Глава VII. ТЕОРИЯ ЖИВЫХ СИСТЕМ И СОВРЕМЕННОЕ БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАНИЕ
1. Диалектика и биологическое познание
Положение о всеобщности законов и категорий диалектики и специфических формах их проявления в различных областях объективного мира выступает одним из важнейших принципов марксистско-ленинской философии. По словам Ф. Энгельса, диалектика — это «наука о всеобщих законах движения и развития природы, человеческого общества и мышления»[202].
Ленинская мысль о тождестве диалектики, логики и теории познания явилась дальнейшим развитием марксистской идеи о единстве законов природы и законов ее познания. Обоснованию ее посвящено значительное число работ[203]. В них показано, что это тождество следует понимать не метафизически, а диалектически, ибо совпадение основных законов движения и развития природы, общества и человеческого мышления не исключает наличия существенных различий в форме их проявления.
Материалистическая диалектика как теория познания и логика не ограничивается утверждением о всеобщности ее законов и принципов, т. е. применимости их не только к объективному миру, но и к самому процессу познания. Для нее, по словам В. И. Ленина, «вопрос не о том, есть ли движение, а о том, как его выразить в логике понятий»[204]. Правильное отражение диалектики объективного мира в познании предполагает гибкость самого логического аппарата, требует подвижных, переходящих друг в друга понятий и категорий. Однако, как писал В. И. Ленин, «мы не можем представить, выразить, смерить, изобразить движения, не прервав непрерывного, не упростив, угрубив, не разделив, не омертвив живого. Изображение движения мыслью есть всегда огрубление, омертвление, — и не только мыслью, но и ощущением, и не только движения, но и всякого понятия»[205].
Это неизбежное огрубление действительности в представлениях и понятиях с необходимостью требует совершенствования логического аппарата науки, которое постоянно осуществляется в научном познании. В процессе познания на смену неподвижным, раз и навсегда данным метафизическим категориям и понятиям науки приходят понятия и категории подвижные, текучие, гибкие, внутренне противоречивые, переходящие друг в друга. При этом их гибкость, подвижность не исключает момента устойчивости. Диалектический подход рассматривает понятия не только как изменчивые, но и как отражающие единство устойчивости и изменчивости, присущие явлениям объективного мира.
Убедительным подтверждением положения о всеобщности категорий и законов диалектики является вся история и особенно современное состояние наук о живой природе. Их история сопровождалась борьбой идей материализма и идеализма, диалектики и метафизики, что вело к преодолению ограниченности привычных схем и канонов метафизического мышления, тормозивших познание все более глубоких сущностей явлений жизни.
Современная биология представляет собой сложный комплекс наук о живом, включающий несколько десятков научных дисциплин, число которых непрерывно растет. Этот рост обусловлен не только происходящей дифференциацией научного познания, но и ее диалектической противоположностью — интеграционными процессами (см. главу IX настоящего издания).
Революция в биологии была связана с раскрытием закономерностей строения, функционирования и развития живого на субклеточном и молекулярном уровнях. Об этом пишет один из основоположников молекулярной биологии, известный советский ученый В. А. Энгельгардт. Он приводит по этому поводу интересное сравнение выдающегося английского физика П. М. С. Блэкетта, считающего, что «молекулярная биология в такой же мере революционизировала науку о живом мире, как квантовая теория революционизировала ядерную физику сорок лет тому назад»[206]. Подобные высказывания содержатся в работах ряда ученых, как естественников, так и философов, занимающихся историей и методологией современной биологии[207].
Проникновение биологического познания на молекулярный уровень, способствуя раскрытию все более глубокой сущности явлений жизни, имеет большое практическое значение. Не случайно поэтому в 1974 г. ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли постановление по вопросам развития молекулярной биологии, а в 1981 г. рассмотрели вопрос о дальнейшем развитии физико-химической биологии и биотехнологии и использовании их достижений в медицине, сельском хозяйстве и промышленности. Успехи в области молекулярной биологии и генетики послужили «основой общего подъема всей биологической науки в нашей стране и более широкого использования ее достижений в различных отраслях народного хозяйства и медицины»[208].
Подчеркивая огромное значение открытий молекулярной биологии, физико-химической биологии и биотехнологии, было бы неверно рассматривать эти достижения как изолированный прорыв на отдельном участке научного фронта. Выход биологии на молекулярный уровень исследования был подготовлен предшествующими революционными изменениями в науке о жизни в XIX (дарвинизм, клеточная теория) и в начале XX в. (возникновение и развитие генетики, хромосомной теории, цитологии, эмбриологии, биохимии, биофизики), а также революцией в физике, создавшей теоретические предпосылки для разработки новейших средств и методов исследования.
На фоне огромных революционных успехов молекулярной биологии и генетики появились различные метафизические концепции в самой биологии. В них абсолютизируется метод редукции, либо, напротив, он отбрасывается и утверждается представление о «живой молекуле» как элементарной форме жизни, или так трактуется эволюционизм, что микро- и макроэволюция разрываются и абсолютно противопоставляются. Усилились также попытки отрицать истинность идей материалистической диалектики и ее методологическое и мировоззренческое значение[209]. Подобного рода метафизические концепции, как и причины кризиса в физике на рубеже XIX–XX вв., обстоятельно проанализированы В. И. Лениным в работе «Материализм и эмпириокритицизм».
