Александр Уголев - Естественные технологии биологических систем

Книга посвящена концепции естественных технологий живых систем на различных уровнях организации последних и изложению доказательств, позволяющих преодолеть противопоставление естествознания и технологии. Эти доказательства появились в результате бурного развития естественных наук и успехов эволюционной теории, а также благодаря грандиозному прогрессу не только практики, но и теории производственных технологий. Концепция естественных технологий обосновывается на примере наиболее важных процессов в живых системах, их эволюции и происхождения. Охарактеризованы также некоторые закономерности, которые могут быть интерпретированы как общие для естественных технологий живой природы и производственных технологий. Показано, что такие подходы плодотворны для понимания биологии в целом, процессов, протекающих в живых системах различной сложности, взаимодействий естественных и производственных технологий, в частности в медицине, экологии, питании и т.д. В свете этого общее представление о технологии превращается в науку о принципах, структуре и динамике организованных процессов. Рассмотрение живых систем на организменном, органном, клеточном и субклеточном уровнях как некоторых технологий, биосферы как технологического процесса в планетарном масштабе, эволюции как развития технологии жизни и т.д. подвергнуто теоретической и документальной проверке.

В монографии «Эволюция пищеварения и принципы эволюции функций: Элементы современного функционализма» (1985) приведены многочисленные доказательства и обширная литература, позволившие обосновать вывод, что жизнь — это совокупность естественных технологий. Настоящая книга освещает основные идеи, развитые в предыдущей, и более доступна широкому кругу читателей. Она написана в формирующемся жанре общенаучной литературы, который, как мне кажется, в будущем будет играть важную роль в прогрессе науки, особенно в прогрессе синтетических направлений. Подобный жанр, по-видимому, характеризуется: 1) уменьшением терминологических барьеров; 2) увеличением межнаучных связей и роли общих научных проблем; 3) отсутствием значительного числа узкоспециальных протоколов; 4) изложением доказательств в форме, приемлемой для всех наук.

Так как доказательность является необходимым атрибутом любой науки, то по монографии «Эволюция пищеварения и принципы эволюции функций: Элементы современного функционализма» можно проверить, уточнить и детализировать те или иные положения, развитые в данной книге.

В заключение следует отметить, что наиболее полно литература представлена в монографии, опубликованной в 1985 г. В данной книге приведены основные сведения и некоторые новые библиографические источники. Что касается рисунков и таблиц, то они также взяты преимущественно из первой монографии, в которой даны ссылки на их авторов.

Трудно переоценить ту роль, которую сыграли в формировании научных взглядов, в научной работе и в подготовке этой книги мои учителя, сотоварищи и ученики. Всем им моя глубочайшая благодарность.

Общие и эволюционные аспекты физиологии в этой книге будут рассмотрены как своеобразные естественные технологии живых систем. Эта точка зрения многим покажется странной, так как технология — одна из прикладных, утилитарных и искусственных наук, а физиология — одна из древнейших естественных наук, касающихся глубочайших тайн жизни. Для того чтобы понять, как могли сформироваться такие непривычные представления, как представления о естественных технологиях, следует кратко напомнить некоторые этапы развития науки о жизни.

Еще Томмазо Кампанелла в книге «Город солнца» полагал, что совершенное правление требует участия ученых, в том числе физиологов. Недавно физиология была едва ли не самой престижной естественной наукой. Вот как писал об этом на исходе XIX в. Макс Ферворн: «Седая греческая древность соединяла со словом "фюзис" понятие о всей живой природе, и это значение в самой чистой своей форме находит выражение еще в песнях Гомера. Но с тех пор понятие, связанное с этим словом, подверглось разнообразным переменам. Уже весьма рано первоначальное значение было сделано более общим, и уже во время расцвета греческого образования ионические философы, древнейшие естествоиспытатели Греции, назывались "физиологи", причем понятие "фюзис" было перенесено на всю природу. Позднее, с отделением физики в качестве особой науки в нынешнем смысле этого слова, понятие было снова сужено, но в другом смысле, так как оно было ограничено специально безжизненной природой, и таким образом в настоящее время оно имеет значение как раз противоположное первоначальному.

Если понимать слово "фюзис" в его собственном, первоначальном значении, то слово "физиология" вполне верно выражает сущность той науки, которую оно обозначает, и нет необходимости заменять его более новым словом — "биология", которое в том смысле, в каком оно теперь употребляется, соединено обыкновенно с более специальным представлением.

Таким образом, физиология есть учение о явлениях живой природы и ее задачею является исследование жизни» (с. 4—5).

Сегодня физиология представляет собой одну из многих биологических наук. Врачи и специалисты, занимающиеся различными областями прикладной биологии, предпочитают опираться на биоматематику, биофизику, молекулярную биологию и другие новые науки. Тем не менее они вынуждены постоянно обращаться и к важнейшим аспектам физиологии, которые звучат как физиологическое значение, физиологическая роль и физиологический смысл изучаемых явлений и свойств.

Во второй половине XIX в. И. М. Сеченов писал, что физиолог — это физико-химик живого организма. В настоящее время этот тезис, вряд ли можно использовать корректно, так как физика и химия живого организма стали предметом биофизики, биохимии, биоорганической химии, бионеорганической химии, молекулярной биологии и многих других наук. Если к ним прибавить цитологию, биоэнергетику, мембранологию и целый комплекс так называемых органных и системных наук (кардиологию, пульмонологию, нефрологию, гастроэнтерологию и др.), то становится ясно, что физиология не может быть охарактеризована фундаментальными признаками и критериями конца XIX—начала XX в., отличающими великую самостоятельную науку. Сейчас физиология занимает весьма неопределенное и меняющееся положение между биофизикой, биохимией и другими молодыми науками. Однако биология, образно выражаясь, живет в многомерном пространстве, в котором физиологические подходы при обсуждении многих проблем, связанных с познанием жизни и ее проявлений, по-прежнему незаменимы.