3. Строительные блоки жизни

Молекулярные механизмы построены на белках, имею­щих самостоятельный интерес, поскольку белки — это нео­бычный материал. Белки состоят из того, что обычно назы­вается основными строительными блоками живых систем, то есть из аминокислот, которые представлены многими ти­пами. Двадцать из них встречаются в живых организмах. Одним из ключевых вопросов биологии является вопрос о том, как они возникли.

Знаменитый биохимик А. И. Опарин в 1920-е гг. выска­зал гипотезу, что на ранних этапах существования Земли ее атмосфера состояла из метана, аммиака, водорода и водных паров и что жизнь возникла в результате химических реак­ций между атмосферой и химическими веществами Земли под воздействием ультрафиолетового излучения, исходяще­го от Солнца и других естественных источников энергии типа молнии¹⁰. В 1952 г. американский студент Стэнли Мил­лер, которому тогда исполнилось двадцать два года, провел знаменитый эксперимент по проверке предположения Опа­рина. Он производил электрические разряды в химической

110

111

среде, которая предположительно воспроизводила атмосфе­ру Земли на ранних этапах ее существования. Через два дня Миллер зафиксировал наличие 2 % аминокислот. Продол­жение эксперимента привело к образованию 19 из 20 ами­нокислот, необходимых для жизни".

Подобные эксперименты были восприняты восторжен­но, поскольку научное сообщество видело в них решение проблемы происхождения жизни. Казалось, что строи­тельные блоки жизни могут быть относительно легко по­лучены естественным путем. Однако впоследствии эйфо­рия угасла, поскольку встали серьезные трудности, свя­занные с пониманием соответствующих химических про­цессов.

1. Среди геохимиков начались разногласия относитель­но состава атмосферы Земли на ранних этапах ее существо­вания. Современные геохимики, в отличие от Опарина и его последователей, полагают, что в ней не содержалось значи­тельного количества аммиака, метана или водорода и что она скорее всего состояла из азота, двуокиси углерода и водных паров. Имеются также данные о том, что в ней содержалось достаточное количество свободного кислорода¹². Это совер­шенно меняет картину, поскольку имеются теоретические и практические причины, почему аминокислоты не могли об­разоваться в той атмосфере, которая подвергалась экспери­ментальному исследованию. Так, наличие кислорода могло бы помешать возникновению основных биомолекул и даже способствовать разрушению тех, которые уже существова­ли. Короче говоря, эмпирические данные свидетельствуют о том, что атмосфера древней Земли была неблагоприятной для образования аминокислот.

2. Предположим, что мы хотим получить белок, состав­ленный из 100 аминокислот (это будет короткий белок, так как большая часть белков, по крайней мере, в три раза длин­нее). Аминокислоты существуют в двух формах, зеркаль­но отражающих друг друга, называемых L- и D-формами. Эти две формы фигурируют в равных количествах в экспе-

риментах по воспроизведению добиотических условий, так что вероятность получения той или иной формы составля­ет, грубо говоря, 1/2. Однако все белки, которые были най­дены в природе, имеют L-форму. Таким образом, вероят­ность получения 100 аминокислот L-формы равна (1/2)¹⁰⁰, то есть один случай из 10³⁰. Далее. Полученные аминокис­лоты должны быть связаны друг с другом. У функциональ­ного белка все связи должны быть пептидными, чтобы они вписывались в правильную трехмерную структуру. Тем не менее в экспериментах по воссозданию добиотических ус­ловий пептидными оказывается не более половины связей. Таким образом, вероятность пептидной связи составляет примерно 1/2 и опять же вероятность получения 100 таких связей составляет 10^-30. Таким образом, вероятность слу­чайного получения 100 L-кислот с пептидными связями составляет 10^-60.

Следует отметить, что эти малые вероятности подобны тем, о которых мы говорили в Разделе 3.3 в связи с гармо­ничным устройством Вселенной. Сами строительные бло­ки, из которых состоит живое, свидетельствуют о том, что тело человека являет собой гармоничное целое, предназна­ченное для того, чтобы заключать в себе жизнь.

3. Пол Дэвис, известный физик, указывает, что существу­ют колоссальные проблемы получения пептидных цепей из аминокислот. Второй закон термодинамики (см. Раздел 3.7) описывает естественную тенденцию закрытых систем к упад­ку, потере информации, порядка и сложности, то есть к уве­личению их энтропии. Тепловой поток идет от теплого к холодному, вода течет вниз, металл ржавеет и проч. Второй закон имеет статистический характер, то есть он не исклю­чает, что физические системы могут двигаться в противопо­ложном направлении, "вверх", но вероятность этого движе­ния очень мала. Дэвис говорит: "Было установлено, что без внешнего воздействия для самопроизвольного возникнове­ния единичного маленького полипептида вопреки действию закона термодинамики потребовался бы объем жидкой или

112

113

газообразной среды, соизмеримый с наблюдаемой Вселен­ной. Очевидно, что произвольное перемешивание молекул (shuffling) имеет незначительный эффект, когда стрелка дви­жения направлена неверно"¹³.