В биологии такие концепции порождены односторонностью в оценке новейших успехов науки, абсолютизацией некоторых достижений и методов исследования молекулярной биологии, рассмотрением ее развития в отрыве от развития других наук о живом, прежде всего эволюционной теории, экологии, в противопоставлении современной биологии дарвинизму.
История биологии и современное ее развитие подтверждают истинность положения Ф. Энгельса о природе как пробном камне диалектики, о глубоком внутреннем единстве объективной и субъективной диалектики, диалектики природы и естествознания[210]. Успехи современного естествознания подтверждают и другое важное положение диалектического материализма: «Диалектика вещей создает диалектику идей, а не наоборот»[211].
Рассмотрение истории познания живой природы, анализ диалектических тенденций современного развития биологического знания имеют не только гносеологическое, но и мировоззренческое, методологическое значение.
Диалектический характер развития биологического познания, а равным образом и той части объективного мира, которая изучается биологическими науками, обнаруживается уже при определении предмета биологической науки. В литературе биологию обычно определяют как совокупность наук о жизни[212]. Она представляет собой сложную систему знаний, отдельные компоненты которой выделяются из целого по многим основаниям. Это обусловливает возможность различных классификаций биологических наук (по специфике выделяемых объектов — зоология, ботаника, микробиология; по их свойствам и отношениям — морфология, физиология, экология; по формам и уровням организации живого — организменная, популяционная и биология сообществ; по времени и месту распространения живых существ — неонтология, палеонтология, гидробиология).
Вместе с тем биологию как науку нельзя свести к простой сумме составляющих ее отраслей. «Биология как целое не существует иначе, как в форме совокупности своих конкретных отраслей. Следовательно, общая история биологии не может быть сведена ни к освещению истории отдельных ее отраслей, ни к освещению развития одних общебиологических представлений»[213]. и это не случайно. Даже при поверхностном рассмотрении живой природы человеческая мысль обнаруживала единство в огромном многообразии животных и растений, окружающих человека, что и послужило основой для первых классификаций организмов.
Идея о сущностном основании многообразия живых существ «навязывалась» человеку всем его практическим опытом. Однако реализовать ее удалось не сразу: в ходе исторического развития науки и практики человечества разные мыслители это делали по-разному, вызывая споры, переходящие в полемику и ожесточенную борьбу между представителями различных школ и течений в систематике.
На начальных этапах формирования биологических знаний мысль о единстве животных и растений скорее имела характер интуитивной догадки, чем отчетливо сформулированной и эмпирически подтвержденной идеи. Формирование такой догадки в области систематики осуществлялось под влиянием философских идей Платона и логики Аристотеля, в которых общее (родовое, видовое) рассматривалось в качестве идеальной сущности и абсолютно противопоставлялось отдельному (особи). На этой основе возникла господствовавшая долгое время эссенциалистская концепция классификации, сущность которой, по Э. Майру, заключается в том, чтобы «свести изменчивость природы к некоторому постоянному числу основных типов на разных уровнях. Она постулирует, что все члены некоторого таксона отражают одну и ту же естественную сущность (essential nature), или, другими словами, соответствуют одному и тому же типу. Именно поэтому концепцию эссенциалистов называют также типологией. Соответственно изменчивость рассматривается типологом как нечто незначительное и к делу не относящееся. Он склонен преувеличивать постоянство таксонов и четкость разделяющих их разрывов»[214].
Противоположная идея развивалась в русле номиналистических концепций в систематике, рассматривающих таксоны (классы) просто как имена, присваиваемые группе сходных организмов. Логическим следствием этой идеи является утверждение, что реальны только особи, виды же и другие таксоны представляют собой «изобретение» систематиков, но объективно они не существуют.
В основе такого противопоставления индивида и вида лежал метафизический разрыв единства и многообразия, общего и единичного. Преодоление такого противопоставления началось с эволюционного учения Ч. Дарвина, а современная теория, рассматривающая в качестве элементарной эволюционирующей единицы популяцию, создала основу для окончательного отказа от метафизической ограниченности как эссенциализма, так и номинализма.
Противоположность этих концепций в биологической таксономии отражала противоборство философских течений — реализма и номинализма. Вместе с тем само возникновение данных концепций в таксономии было связано с огрублением объективно существующего в живой природе противоречивого единства общего и индивидуального, с возведением в абсолют одной из сторон противоречия и почти полным игнорированием другой его стороны. Таким образом, за столкновением крайних точек зрения скрывалось диалектическое противоречие объективной действительности.
Подобные ситуации в истории биологии возникали и по вопросу об устойчивости и развитии вида, гена, соотношения причинности и целесообразности в живой природе и многим другим. Как отмечал К. М. Завадский, в 50-х годах XIX в. познание вида оказалось на распутье: сложились три противоположные и одинаково ошибочные системы взглядов, которые можно выразить следующими краткими формулами: «реальный вид без развития», «развитие без видов», «реальная особь, а вид — лишь идея, инструмент для классификации». Мысль о «реальном развивающемся виде» высказывалась лишь в форме гипотез и натурфилософских догадок. Однако возросший уровень знаний и необходимость разрешить указанные противоречия подвели биологию к необходимости нового синтеза, сердцевиной которого и явилось обоснование положения о «реальном развивающемся виде»[215].
