ГИЛАС. А вот этого я абсолютно не понимаю. Как ты себе это представляешь?
ФИЛОНУС. Чтобы это выяснить, мы должны в двух-трех словах обрисовать второе фундаментальное понятие кибернетики, а именно – понятие обратной связи. Оно означает, что информация о результате воздействия организма на окружение возвращается обратно в организм с тем, чтобы корректировать его последующее действие. Таким образом, обратная связь – это механизм, позволяющий постоянно контролировать результаты деятельности организма или другого устройства, которое благодаря этой связи становится самоуправляемым: оно ведь не действует вслепую и, постоянно корректируя последующие этапы своего развития, может достигать определенной цели. Приблизительности этой формулировки – по крайней мере на данный момент – нам будет достаточно. Когда я протягиваю руку, чтобы поднять с земли вот этот листочек, информация о результатах моего предприятия устремляется по закону обратной связи через глаза в мозг, так что, если я коснусь рукой земли дальше или ближе листа, то, проинформированный об этом зрительным впечатлением, смогу тут же ввести соответствующую поправку для последующих движений. Это, надеюсь, тебе понятно?
ГИЛАС. Да.
ФИЛОНУС. Теперь вернемся к эволюции: здесь тоже действует обратная связь, только не по отношению к тому же самому организму, а к последующему поколению. Организм «воздействует на окружающую среду» тем, что рождает потомка. Если это действие было «целенаправленным» (как ловкое подхватывание рукой листочка), то потомок будет способен существовать в окружающем мире, будет размножаться, создавая последующие поколения. Если же это действие, каковым является потомок, не было «целенаправленным» (как промах протянутой за листочком руки), то окружение, подобно фильтру, «не пустит» потомка дальше, «внесет поправку», заключающуюся в том, что, неспособный к поддержанию жизни, он погибнет. Таким образом, обратная связь в процессе эволюции охватывает жизненный цикл поколений. Организмы последующих поколений, проходящие через «фильтр среды», являют собой положительную обратную связь – эти организмы будут жить и размножаться в дальнейшем. Несоответствующие, то есть неспособные пройти через «фильтр среды», вымирают – чаще всего не в первом же поколении, но после ряда проходов через «фильтр» (т.е. через несколько поколений). Приспособление организмов в процессе эволюции равнозначно смене информации, заключенной в генеративных клетках. Эта информация увеличивается в генных мутациях, причем неподходящую информацию отметает, не пропуская ее дальше, «фильтр», иными словами – совокупность условий окружающей среды. Подавляющее большинство мутаций не позволяет полезной информации возрастать и потому поглощается «фильтром». Только мутации, вызванные полезной информацией (в смысле способности к выживанию в данных условиях), проходят через «фильтр среды». Процесс этот – очень медленный, если учесть, что то, чему в индивидуальной деятельности организма соответствует один управляемый обратной связью акт, в процессе эволюции соответствует одно поколение систем. Однако же эволюция предоставляет организмам достаточно времени: ни много ни мало – около двух миллиардов лет. Откуда же берется в общем балансе эта дополнительная информация, из поколения в поколение закладываемая в хромосомы генеративных клеток тех организмов, которые проходят через «фильтр»? В конечном счете она увеличивается за счет дезорганизации фотонов солнечного света, которые поддерживают и делают возможным существование и развитие жизни на Земле. Ясно ли представляется тебе теперь кибернетическая интерпретация процесса эволюции?
ГИЛАС. Отнюдь нет. Особенно мне не нравится концепция, согласно которой информация, заключенная в гаметах, увеличивается из-за случайности, по воле слепого случая – ведь мутации по сути случайны. Количество информации, содержащейся в генах генеративных клеток, как я читал, более или менее соответствует количеству информации, заключенной в полном издании Британской энциклопедии. Мыслимое ли дело, чтобы эти сорок толстенных томов можно было бы напечатать, швыряя на пол типографские кассы с литерами, прочитывая то, что случайно сложилось, и последовательно уничтожая бессмысленные комбинации? Мне кажется, что, повторяя такой процесс хоть даже миллиард лет, мы бы все равно не смогли напечатать энциклопедию. А ведь именно так, с точки зрения кибернетики, представляется образ эволюции. Впрочем, проблему – то есть вопрос о том, наследственны ли свойства, приобретенные в процессе индивидуальной жизни, или нет – можно разрешить благодаря именно измеримости информации. Можно ведь рассчитать, какова математическая вероятность того, что количество информации, содержащееся в человеческой гамете, возникло за два миллиарда лет под воздействием эволюционной обратной связи в системе «случайные мутации – селекционный фильтр среды». Если подобная вероятность окажется, как я и предполагаю, ничтожной, то придется принять гипотезу о наследовании приобретенных качеств. Другого выхода нет.