4. В любом случае для того, чтобы жизнь в этих условиях все-таки возникла, требуется значительно меньшее время такого перемешивания, чем полагают многие специалисты. По крайней мере, следы одноклеточных организмов были обнаружены в самых древних породах.

5. Но даже все эти серьезные трудности кажутся отно­сительно несущественными по сравнению с проблемой, ко­торая встает в связи с формированием белков из амино­кислот. Поскольку белки образуются не просто путем сме­шения соответствующих аминокислот в нужной пропор­ции, как это происходит, когда мы, смешивая неорганичес­кую кислоту со щелочью, получаем соль и воду. Белки стро­ятся из длинных цепей молекул аминокислот, соединен­ных вместе, и их главная особенность заключается в том, что эти аминокислоты должны занимать в цепи совершен­но определенное место. То есть порядок соединения в дан­ном случае является решающим. Точно так же буквы в сло­ве или команды компьютерной программы должны распо­лагаться в определенном порядке, чтобы их последователь­ность имела смысл, а программа работала. Достаточно од­ной букве оказаться не на своем месте, чтобы слово приоб­рело иное значение или совсем его потеряло. Достаточно одной неправильной команды, чтобы компьютерная про­грамма перестала работать. Именно это свойство аминокис­лот — расположение в определенном порядке — составля­ет ключевое различие между сложной организацией живой клетки и порядком, обнаруживаемым в кристалле или сне­жинке. Именно данная сложная организация живых сис­тем побудила Клауса Доуза (Dose), известного исследова­теля происхождения жизни, сделать следующее заключе­ние: "Более 30 лет экспериментов в области химической и молекулярной эволюции, направленных на исследование

проблемы происхождения жизни, в большей степени спо­собствовали пониманию сложности проблемы происхож­дения жизни на Земле, нежели ее разрешению этой про­блемы. В настоящее время все дискуссии по основным те­ориям и экспериментам в этой области либо зашли в ту­пик, либо обнаружили свою полную неадекватность"¹⁴. Именно сложная организация биологических систем сви­детельствует о стоящем за ними замысле. Для того чтобы понять, почему это так, следует рассмотреть, что такое сложная организация.

4. Природа сложной организации (complexity) биоло­гических систем

Хотя кристаллы и снежинки представляют собой высокоупорядоченные системы, порядок их организации, отра­жающий внутреннюю структуру образующих их веществ, — это повторяющаяся модель, напоминающая повторяющий­ся рисунок на обоях. Эти модели не являются образцами сложной организации. Для того чтобы в этом убедиться, рас­смотрим следующую повторяющуюся последовательность

(паттерн): Я ТЕБЯ ЛЮБЛЮ Я ТЕБЯ ЛЮБЛЮ Я

Представим себе, что цепочка букв Я ТЕБЯ ЛЮБЛЮ по­вторяется десять тысяч раз. Одним из способов оценки сложности цепочки букв является выяснение того, мож­но ли предложить ее простое описание. Это означает, в свою очередь, оценку сложности алгоритмов, которые могут породить эту цепочку, где алгоритм означает любой механический процесс, подобный компьютерной програм­ме, автоматически порождающей данную цепочку. В дан­ном случае это может быть простая компьютерная про­грамма: "Forn- 1 to10000 writeЯ ТЕБЯ ЛЮБЛЮ; затем stop" (Дляn = 1 до 10 000 писать Я ТЕБЯ ЛЮБЛЮ, а за­тем остановиться). Мы видим, что программа является намного более короткой, по сравнению с длиной цепочки (состоящей из 130 000 символов, если считать символом как букву, так и пробел).

114

115

В этом случае мы говорим (вслед за специалистом по информатике фирмы IBMГрегори Чайтиным¹⁵), что цепоч­ка подлежит алгоритмическому сжатию и потому не явля­ется сложной. Иначе говоря, эта длинная цепочка содержит очень мало информации. В действительности, вся информа­ция в данном случае заключена в первых трех словах, а ос­тальное является повторением. Далее. Рассмотрим последо­вательность из, скажем, 130 000 букв, выбранных случайно:

пываждлавы "Случайно", согласно Чайтину, означает,

что наикратчайшее описание этой последовательности бу­дет самой этой последовательностью. Не существует ника­кого четкого алгоритма, применение которого дало бы эту последовательность. Эта последовательность не подлежит алгоритмическому сжатию¹⁶.

И, наконец, рассмотрим другую последовательность: ска­жем, первые 130 000 букв романа Ф. М. Достоевского "Бра­тья Карамазовы". С математической точки зрения она кажет­ся случайной, поскольку не подчинена никакому простому алгоритму, который бы ее породил. Но это совершенно осо­бая последовательность. Она обладает важным свойством заданное™ (specification). Она соответствует последователь­ности букв, которые мы уже знаем, — русским словам. Но­сители русского языка, зная эти слова, могут понять, о чем этот текст говорит, поскольку он обладает определенным смыслом. Человек, не знающий русского языка, не сможет его понять. Для него этот текст бессмыслен.

Таким образом, мы рассмотрели три последовательнос­ти, каждая из которых содержит 130 000 символов. Первая является хорошо упорядоченной, но не обладает значитель­ным содержанием и сложностью. Вторая является сложной, но не заданной. А третья обладает сложной организацией и задана.