Это противоречие было разрешено Ч. Дарвином. Однако господствующее положение его концепция вида и видообразования завоевала лишь в XX в. Суть ее состоит в рассмотрении биологического вида как реального, целостного, живого, функционирующего и способного к развитию образования. Вид, по Дарвину, является не умозрительной конструкцией, а реальным образованием живой природы. Он считал, что различие между видом и разновидностью относительно и не противоречит объективному существованию вида. Касаясь этого вопроса, Ф. Энгельс отмечал, что «без понятия вида вся наука превращалась в ничто»[216].
Рассмотренный пример представляет частный случай общего положения, характеризующего развитие биологии. При изучении любой важной проблемы в исследовании живой природы обнаруживается поляризация концепций, доходящая до их абсолютного противопоставления, которая затем разрешается диалектическим синтезом — научной теорией, преодолевающей их метафизическую ограниченность, а иногда и идеалистическую сущность предшествующих теорий. Так протекала многовековая борьба механицизма и витализма, преформизма и эпигенеза. Существующие между ними противоречия были разрешены в диалектико-материалистических концепциях сущности и развития живого. При этом старые концепции, как правило, не исчезают сразу, а, продолжая жить, трансформируются, преобразуются, как бы «переключаются» на другую область или на другой уровень обсуждения проблемы[217]. Наличие в истории науки таких односторонних концепций, как это ни парадоксально, является косвенным свидетельством диалектического характера развития как самой живой природы, так и ее познания.
2. Основные тенденции развития современной биологии. Уровни исследования живых систем
Одной из особенностей современной научно-технической революции является значительное возрастание роли наук о живой природе и человеке в жизни общества. Создание в XX в. принципиально новых методов изучения живой природы, как экспериментальных (флюоресцентная и электронная микроскопия, «меченые» атомы, рентгено-структурный анализ, дифференциальное центрифугирование, кино-, теле- и радиотехнические средства, клеточные и тканевые культуры), так и теоретических (математические и кибернетические методы, системный подход, математическое моделирование), во многом изменили лик современной биологии по сравнению с XIX в. Если раньше биолог представлялся многим людям в образе Паганеля из романа Ж. Верна «Дети капитана Гранта», то в наше время деятельность его часто связывается с пробирками и колбами, чашечками Петри, перегонными аппаратами, химическими и физическими приборами. И действительно, экспериментальная биология стала в значительной степени биологией лабораторной, изолирующей живое от естественной среды, расчленяющей организмы на отдельные ткани и клетки, клетку — на органоиды и молекулы, природные сообщества и популяции — на отдельные организмы.
Вместе с тем в настоящее время, как никогда ранее, необходимы биологи-натуралисты, люди, глубоко знающие и ощущающие природу в ее целостности, ее «пульс», умеющие за отдельными организмами видеть развивающееся целое, где гармония и согласованность возникают из дисгармоний, из острой борьбы за жизнь, из противоречий, являются результатом эволюции. Такое понимание биологии в условиях возросшего антропогенного воздействия на природу становится абсолютно необходимым и не менее важным, чем глубокое знание строения ДНК и механизмов памяти. Резкое противопоставление экспериментальной и описательной, лабораторной и натуралистической биологии, широко распространенное в прошлом и отчасти сохранившееся в современной науке, ныне теряет силу, диалектически снимается развитием общественной жизни, изменением места и роли человечества в природе как целом.
В этом отношении показательны попытки современных идеалистов обосновать автономность биологического знания наличием в живой природе как бы двух основных слоев (уровней). Один из них — уровень молекулярной биологии — поддается рациональному познанию на основе физических и химических закономерностей средствами физики и химии. Другой — уровень органического целого — якобы не поддается рациональному познанию. Такого рода представления были широко распространены еще в 30-х годах XX в. Их можно найти, например, в работах известного немецкого биолога М Гартмана.
М. Левин отмечал, что «основной методологической ошибкой Гартмана является его необоснованное утверждение, будто рациональное познание мира явлений „до сих пор могло быть осуществлено в большом масштабе только в области физики и что, пожалуй, оно вообще только в ней и возможно“. Одна только физика якобы представляет собою „науку о чистых закономерностях“, чисто „номотетическую“, „элементарную, всеобщую науку о мире явлений, которая должна быть противопоставлена всем остальным научным дисциплинам в качестве основы“, тогда как все прочие отделы естествознания носят „идеографический“ характер. Здесь автор произвольно ставит знак равенства между понятиями: рациональное, физическое, вневременное и неиндивидуальное. Если бы эти понятия были синонимами, то не существовало бы вообще никакой рациональной науки, а вместе с тем и физики…»[218]
Поляризация взглядов в данном вопросе есть частный случай выражения противоречивости человеческого познания. В раздвоении единого и познании противоречивых частей его В. И. Ленин видел одну из основных, если не основную, особенность диалектики[219]. Развитие современного познания в целом и биологии в частности проходит в столкновении ряда противоборствующих и глубоко внутренне связанных тенденций, которые в общем плане можно охарактеризовать как отдельные диалектически взаимосвязанные стороны развития биологического познания в целом. Что касается метафизических и идеалистических концепций, то они представляют собой результат одностороннего раздувания той или иной из таких тенденций, возведение ее в абсолют.