ФИЛОНУС. Все не так просто, как ты считаешь, Гилас. С точки зрения статистики, и в том, что касается количества информации, – действительно, здесь наблюдается аналогия между энциклопедией и гаметой, поскольку обе они – «информационные» системы. Однако в динамическом смысле, в смысле внутренних системных закономерностей, это вещи в высшей степени различные и несравнимые. В особенности же несравнимы издание энциклопедии путем случайных сочетаний литер и действие обратной связи эволюционных систем, фильтрующих мутационный разброс генотипа популяции.
ГИЛАС. Почему это? Ведь генетика популяции подчиняется той же математической статистике, которая позволяет рассчитать вероятность составления энциклопедии бросанием литер из наборной кассы на пол?
ФИЛОНУС. Да, но «фильтр среды» действует только в отношении организмов, уже появившихся на свет, а поэтому в феномен входит – в качестве более ранней фазы – развитие зародыша, то есть динамичное высвобождение заряда информации, содержащейся в генах, которая преобразует определенный объем биологического строительного материала в живой наследственный организм. Энциклопедия – это каталог собранных вместе информационных блоков, из которых ни один не влияет ни на какой другой. Изменение же элементов информации (мутация гена) в клетке оказывает порой очень далеко идущее влияние на развитие всего зародыша. Именно потому, что с точки зрения внутренней монолитности, с точки зрения влияния одних информационных элементов на другие, гамета отличается от энциклопедии, нельзя применять одинаковые методы для исследования гаметы и энциклопедии.
ГИЛАС. Мне это непонятно. Что значит «внутренняя монолитность информации» гаметы? Вероятно, ничего – кроме того, что это информация, «посвященная», скажем, только одной задаче, каковой является творение, конструкция организма, в то время как информация, содержащаяся в энциклопедии, не обладает подобным однонаправленным характером. В таком случае давай заменим в нашем рассуждении энциклопедию толстым томом, в котором рассказывается о строительстве, к примеру, атомной электростанции; вот тогда аналогия будет точной, поскольку в обоих случаях мы будем иметь дело с информацией, касающейся только одной проблемы.
ФИЛОНУС. Отнюдь нет, мой дорогой. Учебник сам по себе не построит атомную электростанцию, в то время как зигота сама выстраивает наследственный организм. В том-то и дело, что зигота – нечто большее, чем «инструкция по строительству», – в ней еще хранится каталог обратных связей, ответственных за реализацию постройки. Суть в том, что вокруг плода происходит обращение информации, формирующее его развитие благодаря действию внутренних обратных связей. Даже если бы ты построил электронный мозг, способный преобразовывать введенные в него инструкции в определенные действия, и ввел в него в качестве такой инструкции твой учебник, вырвав предварительно последние двадцать страниц, то этот электронный мозг не справился бы с задачей ввиду недостатка информации. В то время как зародыш, даже поврежденный (если повреждение не слишком серьезное), может переорганизоваться так, что компенсирует увечье и, несмотря ни на что, создаст здоровый и нормальный наследственный организм.
ГИЛАС. А почему зародыш способен компенсировать повреждения, а электронный мозг не сможет восполнить пробелы инструкции?
ФИЛОНУС. Ну, конечно, можно бы сконструировать такой электронный мозг, который был бы способен самостоятельно восполнять пробелы в инструкции (например, если бы для восстановления отсутствующих данных ты бы предварительно провел соответствующие испытания). Однако это было бы устройство намного более сложное, чем то, которое лишь верно и слепо реализует инструкцию. Разница между ними в том, что первый электронный мозг способен к обучению, а второй нет. Поскольку зигота соответствует первому, более сложному мозгу, то мы приходим к удивительному умозаключению, что она способна к обучению. Так оно и есть на самом деле, поскольку зрелый организм представляет собой структуру, гораздо более богатую информацией, нежели зародыш. Эту информацию плод получает в период эмбрионального развития благодаря действию внутренних обратных связей. Происходящая в нем взаимная подстройка структуры, функций и химических реакций постоянно его обогащает информацией как целое.