Для того чтобы удостовериться, что нам понятно разли­чие между вторым и третьим типом сложной организации, приведем еще один пример. Если чернила прольются на бу­магу, произойдет сложное событие — вероятность того, что

изо всех возможных пятен на бумаге появится данное конк­ретное пятно, бесконечно мала. Сложность чернильного пят­на при этом не имеет определенного характера, то есть не задана. Если же, с другой стороны, кто-то напишет на бума­ге чернилами какой-то текст, то рисунок на бумаге будет обладать заданной сложностью. И мы, не колеблясь ни ми­нуты, припишем появление пятна случаю, а появление пос­ледовательности букв — разумной деятельности. Генетический код

Одним из наиболее фундаментальных открытий в обла­сти живой клетки является именно то, что она обладает за­данной сложностью, подобной сложности языка, обнаружен­ной в структуре белков, которые клетка содержит, то есть то, что она является структурой, восходящей в конечном итоге к структуре ДНК ядра. Живая клетка является не про­сто материей — она является материей, пронизанной инфор­мацией. Подобно проекту какой-нибудь деятельности, ДНК содержит инструкции, необходимые для того, чтобы встро­ить белки в функциональный организм. Подобно твердому диску компьютера, ДНК содержит информационную базу данных, необходимую для получения заданного продукта. Каждая из десяти триллионов клеток тела человека содер­жит базу данных, большую по своему объему, чем тридцати­томная Британская энциклопедия.

Открытие двойной спирали ДНК в 1953 г., за которое в 1962 г. Крик и Уотсон получили Нобелевскую премию, и последующая расшифровка генетического кода, связанного с ДНК, принадлежат к числу открытий в истории науки, которые привели к существенному расширению наших пред­ставлений о живых системах. Практически любой школьник сегодня знает о двойной спирали молекулы ДНК. Мы мо­жем представить ее сегодня как длинную изогнутую лест­ницу, "боковины" которой составлены из молекул сахара и фосфатов, а "ступенями" являются азотистые основания. Информацию несут именно "ступени". Они могут быть че­тырех типов: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин

116

117

(Т). "Боковины" спирали удерживаются вместе с помощью химических связей между основаниями, где А на одной сто­роне "боковин" всегда связано с Т — на другой, а Г — связано с Ц, или, как говорят биологи, комплементарно. Таким об­разом, на одной стороне "боковин" спирали мы получаем очень длинную последовательность букв АГТЦГААТ..., а на другой стороне — ТЦАГЦТТА.... Точно так же, как с помо­щью обычного алфавита любого письменного языка мира может передаваться сообщение, складывающееся за счет определенного порядка букв, последовательность оснований на цепи ДНК несет в себе точное сообщение, записанное с помощью четырехбуквенного алфавита, состоящего из букв А, Ц, Г, Т. Ген — это длинная цепочка этих букв, несущая информацию для белка, а геном — совокупность генов, пред­ставляющая собой сложную структуру. Так, ДНК Escherichiacoli(кишечной палочки. — Прим. перев.) составлена из при­мерно четырех миллионов букв. Потребуется целая книга, чтобы его изобразить. Тогда как геном человека — это целая библиотека. ДНК обладает такой же сложной организаци­ей, как и естественный язык.

Так, ДНК с ее обоими "боковинами" несет два "экземп­ляра" сообщения, что очень важно в процессе репликации ДНК. Когда "боковины" ДНК отдаляются друг от друга (или, как еще говорят, "раскручиваются"), если при этом вблизи имеются свободные молекулы А, Г, Ц, Т, "боковины" будут возвращены в соответствующие места цепи ДНК и воспро­изведут ее точную копию. Этот процесс репликации проте­кает поразительно быстро и точно, хотя иногда имеют место ошибки. Именно ошибки копирования приводят к мутаци­ям, порождающим различия между организмами.

На самом деле, процесс построения белка чрезвычайно сложен, и мы можем представить его здесь лишь в основ­ных чертах. Прежде всего информация ДНК копируется в другую нуклеиновую кислоту — РНК. Этот процесс назы­вается транскрипцией. РНК подобна ДНК, за исключени­ем того, что РНК — это молекула, состоящая из одной цепи,

и вместо основания тимин (Т) она имеет урацил (У). За­тем РНК переносит эту расшифрованную информацию (в алфавите А, У, Г, Ц) к тем частям клетки, где происходит собственно образование белков. Можно рассматривать ДНК как основной план, содержащийся в ядре, а РНК — как фотокопию, используемую для самого процесса пост­роения белка. Затем белок строится из последовательнос­ти аминокислот путем другого процесса — трансляции, где для построения одной аминокислоты требуется триплет нуклеотидов. Так, например, ЦГА определяет аргинин, а УУГ — лейцин и т. п. Этот процесс и получил название ге­нетического кода.