Понимание диалектического характера человеческого движущегося знания от явления к сущности, к овладению глубинными закономерностями развития явления, умение видеть единство в противоречиях и наличие противоречивых тенденций в едином процессе биологического познания ныне важно с точки зрения не только теоретической, но и практической. Познание биологической наукой все более глубокой сущности явлений в одних случаях стихийно, в других — вполне осознанно осуществляется в диалектическом раздвоении живой природы на противоположности — части и целое, форму и функции, структурно-функциональную организацию и развитие, которые противостоят друг другу лишь в нашем познании, на определенной ступени его развития.
На деле, в самой объективной действительности их взаимоотношения не сводятся к их взаимоисключению, последнее есть лишь один из аспектов их взаимодействия, ибо само взаимодействие таких противоположных сторон было бы невозможно без их известного совпадения, взаимопроникновения и взаимопереходов, без их единства. «Диалектика, — писал В. И. Ленин, — есть учение о том, как могут быть и как бывают (как становятся) тождественными противоположности, — при каких условиях они бывают тождественны, превращаясь друг в друга, — почему ум человека не должен брать эти противоположности за мертвые, застывшие, а за живые, условные, подвижные, превращающиеся одна в другую»[220].
Непонимание этой черты познания порождает в современной биологии различного рода метафизические и идеалистические концепции, представители которых, стремясь исключить из области познания противоречия, приходят к отрицанию объективной основы таких противоречий. Так, они или полностью отождествляют форму и функции, часть и целое, либо абсолютно разрывают их. И в том и в другом случае объективно существующее противоречие устраняется из науки, а вместе с тем из научного познания исключается рассмотрение источника и движущей силы развития, которая, согласно диалектике, заключена в противоречиях, в их развитии и смене, во взаимопереходах противоположностей. Движение биологического познания также включает в себя противоположные и вместе с тем глубоко взаимосвязанные тенденции. Проникновение в глубокую сущность живого, возникновение молекулярной биологии сочетается в наше время со значительным расширением исследований различных сторон жизнедеятельности организмов и надорганизменных систем.
Накопление огромного фактического материала о строении и функционировании живых систем, углубленный анализ их структурной организации стимулируют развитие эволюционных (исторических) исследований в биологии. Обращение к исследованию «элементарных» основ жизни и отдельных ее явлений (наследственности, онтогенеза, эволюции) органично связано с рассмотрением биологических объектов и их свойств как сложно организованных систем. Осмысление специфики живого и специфики знания о нем опирается на выявление закономерностей перехода от неживого к живому и от биологического к социальному как в историческом развитии природы, так и в процессах функционирования биосферы. Рост теоретического потенциала современной биологии оказывает мощное воздействие на развитие прикладных биологических исследований, важных для сельского хозяйства и медицины. Роль биологического комплекса наук возрастает и в связи с решением задач, сформулированных в Продовольственной программе СССР (1982 г.), которая предусматривает комплексное решение задач коммунистического строительства, опирающееся на достижения естественных, технических и общественных наук, на диалектику их взаимодействия.
Углубление познания, проникновение его на уровень «элементарных образований» выражается в обнаружении и исследовании современной биологией таких объектов, как вирусы и гены, рибосомы и митохондрии, мембраны, в установлении физического и химического строения важнейших органических полимеров, в изучении тонкой структуры клетки и механизмов ее функционирования. Важным следствием этого процесса является усиление роли математики и кибернетики в развитии генетики, физиологии, биохимии, эволюционной теории и других отраслей биологии. На этой основе формируется математическая биология.
Существенным изменениям в биологии подвергается и понятие об элементе и элементарном. В настоящее время в биологической науке преодолевается взгляд на организм (индивид) как единственно реальную форму существования живого, в котором клетка играет роль своеобразного «атома живого». Современная биология исходит из того, что первичными и основными формами жизни, возникшими и развивающимися не на основе отдельного изолированного организма, а одновременно с ним, являются популяции, виды, биоценозы, биосфера в целом. Организмы эволюционируют не сами по себе, а как компоненты более сложных биологических систем — видов, биоценозов и биосферы.
В XX в. было показано, что элементарной эволюционирующей единицей является популяция (работы С. С. Четверикова, Н. П. Дубинина, Дж. Б. С. Холдейна, Р. Фишера, С. Райта, И. И. Шмальгаузена). Эволюционный процесс, хотя и базируется на наследственных изменениях отдельных особей (мутациях), но не сводится к ним, а включает в себя накопление мутаций в популяции, их комбинирование и адаптивную перестройку наследственной структуры популяции в целом, происходящую под контролем естественного отбора. Преобразование популяций в ходе эволюционного процесса нельзя понять вне их связи с более простыми по сравнению с ними (организменным, клеточным, молекулярным) и более сложными (биоценотическим, биосферным) уровнями организации жизни. Элементарный цикл эволюционных преобразований популяции осуществляется в биогеоценозе, одним из существенных компонентов которого она является.
