анных. Описание включает в себя процесс записи, а запись, как мы уже выяснили, – это необратимое измерение с обязательным участием того, кто или что проводит измерение. Патти понял, что информационное описание для происхождения жизни напрямую касается проблемы измерения в квантовой механике. Измерения субъективны, то есть не могут быть описаны в терминах объективных законов – ни квантовых, ни физических. Любое живое существо, «записывающее» информацию, вносит в систему элемент субъективности.
Другая проблема кроется в связи генотипа с фенотипом. Например, в случае с ДНК, генотип – это последовательность ДНК, содержащая инструкции для живого организма. Фенотип – это наблюдаемые свойства организма, такие как его анатомия, физиология и поведение. Фенотип создается в результате взаимодействия генотипа с окружающей средой. Можно провести аналогию с нашей реальностью: скажем, чертеж проекта дома – это генотип, а сам дом – фенотип. Строительство дома – это процесс фенотипического воспроизведения с использованием чертежа, который содержит информацию о методах и порядке действий. Фенотип связан с описывающим его генотипом, но между ними – и даже между генотипом и процессом фенотипического воспроизведения – существует великое множество различий. К примеру, генотипу не свойственна динамика, это статичная, одномерная последовательность символов (в ДНК роль символов играют нуклеотиды), не обладающая энергией и не привязанная ко времени. Подобно чертежу, он годами сохраняется в первоначальном виде, как вы, вероятно, знаете по сериалу «CSI: Место преступления». Генотип диктует, что именно должно быть создано (допустим, умная собака), но сама по себе ДНК ни видом, ни действиями не напоминает умную собаку. Фенотип (умная собака), напротив, динамичен и активно тратит энергию, особенно если это бордер-колли.
Процесс фенотипического конструирования также связан с генотипом. Подобно тому, как проект не позволяет строителю водрузить на здание башенки, генотип ограничивает количество хвостов у нашего замечательного пса. Как взаимодействуют фенотип и генотип? Каковы связи между проектом, зданием и промежуточными стадиями заливки раствора и забивания гвоздей? Наследуемая информация говорит не только о том, что надлежит построить, но и предписывает, как строить. Информация о том, что и как, оказалась каким-то образом записана в виде неких символов. Между субъективно записанными символами (генотипом) и процессом фенотипического конструирования, а также фенотипом существует разрыв. Чтобы запустить конструирование, необходимо расшифровать смысл символов. Для многослойной архитектуры это был бы протокол между слоями. Патти полагает, что эпистемологический разрез появился как раз из этой контролирующей области взаимодействия двух слоев. В случае ДНК мостиком между генотипом и фенотипом служит генетический код. Для проекта здания мосты наводятся, когда подрядчик разъясняет строителям чертеж.
Утверждая, что сами символы в инструкциях (в наследуемой информации) должны иметь материальную структуру и что в процессе фенотипического конструирования (создания новой живой машины) эта материальная структура накладывает ограничения в соответствии с законами Ньютона, Патти продолжил логику фон Неймана. Никакие фокусы тут не требуются. Символы – физически существующие структуры, нукледотидные цепочки, которые подчиняются классическим законам физики.
Здесь мы наталкиваемся на неожиданное препятствие: символы – будь то нуклеотиды ДНК, тире и точки азбуки Морзе или последовательность ментальных моделей – произвольны. Субъективность символов хорошо иллюстрируется на примере вечно меняющегося сленга. Например, «бенджаминки», «баксы», «капуста» – все это широко распространенные слова, обозначающие деньги, хотя выбирают их субъективно. И в каждом языке есть свой набор символов, о чем комик Стив Мартин напомнил всем, кто решил прогуляться в Париж: «Шляпа будет chapeau, яйцо – oeuf. Похоже, французы все на свете называют по-своему»[10]. Беда в том, что Ньютон не допускает произвола. Если бы символы подчинялись строгим ньютоновским законам, все люди во всем мире, всегда и во веки веков, говоря о деньгах, употребляли бы одно и то же слово. К большому огорчению для Ньютона, для передачи информации можно выбирать самые разнообразные символы. Они могут иметь разные свойства, свои плюсы и минусы, но однозначного соответствия быть не может, поскольку символы отделены от собственно объекта.
Вы можете возразить, что ДНК субъективна настолько же, насколько субъективен язык, и что существуют физико-химические ограничения. Однако выбор символа зависит от правил, а не от физических законов – отбирается тот символ, который передает самую полезную и надежную (неизменную) для системы информацию. Скоро мы увидим, что и сами компоненты ДНК прошли отбор среди целого ряда конкурентов, чтобы ДНК лучше справлялась с работой по ограничению функционирования системы, в которую она входит. А если символ надежен и неизменен, он может передаваться. О фактически образующих молекулу ДНК компонентах Патти говорит как о замороженных случайностях. Существующие символы воплощают историю своих версий, оказавшихся удачными в разные периоды времени (независимо от времени), а не историю своих нынешних действий. Итак, вернемся к деньгам: если всего несколько человек решат называть их «бетти», это слово не станет устойчивым символом, не пройдет отбор и не будет усвоено следующими поколениями.