Существует 64 возможных триплета, которые могут быть образованы из четырехбуквенного алфавита А, У, Г, Ц. При этом каждый триплет выполняет свою определенную роль: 61 из них задает аминокислоты, а остальные используются как "знаки препинания". Существует двадцать аминокислот, и обычно имеется несколько триплетов, кодирующих каж­дую из них (например, глутамин кодирует ЦАА и ЦАГ). Так, последовательность аминокислот в белке точно определя­ется порядком оснований молекулы ДНК.

Таким образом, если бы даже аминокислоты можно было относительно легко получить естественным путем (что, как мы убедились выше, на самом деле невозможно), то возник­ла бы сложнейшая проблема организовать эти строительные блоки в сложную цепь, которая, в свою очередь, привела бы к построению функционального белка. Одно дело — произ­вести кирпичи, и совсем другое — организовать постройку дома или фабрики. Организация строительства требует спе­циальных знаний и информации. Такими знаниями и инфор­мацией владеют архитекторы и строители. То же самое от­носится и к строительным блокам жизни. Слепого случая недостаточно. Кэрнз-Смит говорит по этому поводу следу­ющее: "Слепой случай... очень ограничен. Кооперативные связи низкого уровня, эквивалентные буквам и коротким словам, он [автор персонифицирует слепой случай. — Д. Г.,

118

119

Дж. Л.] может создать чрезвычайно легко. Но он становится беспомощным, когда необходимый уровень организации увеличивается. И тогда, очень быстро, периоды ожидания и обширные материальные ресурсы теряют смысл"¹⁷. Пол Дэ-вис говорит об этом еще более ярко: "Получение белка пу­тем простой "инъекции" энергии больше похоже на подкла­дывание динамита под кучу кирпичей и ожидание, что в ре­зультате взрыва образуется дом. Вы можете освободить дос­таточно энергии, чтобы построить дом. Но если вы при этом не подумаете о том, как соединить эту энергию с кирпичами, чтобы создать упорядоченное целое, останется мало надеж­ды на то, что у вас получится нечто более упорядоченное, чем куча мусора"¹⁸.

Рассмотрим вопрос об образовании белков с вероятнос­тной точки зрения. Среди множества различных аминокис­лот в этом процессе участвуют только 20. Таким образом, если бы мы располагали совокупностью, в которую входят только эти 20, то вероятность получения нужной аминокис­лоты в нужном месте белка была бы 1/20. Таким образом, вероятность расположения 100 аминокислот в правильном порядке составила бы (1/20)¹⁰⁰, что составляет 1 случай на 10¹³⁰, то есть является крайне малой¹⁹.

Эти вычисления относятся только к одному белку. Но для жизни, насколько мы знаем, требуются сотни тысяч бел­ков, и было показано, что вероятность их получения случай­ным образом составляет менее, чем 1 к 10 ⁴⁰⁰⁰⁰. Эта цифра дала основание профессору Чандру Викрамасинге (в свое вре­мя — коллеге одного из авторов настоящей книги) вместе с Фредом Хойлом сравнить вероятность случайного форми­рования жизни с вероятностью того, что ураган, обрушив­шийся на свалку мусора, приведет к сборке Боинга-747. Но это всего-навсего современная версия наблюдения, сделан­ного Цицероном в 46 г. н. э. Он ясно видел огромные слож­ности, связанные со случайным происхождением любого фе­номена, подобного языку. В трактате "О природе богов" он полемизирует со своими оппонентами, которые верят в слу-

чайное происхождение вещей: "Не понимаю, почему бы че ловеку, который считает, что так могло произойти [в резуль­тате случайных столкновений между телами возник "пре­краснейшим образом украшенный мир". — Перев.], не пове­рить также, что если изготовить из золота или из какого-нибудь другого материала в огромном количестве все двад­цать одну букву, а затем бросить эти буквы на землю, то из них сразу получатся "Анналы" Энния, так что их можно бу­дет тут же и прочитать. Вряд ли по случайности может та­ким образом получиться даже одна строка"²⁰.

Таким образом, для биологии вопрос о происхождении генетического кода, общего для всех форм жизни, является фундаментальным. Биологи Джон Мэйнард Смит и Эёрс Сатмари (EorsSzathmary) пишут по этому поводу: "Суще­ствующий механизм трансляции является столь сложным, столь универсальным и в то же время столь фундаменталь­ным, что трудно понять, как он мог возникнуть, как жизнь могла без него существовать"²¹.

На самом деле, чем больше живая клетка изучается, тем более похожей она оказывается на самые высокотехнологич­ные продукты человеческого разума (типа компьютеров), за исключением того, что способность клетки к переработке информации далеко превышает возможности самых совре­менных компьютеров. Основатель корпорации MicrosoftБилл Гейтс сказал по этому поводу: "ДНК похожа на компь­ютерную программу, но она является гораздо более совер­шенной, чем любой программный продукт, который мы ког­да-либо создали"²².

И точно так же, как компьютер не может работать без программного обеспечения, клетка не может действовать без информации, закодированной в ее ДНК. Но, как замечает П. Дэвис, поступающая закодированная информация сама по себе является кучей бесполезных данных, если нет ин­терпретатора этих данных или ключа к ним. "Генетические данные сами по себе являются просто синтаксисом. Порази­тельная полезность закодированной генетической информа-

120

ции связана с тем, что аминокислоты "понимают" ее. Инфор­мация, распределенная вдоль цепи ДНК, биологически ре­левантна. Говоря языком информатики, генетические дан­ные — это данные семантические"²³ и они обладают задан­ной сложностью (specifiedcomplexity).

