После того как выполнен процесс трансляции последовательности ДНК в цепочку аминокислот, инструкторская функция ДНК приостанавливается – на время. Но это не значит, что данная цепочка символов больше не накладывает ограничений на материальную структуру тех же аминокислот. Вновь сформированная цепь аминокислот (учтите, что аминокислоты связываются друг с другом не спонтанно) складывается с образованием новых химических связей между молекулами, которые действуют наподобие слабых магнитов. Где именно образуются связи и как складывается цепочка, зависит от типа имеющихся аминокислот, а происходит все это согласно символьному предписанию. Здесь есть один очень тонкий момент. Как только аминокислоты займут свои места, образующиеся связи будут подчиняться физическим законам. Одни аминокислоты любят воду, другие стараются держаться от нее подальше; некоторые аминокислоты хорошо – порой даже очень крепко – связываются друг с другом. Взаимодействие аминокислоты с ближайшими соседями приводит к тому, что цепь укладывается в объемную структуру – белок[19]. В процессе укладки линейная последовательность аминокислот, регулируемая правилами, превращается в законопослушную объемную, динамичную, контролирующую функцию структуру (белок).
Безусловно, белки подчиняются причинным законам физики и химии. И материальный состав, и биохимическая роль белков определяются информацией, записанной, необъективными символами, в последовательностях ДНК. Это очень интересно. ДНК – это древнейший пример записанной символами информации (последовательностей нуклеотидов), от которой зависит физическое функционирование (действие ферментов) при ограничениях, наложенных подчиняющимся определенным правилам кодом, – то есть в точности так, как в случае развивающихся, самовоспроизводящихся автоматов в гипотезах фон Неймана. Но постойте-ка: а что создало белок? В ДНК содержалась информация о том, как конструировать белок, и она была расшифрована, но что конкретно инициировало этот процесс? А вот что: другой белок. Чтобы начался собственно процесс репликации, фермент (белок) должен был разъединить нитки ДНК. И сделал это вновь отштампованный фермент. Извечный вопрос о курице и яйце: ДНК, пока ферменты-катализаторы не разъединят ее цепочки, остается просто бездействующей информационной записью, которую невозможно ни скопировать, ни расшифровать, ни транслировать, однако без ДНК не было бы и ферментов-катализаторов. Дополнительность Бора – две взаимодополняющие части, два формата описания, составляющие единую систему.
Обдумывая свой мысленный эксперимент с самовоспроизводством, фон Нейман писал, что уклонился от «наиболее интригующего, волнующего и важного вопроса о том, почему вообще единичные и связанные молекулы, существующие в природе… получились такими, а не другими, почему в одних случаях образовались собственно очень крупные молекулы, а в других – крупные агломераты молекул»[20]. Патти предположил, что квантовый и классический миры согласуются благодаря малому размеру молекул: «Ферменты достаточно малы, чтобы, используя преимущества квантовой когерентности, развивать огромную каталитическую активность, от которой зависит жизнь, и при этом достаточно велики, чтобы обеспечивать высокую специфичность и произвольность в образовании практически некогерентных продуктов, способных функционировать как классические структуры»[21]. В общих чертах квантовая когерентность означает, что элементарные частицы синхронизируют свою активность, чтобы сообща образовать некогерентные продукты – частицы без квантовых свойств. Современные исследования, пишет Патти, подтверждают его идею о необходимости квантовых эффектов для ферментов[22] и невозможности жизни в исключительно квантовом мире[23]. Нужны оба слоя – и квантовой физики, и классической.
Фон Нейман четко объяснил, что его автоматам надо было воспроизводиться. Для самовоспроизводства необходимо уточнить границы себя. Чтобы воссоздать самое себя, надо иметь компоненты, которые выполнят описание, трансляцию и конструирование. Чтобы создать еще одно «себя», надо описать, транслировать и сконструировать компоненты, которые выполнят описание, трансляцию и конструирование. Самореферентная петля – не просто труднопроходимое место. Это равносильно логическому замыканию, которое на самом деле и определяет, что здесь «само».
Физические условия, необходимые для уникальной взаимозависимости в системе символ-вещество-функция, Патти называет семиотическим замыканием. Чтобы это замыкание произошло, подчеркивает он, символьные инструкции должны обладать материальной структурой. В системе не может быть ничего потустороннего, и физическая структура должна ограничивать допустимые динамические процессы конструирования согласно ньютоновским законам. Границы субъекта – «само» в «самовоспроизводстве» – определяются замыканием семиотической петли, физическим связыванием молекул. Никакие сторонние структуры не участвуют в процессе; ограничения установлены. Это не значит, что клетка каким-то образом осознает себя. Но если нет «самости», нет и самоосознания. Прежде всего необходимо установить предельные параметры для «сáмо». И лишь потом можно переходить к самоосознанию, самоконтролю, самоощущению, самосознанию и погружению в себя.