Таким образом, в понимании филогенетического развития происходит переход от организмоцентрического (типологического) подхода к популяционному. Значение и последствия такого перехода в полной мере осознают еще не все исследователи. В связи с этим филогенез в биологии начинает рассматриваться как качественно особый тип развития, несводимый к сумме онтогенезов особей последовательных поколений.
Сложная структура «элементарных» образований в биологии, различных их уровней, своеобразие законов их функционирования и развития требуют уточнения самого понятия об элементе, простоту которого следует понимать не абсолютно, а относительно изучаемой целостной саморазвивающейся системы. Популяция — элементарная единица эволюционного процесса и элемент биоценоза. В то же время она является сложной системой, обладающей определенной структурой, функционированием и способностью к эволюции. Аналогично обстоит дело и с другими «элементарными» образованиями в живой природе.
Другим следствием рассматриваемой тенденции развития современной биологии было обнаружение огромного многообразия в мире самих «элементов» (открытие универсального характера полиморфизма на всех уровнях организации живого).
Обращение к исследованию отдельных «элементарных» образований живых систем различной степени сложности в целом свидетельствует о прогрессе научного знания, проникновении науки во все более глубокие сущности жизни. Вместе с тем эта тенденция, связанная преимущественно с аналитическими методами, способствует порождению и некоторых односторонних представлений, к числу которых следует отнести идеи о полной сводимости закономерностей и качеств той или иной органической системы к закономерностям и качествам составляющих ее элементов. Так, на фоне больших успехов биохимии, биофизики и молекулярной биологии в 50 — 60-х годах появились концепции о полимерной органической молекуле (ДНК, РНК, белка) как носителе элементарной формы жизни.
Другим примером одностороннего подхода является рассмотрение движущего противоречия эволюции как отношения в системе «организм — среда», а не в системе «популяция — биогеоценоз». Это приводит к смещению различных уровней адаптивных процессов: адаптации в собственном смысле слова, осуществляющейся на основе накопленной в процессе филогенеза наследственной информации, и адаптивных преобразований наследственной информации в процессе эволюции (адаптациогенеза).
Диалектический характер развития живой природы и биологического познания проявляется не только во взаимопроникновении соответствующих понятий, но и в той «поляризации» научных поисков, о которой говорилось ранее. Такое внешне «полярное» по отношению к молекулярной биологии направление представлено в наше время системой биологических дисциплин, занимающихся изучением надорганизменных образований (биологических макро- и мегасистем) и надындивидуальных уровней интеграции живого, начиная с популяции и вида и кончая совокупностью живых существ на нашей планете (биосферой).
Революционное значение достижений молекулярной биологии обусловлено, в частности, тем, что они вывели науки о живом за пределы явлений, непосредственно наблюдаемых человеком с помощью органов чувств. Создание новых методик исследования позволило как бы зримо представить не только те тончайшие структуры, о наличии которых ранее высказывались лишь догадки и предположения (например, гипотеза Н. К. Кольцова о молекулярном строении вещества наследственности), но и детально раскрыть процессы функционирования и воспроизведения ультрамикроскопических и молекулярных структур живого.
Иная ситуация сложилась в области надорганизменной биологии. Популяционная биология и биоценология, как и молекулярная биология, имеют дело с объектами, выходящими за пределы повседневных человеческих восприятий. Исследование строения и функционирования живого покрова Земли и отдельных его элементов (экосистем, биогеоценозов) связано с преодолением некоторых методологических трудностей. Дело в том, что надорганизменные формы организации (популяции, биосфера) в большинстве случаев объективно не вычленены столь же четко, как организмы, из более широких систем, частью которых они являются. Кроме того, популяции животных жестко не привязаны к одному местообитанию, а могут входить в состав разных биоценозов, либо менять местообитание в зависимости от сезона или периода своей жизни. Имеются и другие трудности в познании надорганизменных систем. В связи с этим уже само выделение надорганизменных живых систем не может основываться только на данных непосредственного их созерцания, а требует использования ряда теоретических (в частности, статистических) методов.
Еще в большей мере теоретические методы исследования необходимы при изучении строения, функционирования и развития надорганизменных живых систем, ибо число связей и зависимостей в таких системах на несколько порядков выше по сравнению с отдельным организмом, а характер этих связей существенно отличен от связей между подсистемами и элементами организма. Не случайно в настоящее время среди экологов, геоботаников, биоценологов и биогеографов активно обсуждаются вопросы о взаимоотношении дискретности и континуальности организации надорганизменных систем во времени и пространстве, вопросы построения биоценотических классификаций.
Биоценотическая форма организации живого наряду с некоторыми общими для всех форм живого чертами обладает рядом специфических особенностей, которые следует учитывать при воздействии человека на природу: меньшей степенью целостности по сравнению с популяционно-видовой и организменной формами организации, отсутствием особых управляющих систем и каналов информации, большей степенью статистичности.
Усиление внимания к надорганизменным образованиям живого связано и с упоминавшейся уже перестройкой воззрений на процесс эволюции и переходом в эволюционной теории от организмоцентрического (типологического) мышления к популяционно-статистическому.