ГИЛАС. Как-то это все неправдоподобно. Плод учится? Обогащается информацией благодаря обратным связям? Как же это происходит?
ФИЛОНУС. Благодаря распространенной всюду способности реагировать, которую проявляет каждая живая ткань, в том числе (а может, и прежде всего) зародышевая, а также благодаря тому, что эта потенциальная реактивность связана, интегрирована на высшем уровне в комплексе общественных обратных связей. Функции всех тканей и органов развиваются одновременно с ними самими – сердце зародыша, чуть только начнет формироваться, уже бьется; кровь зародыша, пробегая по жилам, стимулирует своим давлением стенки сосудов, они становятся крепче и растут. Коротко говоря: соединение хромосомных генов приводит в действие уровни развития, а не его сухой регламент; оно как бы выпускает на волю табун цепных химических реакций, звенья которых в процессе действия влияют друг на друга, да так, что равнодействующей их влияния становится моделирование, формирование органов, клеток, тканей одновременно с их деятельностью. Таким образом, зигота – это «инструкция построения, способная к обучению», то есть к усвоению в процессе реализации дополнительной, формирующей развитие информации. Значит, мутация представляет собой такое изменение элементов информации, которое отразится на широком фронте «строительных работ», а не на одном только свойстве. Отсюда – хотя и не только отсюда – проистекают трудности математического анализа явления в полном объеме.
ГИЛАС. Ты ничего не сказал о том, что зигота – это система, которая преодолела порог минимальной сложности. Не есть ли это еще одно различие между энциклопедией и генеративной клеткой?
ФИЛОНУС. Ты совершенно справедливо вспомнил о пороге минимальной сложности. Эта гипотеза нам многое объясняет. Во-первых, она объясняет, почему живые существа являются творениями, системами столь немыслимо сложными, почему не могут существовать живые организмы, представляющие строение такого уровня сложности, как, например, обыкновенные механизмы. Это потому, что более простые структуры, подверженные дегенеративной тенденции, вымерли бы через несколько – или через несколько десятков – поколений. Во-вторых, порог минимальной сложности обозначает четкую, измеряемую в физических единицах границу между миром механизмов в классическом смысле (машин) и миром организмов. Обрати внимание, что я не говорю «и миром живых организмов». «Жизнь» в этом случае понятие более узкое, а «организация» – понятие более широкое, включающее в себя и понятие «жизнь». Новая граница, проложенная порогом минимальной сложности, указывает на возможность существования организмов, то есть систем, ведущих себя, как живые белковые системы, но сконструированных из частей, из мертвых элементов. Ты вникаешь в то, что я говорю? В этом смысле «мертвый организм» означает не «труп», а определенную материальную систему, построенную, например, из стекла, серебра или никеля, такой сложности, что порог преодолен и организм способен к самовоспроизводству, к самоналадке регенерации, к сбору и использованию получаемой в процессе жизнедеятельности информации, к устремленности, в конце концов, к определенной цели. Тебе понятно, о чем я сейчас говорил?
ГИЛАС. Не совсем. В первую очередь я не нахожу ничего интересного в том, чтобы заниматься такими «мертвыми организмами», и потом – не вижу никакого смысла, никакой необходимости их конструировать. Далее – я не улавливаю ни малейшей связи между этим «органическим машинным видом» и нашей основной темой.
ФИЛОНУС. Я постараюсь тебе все объяснить – но не сейчас. За время, которое отделяет нас от следующей встречи, проработай, пожалуйста, фундаментальные понятия теории информации, энтропии и порога сложности, на которых, как на нерушимых столпах, мы будем возводить великолепное здание кибернетики.
IV
ФИЛОНУС. Здравствуй, друг. Почему ты так мрачен? Ведь ты сидишь у такого прелестного ручья!