Дэвис добавляет, что такого типа упорядоченность не может быть результатом действия законов природы. "Мо­жет ли конкретная случайность (randomness) быть гаранти­рованным продуктом детерминистского, механического, законообразного процесса, подобно первичному бульону, от­данному на милость известным законам физики и химии? Нет, не может. Ни один закон природы не может к ней при­вести^..."24.

Отсюда вытекает, что надежда, высказанная, например, лауреатом Нобелевской премии Манфредом Эйгеном, что в конце концов будет найден алгоритм или закон природы, который может порождать информацию, является безосно­вательной. Во-первых, сформулированные учеными законы никоим образом не являются причинами событий, они их только описывают. Так, законы о движении Ньютона не при­водят бильярдные шары в движение. Во-вторых, тип явле­ний, описываемых законами, характеризуется регулярнос­тью и порядком. Именно это мы имеем в виду, когда гово­рим о законах. Следовательно, идея, что закон может порож­дать сложную заданную информацию (complexspecifiedinformation), внутреннее противоречива. Законы, подобно алгоритмам, могут порождать порядок, подобный порядку в кристаллах, но не сложную организацию, подобную органи­зации языка.

Те же по своей сущности соображения относятся к идее, что имеются определенные способности к "самоорганиза­ции" в молекулах, несущих генетическую информацию. Молекулярная биология показала, что это не так. Дело имен­но в том, что нуклеотидные основания (А, Ц, Г, Т) могут об­разовывать бесконечное число сочетаний. Если бы между ними были какие-то сходства, то их потенциал как носите­лей информации был бы чрезвычайно ограниченным. Хи-

мик и философ Майкл Полани говорит об этом следующее: "Предположим, что действительная структура молекулы ДНК была обусловлена тем фактом, что связи ее оснований были бы намного сильнее, чем связи при любом другом рас­пределении оснований. Такая молекула ДНК не несла бы в себе никакого содержания. А ее кодовый характер отличал­ся бы колоссальной избыточностью... Каким бы ни было про­исхождение конфигурации ДНК, она может функциониро­вать как код, только если ее организация не обусловлена силами потенциальной энергии. Она должна быть физичес­ки столь же неопределенной, как последовательность слов на печатной странице"²⁵.

Другие идеи по поводу самоорганизации были выдвину­ты Ильей Пригожиным. Он рассматривает термодинамичес­кие системы, далекие от равновесия, и отмечает, что в них могут возникать упорядоченные модели. Такова водяная воронка, которая возникает, когда из ванны вытекает вода. Однако и здесь речь идет о порядке, а не об информации. Как отмечает Стефан Мейер: "Теоретики самоорганизации хорошо объясняют то, что не нуждается в объяснении... в объяснении нуждается не происхождение порядка... а про­исхождение информации"²⁶.

Губерт Йоки, автор влиятельной книги "Теория инфор­мации и биология" (InformationTheoryandBiology. Cambridge: CambridgeUniversityPress, 1992), также придер­живается этой точки зрения: "Попытки связать идею поряд­ка с биологической организацией или заданностью (specificity) следует рассматривать как игру слов, которая не выдерживает критики. Информационные макромолекулы могут кодировать генетические сообщения и именно поэто­му несут информацию, так как последовательность основа­ний или остальных частей (residues) испытывает незначи­тельное влияние физико-химических факторов, если вооб­ще его испытывает"²⁷. Как мы указывали в Разделе 3.2, зна­чение текста нельзя вывести из химического состава бумаги и типографской краски.

122

123

Таким образом, складывается впечатление, что с помо­щью понятий случайности и необходимости (закона) нельзя объяснить происхождение информационно насыщенной, сложной биологической организации. Математик и фило­соф Уильям Дембски говорит, что истинность этого поло­жения может быть доказана, поскольку существует закон сохранения информации²⁸. Дембски утверждает, что хотя природные процессы (случайность и необходимость) могут успешно передавать комплексную, заданную информацию, они не могут ее порождать. Таким образом, существование сложной информации заданного характера указывает на ее разумный источник. Поскольку генетическая информация относится к данному классу, она предполагает разумный источник. Более того, она заключает в себе необходимые сви­детельства в пользу того, что за ней стоит замысел. 5. Природа вывода на основании замысла

Здесь важно понять, что хотя ДНК напоминает компью­терную программу, вывод на основании наличия замысла (designinference), не является просто доказательством по аналогии. Хотя многие классические доказательства от за­мысла именно таковыми и являются. В этих доказательствах предпринималась попытка восходить от аналогичных след­ствий к аналогичным причинам таким образом, что правиль­ность аргументов обычно зависела от степени сходства меж­ду двумя сравниваемыми ситуациями. Однако вывод на ос­новании замысла, построенный на знании о ДНК, гораздо сильнее. Философ науки Стефан Мейер говорит: "Необхо­димость выведения из информации о ДНК разумного созда­теля живого обусловлена не просто ее сходством с программ­ным обеспечением или человеческим языком. Необходи­мость разумного создателя связана с тем, что... ДНК облада­ет тем же свойством (а именно информационным содержа­нием), что и созданные в соответствии с замыслом компью­терные языки и тексты на естественном языке"²⁹. Мейера поддерживает специалист в области теории информации Губерт Иски: "Важно понимать, что мы рассуждаем [в дан-