Исследования биоценотических систем не только противостоят молекулярной биологии, но и широко используют ее достижения. В учении о биосфере и биоценологии большое место занимают вопросы о биогенных «миграциях» веществ, о конкретных путях их трансформации в процессе биоценозов. Надорганизменная и молекулярная биология противоположны лишь в том отношении, что они исследуют различные уровни организации живых систем. Вместе с тем во многих отношениях они взаимно проникают и дополняют друг друга. Так, в процессе развития надорганизменных систем решающую роль в накоплении, преобразовании и реализации наследственной информации играют молекулярный и клеточный уровни. Взаимодействие различных уровней организации в историческом развитии живого подробно исследует эволюционная теория.
Таким образом, как потребности общества, так и внутренняя логика развития самой биологии делают необходимым наряду с непрерывным совершенствованием и углублением молекулярно-биологических исследований дальнейшее изучение надорганизменных уровней живого, закономерностей их строения, функционирования и развития с экологических, биоценотических и эволюционных позиций.
Отмеченные выше противоречивые тенденции развития современной биологии характеризуют внутреннюю логику ее развития, определяют применение понятий и принципов материалистической диалектики в биологических исследованиях. Этот процесс многие философы называют диалектизацией биологии. Она связана с уяснением единства объективной и субъективной диалектики, взаимосвязи и взаимопроникновения различных методов исследования, с возрастанием роли теоретических знаний в развитии современной биологии. Диалектизация познания — один из важных моментов стиля научного мышления.
3. Диалектизация стиля мышления в современной биологии
В последние годы проблема стиля мышления в биологии широко обсуждается в философской литературе[221]. Это связано с исследованием закономерностей исторического развития науки, революцией в науке. Изменение стиля мышления обычно связывается с развертыванием научно-технической революции, с основными тенденциями прогресса современной науки, с интеграцией научного знания, усилением взаимодействия естественных, общественных и технических наук, прикладного и теоретического знания, с возрастанием методологической роли материалистической диалектики в его развитии. Изменения в стиле мышления биологов обусловлены широким внедрением в современную науку идей вероятностной детерминации, системно-кибернетических представлений, космизацией и экологизацией научного знания.
В советской философской литературе проблема стиля мышления одним из первых была поставлена Ю. В. Сачковым[222]. Рассматривая стиль мышления как определенный исторический этап в развитии теоретического естествознания, базирующийся на тех или иных исходных принципах и характеризующийся определенной внутренней логической структурой, Ю. В. Сачков особо отметил как связь стиля с методом, так и их отличие.
В развитии стиля мышления в естествознании он выделяет три этапа: стиль мышления классической физики характеризовался механическими закономерностями жесткой детерминации; основными чертами стиля квантовой физики, термодинамики и других отраслей современной физики являются принципы вероятностной детерминации; и, наконец, современный стиль мышления в естествознании включает наряду с идеями вероятностно-статистических закономерностей представления об иерархии уровней организации, управления, о сложных системах прямых и обратных связей. И. Б. Новик рассматривает изменение стилей мышления в физике в единстве с развитием идей квантов и квантования (соотношения непрерывности и дискретности), системности, случайности и вероятности, с различным пониманием возможности формализации научного знания[223]. Во многих работах изменение стиля мышления ученых представляется как одна из сторон преобразования методологии научного познания, как проявление процесса его диалектизации, что особенно обнаруживается в эпоху научных революций.
В биологии наиболее существенные изменения в стиль мышления были внесены учением Ч. Дарвина. Современная биология переживает как бы второй этап этой революции, когда основные идеи и принципы дарвинизма с одной стороны, окончательно доказаны, а с другой — обнаружилась их недостаточная разработанность, пробелы в ряде вопросов эволюционной теории. Учение Ч. Дарвина явилось первой в естествознании попыткой ввести случайность в структуру теории, придав ей вероятностный характер. Тем самым Ч. Дарвин, как отмечал Ф. Энгельс, диалектически решил проблему соотношения необходимости и случайности, введя случайность как объективный фактор в теорию развития живой природы.
Однако ни Ч. Дарвин, ни его ближайшие последователи не осознали до конца того качественного скачка в самой логике построения теории, который содержался в его труде. С этим и рядом других исторических обстоятельств были связаны отступления Ч. Дарвина от «вероятностного стиля мышления» к концепции жесткой детерминации. В значительной мере они связаны с тем, что во времена Ч. Дарвина еще не существовало генетики как науки; она только зарождалась и решала проблемы эволюционного развития с позиций жесткого детерминизма, которые были характерны для додарвиновских эволюционных учений (ламаркизм, жоффруизм). В отличие от них в первых генетических концепциях эволюции признавались случайность и зачастую даже несоответствие условиям среды возникающих путем мутаций, гибридизации или иным путем новых органических форм, процесс эволюции сводился к возникновению и размножению таких форм. Случайность, таким образом, и здесь оставалась как бы вне эволюционного процесса, составляя лишь его фон.
