необходимости создания теоретической биологии на манер теоретической физики и нередко сходятся на том, что такой науки пока еще нет. И это справедливо. Объем накопленного в биологии эмпирического материала действительно требует создания стройной теоретической системы, связанной еди- ным становым хребтом, который подобен закону Ньютойа в

классической механике.
Но такой фундаментальной основы в биологии пока еще нет. Поэтому мне представляется, что альтернативой цар- ствующей эмпирии и разрозненным концепциям и теориям,
являющимся озарением гениев, а не следствием дедуктивно- го анализа, суждено будет сделаться модели, описывающей возникновение в живом веществе обратных связей.
На этот путь нам указывает и опыт последних десятиле- тий. М. Эйгену удалось построить модель редупликации и метаболизма биологических микромолекул. Если бы удалось сделать следующий шаг и построить нечто подобное для объ- яснения механизма обратных связей, то мы могли бы за- менить сформулированное выше эмпирическое обобщение стройной логической схемой и тем самым заложить основу теоретической биологии.

рывно усложняется в процессе эволюции и в результате пре- вращается в систему, содержащую блоки переработки ин- формации и выработки команд исполнительным органам.
В предыдущей главе я не раз использовал слово «синер- гетика». Этот термин включает в себя понятие эволюции в том смысле, что любой эволюционный процесс, протекаю- щий в живом мире, является проявлением синергизма, то есть характеризуется возникновением стабильных, квазиста- ционарных, но существенно термодинамически неравновес- ных структур. Поэтому можно сказать, что в рамках единого синергетического процесса возникли более или менее устой- чивые структуры, способные реализовывать обратные связи,
которые играют роль новых принципов отбора, сужающих множество возможных движений – вариантов поведения, –
доступных живому организму в силу законов неживой при- роды.
Проблема возникновения устойчивых структур, реализу- ющих обратные связи, невольно сталкивает нас с проблема- ми редукционизма, с вопросами о сводимости законов, опи- сывающих развитие живого мира, к законам, определяющим процессы, протекающие в неживой природе. Ответа на этот вопрос сегодня еще нет, и поэтому, может быть, представ- ляет известный интерес переформулировать его с помощью того языка, который используется в книге.
Любой процесс самоорганизации способен реализовать лишь те потенциальные возможности, которыми располагает

Природа. По мере развертывания этого процесса происходит непрерывное усложнение его деталей. В этой связи можно считать, что в своем усложнении структур и связей между ними Природа вводит в действие все новые и новые принци- пы отбора из своего арсенала. Другими словами, усложнение организации нашего мира означает, по существу, все более глубокое использование потенциальных возможностей При- роды, всего того, что заготовлено ею впрок при рождении
Вселенной.
Такой взгляд на мировой процесс развития не противоре- чит общим принципам диалектики и нашему опыту. Но в то же время он не более чем гипотеза. В его основе лежит тот факт, что для описания процессов, протекающих в живом мире, мы вынуждены вводить новые принципы отбора, ко- торые отсутствуют в мире неживой материи.
Тот «физикалистский подход», который был объявлен в этой книге, неизбежно приводит нас к следующему вопро- су: можем ли мы быть уверенными в том, что принципы от- бора, действующие в живом мире, заложены в «синергети- ческий потенциал» Природы? Нельзя ли их считать только новым ракурсом рассмотрения законов физики, управляю- щих и неживой природой? Мне кажется, что проблему био- логического редукционизма следует сегодня формулировать именно таким образом.
После этих замечаний общего порядка обратимся вновь к проблемам развития нервной системы и анализу тех след-

ствий ее постепенного усовершенствования, которые нам потребуются для дальнейшего изложения. Мы сказали, что функционирование механизмов обратной связи в живом ор- ганизме обеспечивает прежде всего нервная система. Воз- можно, справедливо и такое утверждение: все, что связано в организме с процессами регистрации, с переработкой ин- формации и с последующей затем процедурой выработки его поведения (то есть принятия решения), следует и называть его нервной системой.
Последовательное совершенствование нервной системы в процессе эволюции является, может быть, наиярчайшим примером, который демонстрирует возможности самоорга- низации в живом мире. Проследить этот процесс во всех его деталях было бы чрезвычайно важно с чисто прикладной точки зрения. Такое знание могло бы не только дать огром- ный материал для размышления естествоиспытателям и ме- дикам, но и стать источником аналогий в инженерном деле и в исследованиях по кибернетике и теории искусственного интеллекта.
К сожалению, начальные эпизоды, начальные этапы исто- рии возникновения нервной системы от нас скрыты очень прочной завесой. А как важно было бы знать, каким обра- зом и на каком этапе возникла дифференциация клеток, сре- ди которых были первые нервные волокна? Как происходило усложнение функций нервной системы?
Здесь возникает, конечно, и целый ряд других вопросов,

важных для физиолога и биолога. А кибернетический под- ход к анализу деятельности нервной системы, то есть изуче- ния ее как системы управления всем организмом, ставит, в свою очередь, еще множество других интереснейших вопро- сов.
В предыдущем изложении я постоянно стремился под- черкнуть существование и важность для эволюционного процесса двух противоречивых, но тесно связанных меж- ду собой тенденций – стремление сохранить гомеостазис и тенденцию реализовать обобщенный принцип минимума диссипации энергии. Возникновение нервной системы было связано, по-видимому, прежде всего с необходимостью со- хранения гомеостазкса и выработкой определенных рефлек- сов, обеспечивающих существование (выживание) организ- ма.
Что же касается второй тенденции, то есть стремления в максимальной степени использовать внешние вещество и энергию, то сказать что-либо определенное о ее реализации на первоначальных этапах развития нервной системы очень трудно. Наверно, еще никто и не пытался исследовать эту проблему. Я могу лишь предполагать, что на ранних эта- пах развития живого нервная система, которая тогда, может быть, и не представляла собой систему, вряд ли оказывала заметное влияние на рост эффективности в использовании внешних энергии и вещества. В тот период этот процесс раз- вертывался, вероятно, на чисто физико-химическом уровне.