ГИЛАС. Приветствую тебя, Филонус. Действительно, должен признаться, что меня уже не радует ни красота пейзажа, ни вообще ничего с того момента, как ты поколебал до основания самые прочные мои убеждения. С того дня мне кажется, что я уже ничего не знаю. Меня мучит загадка сознания, просто отчаяние охватывает, когда начинаю об этом размышлять, ибо проблема вот уже тысячу лет ни на волосок не продвинулась в своем разрешении. Науки совершенствуются, терминология уточняется, делается все более утонченной, а между сознанием и материей по-прежнему зияет такая же пропасть; любая попытка анализа приводит к отвратительному circulus vitiosus[10], в котором мысль вращается, как лошадь в конном приводе, не находя выхода. Ужас!
ФИЛОНУС. Море слов, все перемешалось, какой хаос! Что такое ты говоришь, друг мой? Где же эта бездна, эта загадка сознания?
ГИЛАС. Когда я исследую человека как невролог, то прихожу к выводу, что звуковые волны попадают в ухо, преобразуются там в нервные импульсы и по нервам передаются в мозг, там они переключаются уже на другую часть коры мозга; отсюда импульс по нервам устремляется в мышцы руки, и человек ее поднимает. Всю последовательность этапов этого явления, от попадания в ухо звуковых волн, несущих приказ поднять руку, вплоть до его исполнения, я могу представить как цепь физических причин и следствий, во всех последовательных фазах которой принимают участие атомы, атомы и еще раз – выделывающие всякие па, колеблющиеся атомы. В этой цепи нет никакого обрыва, никакого пробела, куда можно бы было поместить человеческое сознание – и что же: некоторая часть этих пляшущих атомов и есть сознание? Но как же такое возможно, чтобы одни атомы были сознанием, а другие нет? Ведь это – я говорю об атомах, – ведь это вакуум, в котором вращаются миниатюрные электрические заряды, обладающие собственными квантованными орбитами, волнами вероятности, спинами, магнитными моментами и черт его знает чем еще. Стало быть, сознание состоит из вакуума и электрических зарядов? Я уже ничего не знаю. Когда же я сам ставлю себя на место испытуемого и мне велят поднять руку, то я слышу этот приказ, понимаю его и исполняю, полностью осознавая происходящее. В первом случае перед нами предстала физическая сторона явления, доступная для восприятия извне, во втором – его психическая сторона. Физическая сторона доступна любому человеку, любому наблюдателю, и потому этот род явлений называют объективными; то же, что происходит в моем сознании, непосредственно доступно только для меня, и никто, кроме меня, не может утверждать, слышал ли я приказание и выполнил его, потому что мне так захотелось, или же вообще осознанно его не слышал, а задействован был только определенный автоматизм, скажем, своего рода условный рефлекс.
ФИЛОНУС. Гилас, ты говоришь о вещах, которые стары как мир. Что же в них доводит тебя до отчаяния?
ГИЛАС. Как что? И ты еще спрашиваешь?!! Одни говорят, что физиологические процессы не влияют на психические, и наоборот, а последовательности обоих этих явлений происходят рядом, параллельно, таким образом, что определенным явлениям одного рода соответствуют явления другого. Это точка зрения параллелистов. Другие утверждают, что психические явления – это лишь какие-то «добавки», пассивный «отблеск» физиологических явлений, постигаемый тем, в ком эти процессы происходят, благодаря «внутреннему чувству». Так говорят эпифеноменалисты. Есть также теория «двух аспектов» и «двух сторон», согласно которой физиологическое и психическое – это различные виды одного и того же, поскольку определенный процесс в реальности, когда я наблюдаю его извне (например, исследуя твой мозг), представляется мне как физиологический; когда же ты его наблюдаешь «изнутри себя», он представляется тебе психическим переживанием. Есть еще спиритуалисты и материалисты разных мастей, вдобавок еще и физикалисты, которые с достоинством заявляют, что вся проблема сознания – не более чем видимость, и поэтому ученые не должны о ней упоминать. Это – как если бы кто-нибудь сказал, что да, ходить нам можно, но ради бога, ни слова о ногах! Я начинаю подозревать, что тут кроется какое-то принципиальное «низзя» осознания фактического состояния вещей. В самом деле, разве нет связи между явлениями, происходящими в сознании, воспринимаемыми субъективно, и явлениями, которые может наблюдать любой? А если этот «запрет» скрывает какие-то фундаментальные тайны природы вроде гейзенберговского запрета на точное определение локализации атома?