Эрвин Шрёдингер - Что такое жизнь?

И никогда не будет!

Книга Эрвина Шредингера "Что такое жизнь с точки зрения физики?" впервые вышла в Англии во время войны в 1944 г., после чего выдержала без изменений несколько изданий и вызвала оживленные отклики в зарубежной научной и широкой прессе. Один восторженный рецензент [46] J. F Wharton. The Saturday Review of literature № 6, 1946, New Iork. высказал даже мнение, что она создала в науке целую эпоху, и сравнил ее в этом отношении с такими трудами, как работы зачинателя статистической термодинамики Вилларда Гиббса и основателя научной генетики Грегора Менделя.

С такой высокой оценкой книги трудно согласиться, и несомненно, что она была вызвана отчасти как несколько сенсационным заглавием книги, так и широкою известностью автора - одного из крупнейших ученых нашего времени. Чтобы читателям, не специалистам в области современной физики, было ясно, кто такой автор этой книги, укажем, что, перечисляя творения, эквивалентные "Началам" Исаака Ньютона, академик С. И. Вавилов наряду с теорией атомов и электронов и с теорией относительности А. Эйнштейна указывает также на квантовую (волновую) механику, создателем которой был Шредингер [47] С. И. Вавилов. "Исаак Ньютон", 2-е изд., 1945 г. . В знак признания его выдающихся трудов Э. Шредингер был избран в 1934 г. почетным членом Академии наук СССР.

Поставленный в заглавии вопрос - "Что такое жизнь?", а также философский эпилог- "О детерминизме и свободе воли" - также не могли не привлечь внимания научных и вообще широких читательских кругов.

Однако книга Шредингера имеет большое значение и по существу. В чем же состоит ее ценность?

Шредингер в своей книге, в форме увлекательной и доступной как для физика, так и для биолога, открывает читателю новое, быстро развивающееся в науке направление, в значительной мере объединяющее методы физики и биологии, но бывшее до сих пор доступным лишь весьма узкому кругу лиц, располагающих специальной литературой.

Все более глубокое проникновение в строение живой клетки потребовало в наше время привлечения ряда методов и понятий современной физики. Это породило "настоящую" биофизику, аналогичную возникшей ранее биохимии, сделавшей уже большой вклад в развитие наших знаний о жизни. Напротив, применение физических методов (в первую очередь оптических, рентгеновских и пр.) до сих пор играло почти исключительно подсобную роль, помогая только обнаружить некоторые биологические факты без соответствующего физического и общебиологического их истолкования. Это была физика для биологии, но не физика в биологии. В этом отношении биофизика в своей значительной части была глубоко отлична от биохимии, которая не ограничивалась введением новых методов, но давно перешла к анализу существа самых сокровенных химических превращений, протекающих внутри организма. Подобного углубления в сущность жизненных явлений биофизика достигла только в небольшой степени (например, в изучении электрофизиологических процессов, митогенетического излучения и т. п.), в силу чего она по большей части сохраняла положение подсобной науки, хотя и способствующей раскрытию тех или иных закономерностей, но не играющей вполне самостоятельной роли в деле познания жизненного феномена.

И только в наши дни физика вступила в область биологии с целью раскрытия тех низших уровней в организации живой материи, понимание которых является необходимой предпосылкой будущего, более полного и глубокого представления о жизни вообще.

Книга Шредингера представляет собой, строго говоря, первые связные результаты этого направления, куда несомненно будет внесено еще много поправок, но которые в основном намечают определенные очертания нового научного здания "настоящей" биофизики .

Если бы книга Шредингера ограничивалась одним только изложением приведенного, то и этого было бы достаточно для признания ее значения. Но Шредингер вносит в это новое направление науки о жизни большой личный вклад, что в значительной степени оправдывает те восторженные оценки, которые его книга получила в заграничной научной прессе.

Наряду со многими, более частными соображениями Шредингер выдвигает чрезвычайно широкую и плодотворную мысль. Он намечает связь двух биологических "загадок", а именно: вопроса о характере наследственных структур и, казалось бы, столь далекого от него вопроса об отношении организмов ко второму закону термодинамики. Последний, хотя и не "отменяется" для живых существ, но в значительной степени ими "обходится". Шредингер показывает, что важнейшим условием этого (если не причиной) служит особая специфическая структура центрального аппарата клетки - хромосом. Хромосомы по своему строению способны, как "механическая" (в противоположность "термодинамической") система необычайной сложности, непосредственно поддерживать закономерное течение многих биологических процессов, обеспечивая минимальные размеры "регулирующего аппарата" клетки.

Все это делает книгу Шредингера весьма ценной, несмотря на значительные ее недостатки, на которых мы остановимся ниже. Именно эта положительная сторона небольшой книги Шредингера и привлекла к себе внимание ряда крупнейших ученых - Холдэна, Меллера и Дельбрюка, посвятивших ей большие рецензии. Будет полезно вкратце познакомить читателя с этими рецензиями.

В своем отзыве о книге Шредингера крупнейший английский биолог и прогрессивный общественный деятель проф. Дж. Б. С. Хол-дэн [48] J.В.S.На1danе. Nature, v. 155, № 3935, 1945. Профессор Холдэн - член Лондонского королевского общества и почетный член Академии наук СССР, член редколлегии газеты "Дейли уоркер". Известен своими работами по генетике и биохимии. (Прим. перев.) дает ей весьма высокую оценку; в то же время он делает и ряд критических замечаний. Прежде всего он справедливо отмечает, что принимаемый Шредингером взгляд на хромосому как на гигантскую молекулу ("апериодический кристалл" Шредингера) был впервые выдвинут советским биологом проф. Н. К. Кольцовым, а не Дельбрюком, с именем которого Шредингер связывает эту концепцию.

Переходя к существу вопроса, Холдэн считает, что если рассматривать ген как молекулу, обладающую свойством катализатора, то, вопреки мнению Шредингера, даже к единичному гену вполне применимы принципы статистической механики. Отдельная молекула катализатора может в благоприятных условиях превращать более чем 100 тысяч молекул субстрата в секунду, а это - цифры, вполне допускающие статистический подход при исследовании. В целом Холдэн полагает, что хотя представления Дельбрюка и очень полно отвечают известным фактам, они, как это неоднократно наблюдалось в квантовой механике, должны сильно измениться. Он ссылается на неопубликованную работу Ли и Котчесайда (представленную английскому генетическому обществу), в которой авторы находят, что большинство летальных мутаций, вызываемых облучением сперматозоидов Drosophila, является следствием разрыва хромосом с последующим их восстановлением, а, например у Tradescaniia, такой разрыв требует около 17 ионизации на хроматиду. С другой стороны, Фаберже и Биль обнаружили, что большая частота мутирования одного очень неустойчивого гена заметно понижается при высокой температуре. "Возможно,-заключает Холдэн,- что в хромосомах происходят более сложные явления, чем можно себе представить даже на основании принципов волновой механики".