Что такое жизнь?

Эрвин Рудольф Йозеф Александр Шрёдингер — австрийский физик-теоретик; лауреат Нобелевской премии по физике (1933). Это и все, что я могла бы сказать об авторе перед прочтением, ну разве что припомнить выражение про кота Шредингера. Однако тут речь пойдет не про кота, а про рождение жизни как таковой. Научно-популярная литература, какой она сейчас представляется, она более "лайтовая", цепляюще развлекательная, клиповая, и совершенно упрощенная, нацеленная на понимание любым, даже совершенно не сведущим в теме человеком. С этой позиции "Что такое жизнь" - науч-поп для высоколобых, то бишь далеко не каждый сможет воспринять сей труд как "обучение в развлечении". И это не в обиду или дискриминацию, это просто так и есть, в данной книге не стоит подходить в поисках развлечения. Это адаптированный текст прочитанных автором лекций в два периода (я ж сборник читала, потому два) - в 1943 году в Тринити-колледже, а также в 1950-е, как продолжение тематики. И идеи, которые представил автор, те темы, на которые он рассуждал были столь злободневны, что лекционные залы, как говорится в предисловии, были битком набиты. А почему злободневны? представляется мне, по двум причинам. Во-первых, посмотрите на время дискуссий, это начало 1943 года, когда зловещие метаморфозы невинной на первый взгляд евгеники уже не были секретом для европейских жителей так же, как и для нас. А тут автор, с объяснениями физико-биологических особенностей генотипов, мутаций и прочего подобного, однако, действительно более этичного и невинного. Ну а во вторых, стык наук, а тут речь пойдет о физике, биологии со всеми ее ответвлениями, и немного о химии, стык наук всегда порождает прирост нового знания, а это интересно и пытливые умы стараются сразу же это как-то "практикоприменить". И действительно, с этой позиции цикл лекций прекрасен, он в довольно доступной (но не упрощенной) форме дает этот самый "стык" сгладить да и применить, сделав свои, оригинальные и непротиворечивые выводы. Только клипово читать не получится, там именно предполагается последовательное и вдумчивое восприятие цепочки тезисов, аргументов и выводов. Для любителей автобиографических воспоминаний небезынтересным будет несколько страничек, которые автор посвятил себе и своему пути, и не в науке как таковой, а именно в жизни. Получаешь ответы на ряд вопросов, особенно касательно исторических реалий, бушевавших в то непростое время и места автора с них. Любопытное произведение, которое, я очень рада, что попалось на моем читательском пути.

      Книга безусловно предназначена для физиков (или читателей, изучавших физику в техническом вузе), однако интригующее название «Что такое жизнь?» должно заинтересовать каждого. Попробую осветить, о чем же говорится в книге, так, чтобы было понятно и не физикам, которые могут без ущерба для понимания пропустить выделенное курсивом в этой рецензии :)        Гении многогранны, и публикация Шрёдингером в 1944 году оригинального исследования на стыке физики и биологии вполне вписывается в образ гениального физика-теоретика, нобелевского лауреата, одного из разработчиков квантовой механики и волновой теории материи, автора знаменитого уравнения, описывающего изменение в пространстве и во времени состояния квантовых систем, который кроме физики знает шесть языков, читает в подлиннике античных и современных ему философов, интересуется искусством, пишет и издает собственные стихи.        Итак, автор начинает с обоснования причины для живого организма быть многоатомным. Далее Шредингер вводит модель апериодического кристалла и, используя понятие квантово-механической дискретности, объясняет, как микроскопически малый ген противостоит тепловым флуктуациям, сохраняя наследственные свойства организма, как подвергается мутациям (скачкообразным изменениям, происходящим без промежуточных состояний), сохраняя далее уже мутированные свойства.        Но вот мы подходим к самому интересному:

       Что является характерной особенностью жизни? Мы считаем материю живой, когда она продолжает «делать что-либо», двигаться, участвовать в обмене веществ с окружающей средой и т. д., — все это в течение более длительного отрезка времени, чем, по нашим ожиданиям, могла бы делать неодушевленная материя в подобных условиях.        Если неживую систему изолировать или поместить в однородные условия, всякое движение обычно очень скоро прекращается ...и система в целом угасает, превращается в мертвую инертную массу материи. Достигается состояние, при котором не происходит никаких заметных событий - состояние термодинамического равновесия, или состояние максимальной энтропии.