Тут возникает небольшая путаница, поскольку в жизни мы частенько путаем «правила» и «законы». Например, о правилах дорожного движения мы говорим как о «законах». Патти объясняет, что в природе между законами и правилами есть фундаментальные и в высшей степени важные различия[11]. Законы – жесткие, то есть неизменяемые, непреложные и неотвратимые. Законы природы нельзя переписать или обойти. Законы природы гласят, что автомобиль будет двигаться до тех пор, пока на него не окажет воздействие равная по величине и противоположно направленная сила или пока не иссякнет его источник энергии. Мы ничего не можем с этим поделать. Законы нематериальны в том смысле, что они работают, не нуждаясь в физическом носителе или структуре: не полицейский как физический объект останавливает автомобиль, лишившийся подачи энергии. Законы еще и универсальны – они остаются в силе всегда и везде. Законы движения применимы к вам и в Шотландии, и в Испании.
Правила, напротив, необъективны и могут быть скорректированы. На Британских островах согласно правилам дорожного движения полагается ехать по левой стороне дороги. В странах континентальной Европы правила велят ехать по правой стороне. Выполнение правил зависит от некоей структуры или ограничений. В данном случае роль такой структуры играет полиция, которая штрафует нарушителей, если те едут не по той стороне. Правила локальны, то есть существуют только там и тогда, где и когда существуют физические структуры, которые обеспечивают следование им. В центре Австралийского материка вам никто не указ. Где захотите, там и поедете. Нет структуры, способной ограничить ваши права! Правила действуют в определенном месте, их можно менять и нарушать. Символы, регулируемые правилами, проходят отбор из целого ряда конкурентов, чтобы более эффективно ограничивалось функционирование системы, в которую они входят, и появился более устойчивый фенотип. Отбор гибок, законы Ньютона – нет. Символы, как участники информационного процесса, не зависят от физических законов, управляющих энергией, временем и коэффициентами изменений. Они не подчиняются ни одному из ньютоновских законов. Они соблюдают правила, но закон им не писан! Отсюда можно сделать вывод, что символы не привязаны к своим значениям.
Символы ведут двойную жизнь – с двумя различными взаимодополняющими системами описания в зависимости от стоящей перед ними текущей задачи. В одной жизни символы представляют собой вещество (ДНК состоит из водорода, кислорода, углерода, азота и фосфатов), которое подчиняется законам Ньютона, и его физическая структура накладывает ограничения на строительный процесс. Но в другой своей ипостаси – как хранилища информации – символы игнорируют эти законы. Двойную жизнь символов, как правило, не принимали во внимание. Те, кто изучал процессы обработки информации, не учитывали объективную материальную составляющую, физическое проявление символа. Молекулярных биологов и детерминистов интересовала только вещественная сторона, и они не рассматривали субъективный символический компонент. Ни те, ни другие, занимаясь только одним из двух аспектов, не изучают символы во всей их полноте с присущей им комплементарностью свойств. Это форменное безобразие и к тому же жалкая пародия на науку, поскольку, как мы уже говорили, способные к самовоспроизводству и развитию формы жизни возможны, только если физические символы выполняют обе свои задачи. Одной из них, неважно какой, недостаточно, убежден Патти. Стоит убрать любую сторону связующего звена – и это звено исчезнет. «Жизнь отличается от неживой физической системы именно природным сочленением символов с материей»[12], – решительно заявляет Патти.
Чтобы лучше понять суть этого сочленения символов с материей и его значение для нашего расследования, давайте более подробно изучим ДНК – самый яркий пример символьно-вещественной структуры в живой системе. Но сначала мы должны понять роль символов в живых системах, а для этого надо ознакомиться с азами биосемиотики. Нашим гидом будет Марчелло Барбьери, биолог-теоретик из Университета Феррары.
Семиотика – это наука о знаках (то есть символах) и их смысловом значении. Эта дисциплина, по определению, основывается на том, что знак всегда связан со своим значением. Как мы уже знаем от Стива Мартина, столкнувшегося в Париже с некоторыми трудностями, детерминированной взаимосвязи между знаком и его значением нет. Яйцо – оно и есть яйцо, в Америке его снесли или во Франции, но называть его можно по-разному. Объект существует отдельно от его символической репрезентации (