Между тем Ч. Дарвин и особенно сторонники так называемой синтетической теории эволюции рассматривали случайность как один из элементов самого механизма эволюционного процесса, где случайные изменения «преобразуются», приобретая адаптивный характер в системе популяции, в процессе скрещиваний и под влиянием естественного отбора. Переход от представления об эволюции как историческом развитии отдельных организмов к пониманию ее как процесса, происходящего на над-организменном (популяционном) уровне, был связан с преодолением грубо механистических и телеологических представлений о развитии и его детерминантах, с утверждением идеи об объективном характере случайности, с преодолением типологических и релятивистских концепций вида и надорганизменных форм живого. Из концепции исторического развития живого исключалась цель как одна из детерминант развития, а целесообразность стала рассматриваться как относительное, а не абсолютное свойство живых систем и не как причина, а как закономерный результат эволюции, обусловленный действием естественного отбора.
При обсуждении проблемы стиля научного мышления важно не только выделить основные элементы содержания этого понятия, но и уточнить его общий смысл. Понятие стиля мышления, как было отмечено, тесно связано с понятием метода. Стиль мышления в науке детерминируется прежде всего объективными причинами, исследованием того или иного объекта. Однако этим не исчерпывается обусловленность стиля мышления, способов выражения и доказательства мысли. «Нацеленность» на объект непосредственно детерминирует метод исследования в определенной области, создает методологическую основу стиля. Исключительная «нацеленность» в естествознании на механические объекты определила возникновение и длительное господство механицизма с его редукционистскими принципами. Однако конкретные формы механицизма в рамках различных наук и даже у отдельных исследователей были очень разнообразны. В биологии механицизм вовсе не сводился только к представлению об организме как машине. Да и само это представление, очевидно, весьма различно, например, у Р. Декарта и И. П. Павлова. В связи с этим в последнее время стали говорить не только о механицизме, но и о физикализме, химизме, кибернетизме. Само понятие механицизма употребляется в широком смысле, по существу как синоним метафизического метода, и в более узком и точном смысле — как приложение исключительно законов механики ко всем явлениям объективной действительности.
Стиль научного мышления характеризуется не только чертами, общими с методом, но и некоторыми специфическими особенностями, обусловленными рядом обстоятельств — областью познания, непосредственным объектом исследования, личностью исследователя.
Изменение стиля мышления в современной биологии связано с развитием в ней идей системности, со сближением структурно-функционального и исторического подходов в изучении живой природы. Наблюдается тенденция к объединению исторического и структурно-функционального (системного) подходов в единый методологический комплекс.
Наиболее яркое выражение эта тенденция получила в эволюционной теории. Но она не нашла еще достаточного распространения в морфологии и систематике, физиологии и биохимии, экологии и биоценологии. В эти области исторический метод еще только проникает, но в основном дело здесь пока ограничивается сравнительно-морфологическими, сравнительно-физиологическими исследованиями, не доходя до системно-исторических. Системно-исторический подход обнаруживает диалектический характер биологической организации живого, выражающийся в противоречиях между элементами и системой, в противоречивости организации как целого, в особенностях детерминации в живой природе.
Переход в эволюционной теории от «типологического» (организмоцентрического) мышления к популяционно-статистическому — это не просто смена одного стиля мышления другим, как это иногда утверждают. Он знаменует окончательный разрыв между последовательно научной теорией исторического развития живой природы (современным дарвинизмом) и различного рода неоламаркистскими концепциями, которые при всех их различиях элементарной единицей эволюции признавали отдельную особь (организм). Этот переход был связан, во-первых, с уточнением понимания закономерностей и механизмов исторического развития живого. Характеризуя точность научного исследования в генетике и эволюционной теории, Н. В. Тимофеев-Ресовский отмечал:
«Точность научных исследований определяется вовсе не количеством алгебраических и других формул. Согласно современной методологии эта точность определяется строгостью формулировки исходных элементарных структур в подлежащем изучению комплексе природных явлений. Именно это позволяет применять к ним в самой общей форме логико-математические способы обработки, использовать алгебраические понятия и, если нужно, тот или другой математический аппарат. Только при таком подходе научное исследование становится точным. Возможность рассмотрения элементарных структур и явлений, лежащих в основе эволюционного процесса, создает предпосылки для его строгой формулировки»[224].
Во-вторых, возникновение современного способа научного мышления в биологии (его часто именуют популяционным) связано с развитием не только генетики, эволюционной теории и экологии, но и с признанием множественности основных форм организации живого, с утверждением идеи о том, что не только организм, но и надорганизменные живые системы (популяции, вид, биоценоз) представляют собой объективные образования живой природы, а не умозрительные конструкции, создаваемые умом человека в процессе ее познания.
Выделение основных форм организации живого являлось по существу нахождением ряда исходных объектов для построения теорий в биологии. Долгое время такое исходное начало определялось неосознанно; стихийно его связывали с организмом как наиболее доступным на эмпирическом уровне познания.
Переход к сознательному выделению элементарных начал той или иной теоретической системы есть один из моментов революции в естествознании. Характеризуя значение происшедших в биологии изменений в связи с возникновением популяционной генетики и синтетической теории эволюции, Э. Майр писал: «Замена типологического мышления популяционным — это, быть может, величайшая идейная революция в биологии. Многие из основных понятий синтетической теории, такие, как естественный отбор и популяция, для типолога лишены смысла. В сущности все основные противоречия по вопросам эволюции возникают именно между типологами и популяционистами. Даже Дарвин, который больше, чем кто-либо другой, сделал для внедрения популяционного мышления в биологию, часто скатывался назад к типологическому мышлению, например, при обсуждении проблемы разновидностей и видов»[225].
