Кратко прокомментировать интервью Михаила Кацнельсона для меня, безусловно, большое удовольствие. Миша наделен великолепным даром объяснять сложные и глубокие понятия доступно, интересно и одновременно корректно. Очень, очень редкий талант. Наше с Мишей сотрудничество — одно из главных событий в моей жизни за последние годы, да, в общем-то, и за всю, не короткую уже научную биографию.
Как и Миша, я не берусь оценивать, так сказать, абсолютную ценность наших работ, всё это еще не устоялось, и вообще, цыплят по осени… Но для меня эта деятельность невероятно интересна и, конечно же, помогла мне посмотреть на биологическую эволюцию по-новому. Ну, мне кажется, что мы сформулировали по крайней мере одну важную идею, которую еще предстоит воплотить в строгую теорию, уж не знаю, нам это удастся или кому-то другому — хотелось бы, конечно…
И вот на этой идее я остановлюсь чуть подробнее и не то чтобы возражу Мише, но может быть, слегка разовью и подчеркну нетривиальность наших построений. Миша упоминает статьи Пайнса и Лафлина, в которых они сравнивают биологические системы со стеклом. Эти статьи достаточно важны и, безусловно, нас стимулировали, но сравнение по сути тривиально. В общем-то, они просто говорят, что биологические системы имеют некий средний уровень упорядоченности: не кристалл, но и не жидкость, и в этом смысле похоже на стекло. Ну, в общем, тот же самый апериодический кристалл Шрёдингера, ничего нового.
Наше утверждение в другом: в основе возникновения сложности, в любой системе — как в физике, так и в биологии — лежат конфликты между взаимодействиями на разных уровнях, которые ведут к так называемым фрустрированным состояниям. Как я понимаю в основном со слов Миши, в физике конденсированного состояния это более или менее общепризнанный механизм возникновения паттернов в стеклах и других средах (хотя и там это понято недавно).
А вот формулировка этого принципа фрустрации как основы биологической сложности, мне кажется, новое в нашей работе. Еще раз, у нас нет строгих определений и настоящей теории, как справедливо подчеркивает Миша, но есть множество примеров на всех уровнях биологической иерархии, которые, как мне кажется, делают концепцию убедительной. Яркий пример — многоклеточный организм, его сложность основана на конфликте между индивидуальными клетками, которые стремятся размножаться, и коллективом клеток (ткани, органы), который это размножение сдерживает. На этом основано функционирование сложной системы… Ну, а что бывает, когда баланс нарушается, всем известно…
И еще два слова о «биологических законах». Миша, конечно, абсолютно правильно подчеркивает, что биология не может требовать никакой модификации фундаментальных законов физики. Другого уравнения Шрёдингера нам точно не надо. Однако, по-моему, биологические законы могут существовать, и обосновать их — интереснейшая задача. Это именно законы коллективного поведения.
Я не могу их сейчас сформулировать, но могу наметить две области, где их надо искать. Первая — сложность на основе фрустрации, как говорилось выше. Это общефизические закономерности, не специально биологические. Вторая — репликация цифровых носителей информации, которая при соблюдении некоторых весьма общих условий, неизбежно ведет к эволюции. Мне кажется, на стыке этих двух принципов и лежит объяснение феномена жизни. Будем стараться понять глубже — может, и докопаемся.
Евгений Кунин,
вед. науч. сотр. Национального центра биотехнологической информации Национальной медицинской библиотеки Национальных институтов здравоохранения США