ном случае] не по аналогии. Гипотеза о наличии последова­тельности (то есть то, что генетический код работает, как книга) относится непосредственно и к белку и генетическо му тексту, и к письменному языку. Поэтому интерпретация этих феноменов с точки зрения математики одинакова"³⁰. Таким образом, мы здесь рассуждаем не по аналогии, а дела­ем вывод по принципу наилучшего объяснения, подобно следователю, о котором мы говорили в Разделе 2, А.7. И, как знает каждый следователь, причины, которые, насколько известно, могут привести к наблюдаемому нами результату, являются лучшим объяснением данного результата по срав­нению с причинами, которые, насколько известно, к такому результату привести не могут.

Основная работа Дембски "Вывод, построенный на идее замысла"³¹ посвящена объяснению природы выводов от за­мысла, которые мы делаем на основании наших представле­ний о таких информационно насыщенных системах, как язы­ки, коды, компьютеры, механизмы и проч.

Выводы от замысла, на самом деле, весьма распростра­нены в науке. Нескольких линий и сколов на куске кремния достаточно, чтобы археолог мог сказать, что это не просто кусок кремниевой породы, который подвергся воздействию ветра, воды и температурных перепадов, а культурный арте­факт. Выводы о том, что что-то является результатом актив­ности разумного существа, — типичная практика в таких об­ластях человеческой деятельности, как археология, шифро­вальное дело, информатика и судебная медицина.

Даже естествознание в последнее время проявляет инте­рес к выводам, построенным на идее организации, свидетель­ствующей о существовании замысла. Здесь в качестве при­мера можно привести Программу поисков внеземного разу­ма (SearchforExtra-TerrestrialIntelligence, сокращенно — SETI). Как мы указывали в Главе 1, НАСА потратило мил­лионы долларов на разработку и изготовление радиотелес­копов для наблюдения по миллионам каналов в надежде получить сигналы от разумных существ из космоса.

124

125

Хотя некоторые ученые, вероятно, относятся к SETIкак к предприятию, имеющему сомнительную научную цен­ность, очевидно, что эта программа строится на серьезной научной проблеме по распознаванию моделей. В рамках дан­ного проекта идет поиск дискретных сигналов среди случай­ного радиошума Вселенной, которые могут свидетельство­вать о разумном источнике этих сигналов. А это, в свою оче­редь, ведет к постановке следующего вопроса: каким обра­зом распознать сообщение, исходящее от разумного источ­ника, и отличить его от случайного фонового шума? Дембс-ки в упомянутой выше книге указывает, что единственный способ это сделать, заключается в сравнении принимаемых сигналов с уже имеющимися в распоряжении ученых задан­ными образцами (patterns), которые считаются ясными и надежными показателями разума (подобными последова­тельностям целых чисел), и затем — в выводе о наличии за­мысла. В рамках программы SETIраспознавание разумной деятельности считается законным инструментом естествоз­нания. Астроном Карл Саган полагал, что единственного сообщения из космоса было бы достаточно, чтобы убедить нас в существовании во Вселенной другого разумного мира.

Какой же вывод мы должны сделать из поразительного количества информации, содержащейся в простейшей жи­вой системе? Она говорит нам о замысле гораздо более убе­дительно, чем даже аргумент о гармонии Вселенной, кото­рый убеждает физиков, что, нам, человеческим существам, предназначено жить в этом мире.

6. Информация как фундаментальное понятие

Именно при обсуждении этого вопроса голос теологии громко взывает к тому, чтобы к нему прислушались, посколь­ку теологии есть что сказать по этому поводу, и ее соображе­ния чрезвычайно существенны и интересны. В первой главе Библии описания первых действий Бога по созданию мира начинаются с утверждения: "И сказал Бог...". Например: "И сказал Бог: да будет свет. И стал свет" (Быт. 1:3). Эта идея о том, что Бог "говорит", была воспринята на более философ-

ском уровне христианским апостолом Иоанном в его описа­нии творения: "Вначале было Слово... Все чрез Него начало быть" (Ин. 1:1-3). Как мы показываем в Разделе 11.3, в гре­ческом языке лексема "слово" (Логос) использовалась для обозначения рационального принципа, стоящего за устрой­ством мира. Иоанн утверждает, что за Вселенной стоит не просто абстрактный рациональный принцип, а личностный Бог. Более того, он говорит, что Бог является источником Слова, Слова, лежащего в сердце творения. В этом контек­сте понятие "Слово" передает идеи повеления, значения, со­общения — короче, информации, а также, разумеется, твор­ческой энергии, которая несет в себе эту информацию. Та­ким образом, в самом ядре библейского представления об акте творения заключено то самое понятие, которое счита­ется центральным в науке, — понятие информации. Фраза "И сказал Бог..." очень проста и доступна всем людям всех времен. И в то же время ее содержание и следствия из нее имеют очень глубокое содержание. И именно эта идея Бога, являющегося источником информации и энергии, подчер­кивается почти во всех библейских высказываниях по пово­ду творения.