       Как же живой организм избегает перехода к равновесию? Ответ достаточно прост: благодаря тому, что он питается.

      Живой организм (как и неживой) непрерывно увеличивает свою энтропию и, таким образом, приближается к опасному состоянию максимальной энтропии, представляющему собой смерть. Он может оставаться живым, только постоянно извлекая из окружающей его среды отрицательную энтропию…       Отрицательная энтропия — это то, чем организм питается.       Таким образом, средство, при помощи которого организм поддерживает себя постоянно на достаточно высоком уровне упорядоченности (равно на достаточно низком уровне энтропии), в действительности состоит в непрерывном извлечении упорядоченности из окружающей его среды.

       Эта идея Шрёдингера популярно изложена Михаилом Веллером в его книге «Все о жизни».        Книга Шрёдингера действительно замечательная, в ней много красивых физических объяснений и биологических идей. Она оказала существенное влияние на развитие биофизики и молекулярной биологии. В нашей стране в пору гонений на генетику это была одна из немногих книг, из которых можно было хоть что-то узнать о генах.       И все-таки несмотря на распрекрасность книги с физической и биологической точек зрения, на вопрос «Что такое жизнь?» Шрёдингер не отвечает. Процитированный критерий «Живое действует дольше, чем неживое» субъективен из-за субъективности понятия «дольше». Живая мышка в замкнутой системе через неделю перестанет «действовать», а электронные устройства (часы, игрушки и т.п.) на батарейках Энерджайзер и Дюрасел могут непрерывно функционировать значительно дольше :).      Замечателен бонус, который Шрёдингер запросил у слушателей своих лекций,- возможность рассказать им о детерминизме и свободе воли («Эпилог» книги). Здесь он цитирует Упанишады, в которых квинтэссенцией глубочайшего прозрения происходящего в мире является представление о том, что

Атман = Брахман, то есть личная индивидуальная душа равна вездесущей, всепостигающей, вечной душе.

Мистики всегда описывали личный опыт своей жизни словами «Deus factum sum» (Я стал Богом).       Из двух предпосылок: 1. Мое тело функционирует как чистый механизм, подчиняясь всеобщим законам природы. 2. Из опыта я знаю, что управляю своими действиями, предвижу их результаты и несу полную ответственность за свои действия.       Шредингер делает заключение:

      «Я» взятое в само широком значении этого слова – то есть каждый сознательный разум, когда-либо говоривший и чувствовавший «я»,- представляет собой субъект, могущий управлять «движением атомов» согласно законам природы.

Удивительное дело - нет предела человеческим талантам и их практическим приложениям! Посудите сами - более чем хорошо известный физик вдруг берет и пишет книгу, которая становится одной из первых ступеней на пути к теоретической биологии. Вот так просто отвлекается от основного предмета своей деятельности и начинает привлекать положения физики и химии для понимания биологических закономерностей. Немного об атомах, немного о делении клетки, немного о том, что из себя представляют из себя хромосомы, и вот уже мутации гена объясняются как квантовые скачки энергии атомов в участке этого самого гена! Шредингер на первых страницах называет себя "наивным физиком" - он и правда то и дело восклицает, какое удивительное это явление - жизнь, и как все-таки чудно, что весь план развития живого организма содержится в 24 (т.е. в 23 ) парах апериодеских молекул, которые есть в каждой клетке этого самого организма. Нам об этом уже в школе рассказывают, а для него тогда это и правда была новость) А вообще, книга написана так, что автор - это не Шредингер, который физик-теоретик, а необыкновенно увлеченный ученый, у которого блестят глаза только от предвкушения открытий, на пороге которых находился тогдашний ученый мир. И знаете, я очень хорошо поняла мистера Ф. Крика, который по прочтении этой книги бросил физику и занялся биологией - энтузиазм Шредингера весьма заразителен!