Во всех самовоспроизводящихся клетках должно иметь место семиотическое замыкание. Конечно, в ходе эволюции понятие «самости» обросло многими деталями, но клетка следует рекомендации Грязного Гарри и «знает, что можно, а что нет». Мосты через разрыв в понимании – обозначенный физиками Schnitt, провал между субъектом и объектом – наводят сложные процессы, замыкающие петлю символ-вещество, какими бы они ни были. Это протоколы между квантовым и ньютоновским слоями. Процессы, замыкающие петлю символ-материя, объединяют два типа описания и латают образовавшуюся у истоков жизни прореху. Это означает, что точно такой же цикл процессов может закрыть и разрыв между двумя способами описания – субъективным сознательным опытом и объективными возбуждениями нейронов, которые происходят в физическом мозге, – и возможно даже, что эти процессы реализуются внутри клеток.
Когда квантовая физика только начинала развиваться, Нильс Бор, можно сказать, выкинул белый флаг – предложил принцип дополнительности, пытаясь объяснить двойственную природу света (корпускулярно-волновой дуализм). Принцип дополнительности приемлет оба фундаментальных объяснения этого явления – объективные законы причинности и субъективные правила измерения. Бор сделал упор на том, что, несмотря на необходимость обоих форматов описания, это не говорит о дуализме наблюдаемой системы. Сама система едина. Это было совмещение двух ее характеристик. Две стороны одной медали.
Эта идея плохо укладывается в голове, если она вообще доступна нашему пониманию. В самом деле, Ричард Фейнман говорил: «Думаю, можно смело утверждать, что квантовую механику не понимает никто». В своей лекции на Сольвеевской конференции 1927 года Бор провел аналогию с различием между субъектом и объектом, распространив ее и на психику с материей: «Надеюсь… идея дополнительности годится для описания такой ситуации, в которой прослеживается глубокая аналогия с главной трудностью в формировании человеческих идей, всегда сопровождающей различение субъекта и объекта»[24].
Однако Патти выступает более решительно. Он находит не только аналогию. Он рассматривает дополнительность как эпистемологическую необходимость, которая возникла на заре жизни и простирается на все развившиеся уровни. Суть ее не только в признании разрыва между субъектом и объектом, но и в «кажущемся парадоксальным соединении двух подходов к познанию»[25]. Из-за этого парадокса дуалистская кутерьма захватила философов и ученых более чем на две тысячи лет. Если они будут продолжать в том же духе, споры продлятся еще пару тысяч лет, если не больше. Две системы исследования, два открытых ими явления не могут быть описаны одним и тем же набором физических законов. Как иронизирует Патти, объективный подход привел к тому, что «редукционисты утверждают, будто жизнь – это всего лишь обычная физика, и это справедливо, если нет желания учитывать субъективные проблемы измерений и описаний… Даже физику нельзя сводить к одной объективной системе описания, если использовать только ее, – вот о чем говорит принцип дополнительности!»[26]
Ученым и философам пришлось примириться с неоднозначностью мира – вот и мы, решая проблемы психики и мозга, должны учитывать принцип дополнительности. Он все равно противоречив, так как конфликтует с убеждением, что лучшим объяснением чему-либо является единственно существующее. Впрочем, сто лет назад, когда в физике был открыт квантовый мир, этот миф был развенчан. В микромире действуют иные законы, нежели в макромире. Они наполняют другие слои описания и не сводятся один к другому.
Сторонники золотого стандарта единственного объяснения просто игнорируют реалии физики. Патти сетует, что «в квантовой механике принцип дополнительности приняли исключительно потому, что все прочие интерпретации не имели успеха»[27]. Примерно то же самое говорил Шерлок Холмс: «Когда вы исключите все, чего не может быть, то, что останется, и следует считать истиной, пусть и самой невероятной». Патти опасается, как бы та же злая судьба не постигла принцип дополнительности, если он будет внедрен в биологические и социологические теории. «Не нравится – идите еще куда-нибудь… Отправляйтесь в другую вселенную, более удобную психологически, где правила проще, а философия приятнее»[28], – съязвил однажды Ричард Фейнман. Если та или иная идея вам не нравится, это не значит, что она неверна.
Живая материя прошла совсем иной путь, нежели неживая, и в этом отличие между ними. Неодушевленная материя подчиняется физическим законам. Жизнь с самого первого вздоха неразлучна с правилами, кодами и произвольностью символьной информации. Благодаря отличиям – и взаимосвязи – символьной информации и материи стал возможным бесконечный процесс эволюции, что привело к созданию жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Информация об уже состоявшихся и завершившихся успехом событиях была сохранена на будущее в выраженных символами записях. Эти записи т