Автор Послания к Евреям развивает эту идею так: "Ве­рою познаем, что веки устроены словом Божиим, так-что из невидимого произошло видимое" (Евр. 11: 3). Один из пун­ктов, подчеркиваемых в теории информации, заключается в том, что информация невидима. Ее носители вполне могут быть видимыми, как, скажем, видимы бумага и текст на ней, дым, экран телевизора или гены. Но сама информация не­видима и нематериальна. Мы пишем эту книгу. Вы ее читае­те. Ваша зрительная система, воспринимая отраженные от книги фотоны, преобразует их в электрические сигналы, которые затем передаются в головной мозг. Предположим, что вы передаете информацию из этой книги своему другу с помощью слов. Звуковые волны несут в себе информацию от ваших голосовых связок в уши вашего друга, где они пре­образуются в электрические сигналы и передаются в ваш

126

127

головной мозг. Теперь ваш друг владеет информацией, ко­торая возникла в головном мозгу авторов книги. Но от нас к вашему другу не было передано ничего материального. Для передачи этой информации было использовано много мате­риальных вещей, но сама информация не является матери­альной.

В свете современной физики кажется совершенно пора­зительным, что, согласно Библии, Слово (информация) яв­ляется даже более фундаментальным понятием, чем мате­рия и энергия (или масс-энергия, как сейчас предпочитают говорить многие физики). Материя и энергия творятся Сло­вом: "Все чрез Него начало быть" (Ин. 1: 1-3). Таким обра­зом, в этом смысле информация предшествует материи и энергии.

Именно эта мысль была высказана в колонке редактора журнала "Новости науки" ("NewScientist") (от 30 января 1999 г., с. 3). Рассуждая об информационной революции, оказавшей колоссальное влияние как на изобретение меха­низмов для сверхбыстрой обработки информации, так и на открытие невероятной способности переработки информа­ции биологическими системами, физик Пол Дэвис пишет: "Все большее применение понятия информации к природе привело к любопытному предположению. Принято считать, что мир состоит из простых, материальных частиц, подоб­ных маленьким комочкам, а информация является вторич­ным феноменом, связанным со специальными, организован­ными состояниями материи. Но, вероятно, все обстоит на­оборот: Вселенная, возможно, является игрой первичной информации, а материальные объекты — ее сложным вто­ричным проявлением".

Дэвис говорит, что эта идея была выдвинута известным физиком Джоном Арчибальдом Уиллером в 1989 г. Но, как мы показали в данном разделе, она циркулирует уже в тече­ние нескольких тысяч лет!

Мысль о том, что информацию нужно рассматривать как фундаментальную сущность, имеет глубокие следствия для

нашего понимания мира и нас самих. Она придает вес тому, что мы сказали, поскольку превращает вывод о разумном начале, стоящем за Вселенной, сделанный на основании при­знаков замысла, в идеальный образец вывода, обеспечиваю­щего наилучшее объяснение. Кроме того, из этой мысли сле­дует, что основная редукционистская посылка философов-материалистов ложна, поскольку оказывается, что материя и энергия не обладают способностью развивать все инфор­мационно насыщенные структуры, необходимые для жизни, без поступления соответствующей информации. 7. Замысел — аргумент "от невежества"?

Против развиваемой нами концепции иногда высказы­вается одно возражение. Это возражение состоит в том, что вывод на основании замысла — это просто аргумент, к кото­рому прибегают за отсутствием необходимого знания, ина­че говоря, постулирование замысла (и, следовательно, — Автора замысла) связано с пробелами в современной науке. Но это совершенно неверно. Сторонники программы SETIне сочтут убедительной идею о том, что постулирование дру­гого разума как источника сообщения, насыщенного инфор­мацией, которое когда-нибудь будет получено, направлено на то, чтобы закрыть пробелы в имеющихся знаниях. А если математический и теоретико-информационный анализ тож­дественны, то не будет ли непротиворечивым постулирова­ние разумного источника насыщенных информацией сооб­щений, содержащихся в ДНК? Кроме того, как мы показали в Разделе 2, Б. 2, мы не видим никакой проблемы, предпола­гая наличие разумного автора данного текста, и не пытаемся давать редукционистское объяснение этого текста в терми­нах физического строения или химического состава бумаги и чернил.