Таким образом, одним из наиболее важных показателей современного стиля научного мышления является выбор исходной клеточки, начала теоретической системы. Коль скоро это начало меняется, меняется вся система мышления. Рассматривая этот вопрос на общеметодологическом уровне, В. П. Кузьмин характеризует его как переход познания от «предметоцентризма» к системному и к метасистемному знанию[226]. Применительно к биологии начало такого перехода было связано с созданием научной теории эволюции Ч. Дарвином, а его завершение — с созданием синтетической теории эволюции, объединившей основные положения дарвинизма с достижениями генетики, молекулярной биологии, экологии, биоценологии и других отраслей биологии[227].
В настоящее время биология находится на пути к следующему этапу своего развития, цель которого — понять живую природу как сложное многоуровневое и многообразное развивающееся единство и разработать научные основы управления его функционированием и развитием. Решение этой задачи требует более широкого синтеза достижений различных наук и выходит за пределы самой биологии.
Внедрение популяционного стиля мышления в биологию не означает, что теперь организм не надо изучать, Наоборот, необходимо расширить и углубить изучение организмов, и не только самих по себе, но и в связи с той более сложной системой (популяцией), элементом которой являются отдельные организмы. Сложный организм, развитие отдельных его тканей, органов, клеток хотя и подчиняется в значительной мере жесткой наследственно обусловленной детерминации, но все же в ряде отношений представляет собой статистическую систему. Поэтому гистологи, например, рассматривают взаимодействия клеток внутри ткани как взаимодействия в клеточной популяции.
Популяционный стиль мышления в биологии, подобно вероятностному стилю в теоретической физике, не отменяет другие стили, а устанавливает границы их применимости. Этот стиль есть выражение системно-исторического метода исследования в его конкретно-биологическом преломлении, учитывающем единство структурно-функциональной организации и развития живых систем.
Такой подход важен не только для медико-биологических дисциплин, которые имеют дело с ансамблями (множествами) организмов, — биоценологии, эпидемиологии, гигиены, но и для тех биологов и клиницистов-медиков, которые непосредственным объектом изучения имеют отдельный организм. Глубоко понять историю организма можно только при рассмотрении его как элемента популяции, вида, биоценоза. Развитие организма нельзя сводить к упрощенной системе «организм — среда» и не учитывать биотических факторов самой среды, которая развивалась в процессе взаимодействия основных форм организации жизни — организменной, по-пуляционно-видовой, биоценотической, биосферной. Таким образом, обнаруживается еще одна черта развития современной биологии — тенденция к дальнейшему сближению эволюционной теории с экологией и биоценологией — экологизация современного биологического мышления. В настоящее время этот процесс отражает общие интегративные тенденции развития современной науки, необходимость усиления взаимодействия естественных, общественных и технических наук, теоретического и прикладного знания.
Взаимодействие эволюционной теории с другими отраслями биологии ведет к изменению понимания закономерностей исторического развития живого. На смену униформистскому пониманию развития, исходившему из представления о постоянстве (инвариантности) основных причин и факторов эволюции, постепенно приходит новое представление, согласно которому процесс исторического развития живого охватывает и причины и факторы эволюции. Иными словами, происходит эволюция эволюции. Данное положение в общем виде было рассмотрено ранее[228]. Следует отметить особую его актуальность в настоящее время в связи с обострением глобальной экологической ситуации и превращением человечества в один из главных факторов функционирования и эволюции биосферы.
История биологии и развития современных наук о живой природе является убедительным доказательством всеобщности материалистической диалектики и необходимости ее дальнейшего развития. Ныне, как и много лет назад, актуальны слова Ф. Энгельса о природе как пробном камне диалектики и о естествознании как источнике новых идей для ее развития. Теперь возникла необходимость объединения усилий представителей теоретического и прикладного знания, ученых, работающих в области общественных, естественных и технических наук, для того чтобы не только познать природу, но и, действуя в содружестве с ней, рационально преобразовывать ее в соответствии с законами объективного мира на благо человечества.
Развитие идей диалектики не ограничивается областью теоретического естествознания. Внедряясь в фундаментальные отрасли науки, диалектические идеи оказывают мощное воздействие на специальные науки[229]. Новые стимулы для своего развития получают такие области человеческой деятельности, как техника, медицина, науки о человеке. Развитие познания ведет не только к приращению общего количества знаний, но и к обнаружению общих черт между различными его разделами. Всеобщими являются идеи организованности (системности) и развития, возникает особая область общенаучных понятий и принципов, усиливаются интегративные тенденции в развитии биологической науки (см. главу IX настоящего издания).
Сам процесс интеграции научных знаний является диалектическим: он сложен и противоречив. Интеграция не исключает дальнейшей дифференциации, а в чем-то даже усиливает ее. Обнаружение общности в сопредельных областях естествознания не только не исключает их специфичность, но, напротив, требует ее дальнейшего осмысления. Например, необходимость такого осмысления возникла в молекулярной биологии и генетике, популяционной генетике и эволюционной теории, общей генетике и генетике человека, общей экологии и социальной экологии и многих других областях. Рассмотрению некоторых из этих вопросов посвящаются последующие главы данного тома.