Вывод от замысла мы делаем не потому, что у нас нет со­ответствующих научных данных, а как раз потому, что они у нас есть. Знание природы биологической информации, с од­ной стороны, и знание того, что разумные источники инфор­мации являются единственными ее возможными источника-

128

129

ми — с другой, дополненное тем фактом, что случай и необхо­димость не могут порождать сложную заданную информацию, с которой мы имеем дело в биологии, делают замысел пре­красным образцом вывода, способствующего наилучшему объяснению. Именно знание ограничений физико-химичес­ких объяснений бумаги и чернил наряду с представлением о способности к разумной деятельности позволяет отказаться от натуралистических объяснений процесса письма и объяс­нять его, исходя из идеи автора. Нежелание со стороны неко­торых ученых сделать вывод от замысла на основании знания об информационно насыщенных биомолекулах, очевидно, имеет мало отношения к науке, а обусловлено в значитель­ной мере следствиями такого вывода относительно характе­ра Автора Замысла. Таким образом, это вопрос мировоззрен­ческий, а не научный. Поскольку люди готовы делать выво­ды от замысла, когда речь идет о результатах деятельности человека или внеземного разума, то проблема заключается не в выводе от замысла как таковом.

Однако, несмотря на то, что вывод от замысла на основа­нии имеющегося знания о природе биологической инфор­мации кажется вполне убедительным, многие, не задумыва­ясь, отвергают его. Поэтому стоит задаться вопросом, поче­му они это делают вопреки столь очевидным данным. Это и составит предмет следующей главы.

ПРИМЕЧАНИЯ

1. Dawkins R. The Blind Watchmaker... P. 1.

2. Denton M. Evolution — a Theory in Crisis. Bethesda, Maryland: Adlcr &Adlcr, 1986. P. 249 - 250.

3. Ibid. P. 250.

4. Alberts B. The Cell as a Collection of Protein Machines // Cell 92. 1993. P. 291.

5. Behe M. Darwin's Black Box. N. Y.: Simon and Schuster, 1996.

6. Ibid. P. 39.

7. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора//Соч. М. - Л., 1939. Т. 3. С. 405.

8. Behe М. Op. cit. Р. 186. Здесь автор обыгрывает известную поговор­ку из англоязычного научного фольклора: "Publishorperish" — "Публи­куйся или погибнешь" (прим. перев.).

9. Ibid. Р. 193.

10. См. об этом напр.: Опарин А. И. Происхождение жизни // Бсрнал Дж. Возникновение жизни. М., 1969. С. 250 - 287.

11. Полный список аминокислот, которые могут быть получены пу­тем такого эксперимента, и подробный анализ вопроса о происхождении жизни можно найти в книге: ThaxtonCh. В., BradleyW. L. andOlscnR. L. TheMysteryofLife'sOrigin. Dallas: Lewis and Stanley, 1992. P. 38.

12. "Ibid. P. 73 - 94.

13. Davies P. The Fifth Miracle. L.: Allen Lane, Penguin Press, 1998. P. 60.

14. Dose K. The Origin of Life: More Questions than Answers // Interdisciplinary Science Reviews. 1988. 13. P. 348.

15. Cornwell J. (cd.) Nature's Imagination. Oxford:. Oxford University Press, 1995. P. 27 - 44.

16. Иногда последовательность может казаться случайной, хотя, в дей­ствительности, она таковой не является. Так, бинарная последователь­ность 111100110110011010011001110111100110001 кажется случайной и не имеющей в своем основании модели, хотя в действительности она пред­ставляет собой цифровое представление числа тс и потому может быть продолжена с помощью простого алгоритма. Таким образом, она имеет скрытый порядок.

17. Cairns-Smith A. G. The Life Puzzle. Edinburgh: Oliver and Boyd, 1971. P. 95.

18. Davies P. Op. cit. P. 61.

19. Известно, что некоторые места в цепи аминокислот белка могут быть заняты несколькими аминокислотами, что должно приниматься во внимание при вычислении вероятности. Биохимики Райдар-Ольсон и Сауер провели эти вычисления и пришли к выводу, что вероятность мо­жет возрасти до величины 1 к 1065, которая, по их мнению, все равно "крайне мала" (Proteins: Structure, FunctionandGenetics. 1990,7. P. 306 -316). Конечно, если мы примем во внимание и L-формы, и пептидные связи, то вероятность упадет до 1 к 10125.

20. Цицерон. Философские трактаты. М: Наука, 1985. С. 131.

21. Smith J. М., Szathmary Е. The Major Transitions in Evolution. Oxford and N. Y.: Freeman, 1995. P. 81.

22. Gates B. The Road Ahead. Boulder: Blue Penguin, 1996. P. 228.

23. Davies P. Op. cit. P. 81.

24. Ibid. P. 88.

25. Polyani M. Life's Irreducible Structure // Science, 1968. N 160. P. 1309.

26. Meyer St. The Return of the God Hypothesis. Seattle, Discovery Institute Center for the Renewal of Science and Culture. 1998. P. 23.

27. Yoekcy H. A Calculation of the Probability of Spontaneous Biogenesis by Information Theory //Journal of Thcor. Biology. 1977, 67. P. 377 - 398.

130

131

28. Dembski W. Intelligent Design as a Theory of Information // Perspeetives on Science and Christian Faith. 1997,49, 3. P. 180 -- 190.

29. Meyer St. Op. cit. P. 37.

30. Journal of Theor. Biology. 1981. N 91. P. 13 - 31.

29. Dembski W. The Design "inference. Cambridge: Cambridge University Press, 1998.

•