книги / Системный подход в современной науке

низациям как субъектам управления, например, правительству, кото­ рое является ядром-катализатором государственной системы. Дейст­ вительно, если рассмотреть структуру правительства развитого со­ временного государства, то мы увидим систему подразделений, обес­ печивающих именно эти качества. Наличие министерств, их количе­ ство позволяет более адекватно отражать общественную жизнь, а су­ ществование аналитического аппарата увеличивает скорость и адек­ ватность в принятии решений, что и позволяет в конечном счете быть в сродстве ядра и его среды в общественной СС. В этом направле­ нии и происходит развитие структуры правительств. Исторический опыт убедительно показал, что более эффективным является демо­ кратическое устройство государства, при котором требуемые качест­ ва к руководству страной как к ядру системы в большей мере могут развиваться, чем, например, при тоталитарной системе.

Если взять науку в целом как СС, то ядром-катализатором здесь является философия, что и закреплено в ее методологическом ста­ тусе для частных наук, поскольку она изучает наиболее общие зако­ номерности природы, общества и мышления, ищет универсальные принципы их взаимосвязи. Кстати, на наш взгляд, сегодня уже не ак­ туально такое деление действительности. Чтобы выполнить свою за­ дачу, философия должна устанавливать предельно широкие и глубо­ кие связи между явлениями, а это и означает максимально полное отражение действительности, ее сродство с ней. Следовательно, фи­ лософия имеет те же свойства ядра-катализатора, как и ядра-ката­ лизаторы других систем, и естественно, что ими должны характери­ зоваться интеллектуальные способности ученого философа. Более подробно этот вопрос мы рассмотрели в другой работе30.

Итак, краткий анализ показал не только наличие общих свойств у катализаторов СС различной природы, но и наличие генетической преемственности в передаче и развитии этих качеств от химических ядер-катализаторов к биологическим и далее к социальным, т. е. име­ ет место единая, сквозная эволюционная линия развития ядра-ката­ лизатора в эволюции материи. А.С. Щербаков, анализируя различные концепции биогенеза, отмечает, что во всех теориях в качестве конеч­ ной точки выступает момент формирования редуплицирующегося генного механизма. Проведенный нами анализ позволяет понять от­ мечаемый А.С. Щербаковым факт как вполне закономерный.

Развитие химического катализатора привело к возникновению ДНК — ядру-катализатору билогических систем, развитие же требу­

емых качеств в эволюции ДНК закончилось появлением нервной си­ стемы человека как посредника между организмом и внешней сре­ дой. Эти же качества, развитые в нервной системе, стали основой по­ явления социальной системы, как новой формы катализатора, ядра уже всей биосферы, что в свою очередь резко увеличило дальней­ шую эволюцию этих качеств. Возможно, что шел естественный отбор руководителей различных общественных систем, что способствова­ ло развитию необходимых качеств и нервной системы. Сейчас био­ логи утверждают, что дальнейшая эволюция нервной системы чело­ века невозможна, так как исчерпаны все генетические резервы. Кро­ ме того, ускоренное развитие общества требует и более интенсивно­ го развития необходимых качеств, что является также скоростным препятствием для эволюции нервной системы, кинетическим преде­ лом в ее развитии. Из изложенного естественно предположить, что выход из данной ситуации лежит в развитии принципиально новой формы ядра-катализатора, не связанной с биологической природой. Этой новой формой, на наш взгляд, являются технические системы, создаваемые человеком для расширения своих психобиологических возможностей. Таким образом, эволюция ядра-катализатора сводит­ ся к развитию отмеченных его качеств и находится в отношении по­ ложительной обратной связи с эволюцией всей СС как целого. Здесь необходимо подчеркнуть, что, рассматривая эволюцию ядра биосфе­ ры как единую линию, мы ни в коей мере не имеем в виду линейный характер данного процесса. Древо эволюции живого имеет, наобо­ рот, ветвистую форму, что говорит о нелинейном характере форми­ рования эволюционной ветви человека, о закономерной роли случай­ ности в этом процессе, о периодических сдвигах линии развития на периферию.

Взависимости от уровня развития системы качество энергии (т. е.

ееформа) ядра различно, с увеличением уровня увеличивается каче­ ство энергии, изменяется ее форма. Так, в эволюции химических сис­ тем энергия ядра системы возрастает с ростом массы атомного ядра, в развитии биологических систем энергоемкость ядра определяется степенью его организованности, упорядоченности, иерархичности.

Так как образование ядра является следствием дифференциации системы, то и первоначальной основой его возникновения является исходное различие тождественных по сути элементов системы. Это различие касается степени энергетической заряженности элементов. Чем она выше, тем больше шансов у этих элементов образовать яд­

ро системы. Кроме величины энергии элемента, в образовании ядра большое значение имеет и пространственное расположение элемен­ та на момент образования системы. Чем ближе к центру окажется эле­ мент с высокой энергетической заряженностью, тем больше у него шансов, по сравнению с подобными элементами, образовать ядро си­ стемы. Играет значение и время — если в систему попал элемент, пре­ восходящий другие по энергетическому потенциалу, но к этому вре­ мени ядро уже начало формироваться, то его шансы уменьшаются. Все будет зависеть от сформированности ядра к этому времени, а зна­ чит, и его энергетического потенциала. Все три отмеченные условия и определяют вероятность образования из этих элементов ядра сис­ темы. Но причина образования ядра остается все той же — системо­ образующий фактор, стремление СС к максимальной устойчивости.

ПРИМЕЧАНИЯ

1Режабек Е.Я. Капитализм: проблема самоорганизации. Ростов, 1993. С. 72. 2 Кедров Б.М. Классификация наук. М.,1985. С. 358.

3 Поддубный Н.В. Синергетика: диалектика самоорганизующихся систем. Рос- тов-Белгород, 1999.

4 Новиков ИД . Эволюция Вселенной. М., 1990. С. 13.

5 Шафрановский И.И. Симметрия в природе. М., 1985. С. 154. 6 Грязнов А.Ф. Аналитическая философия. М., 1993. С. 5.

7 Свирский Я.И. Синергетика смысла, или смысл синергетики // Онтология и эпистемология синергетики. М., 1997. С. 80.

8 Кузьмин В.П. Принцип системности в теории и методологии К. Маркса. М., 1986. С. 331.

9 Уёмов А.И. Системный анализ как одно из направлений опосредованного применения диалектики в научном познании // Диалектика и системный анализ. М., 1986. С. 64.

ю Петрушенко Л.А. Единство системности, организованности и самодвижения. М., 1975. С. 6.

11 Бажанов В.А. Наука как самопознающая система. Казань,1991. С. 41. 12 Алексеев В.П. Наука и мировоззрение. М., 1983. С. 154.

13 Выготский Л.С. Соб. соч. Т. 2, М, 1982. С. 221. 14Журавлев А.П. Звук и смысл. М., 1991. С. 28.

15 Троицкий В.П. Математика Алексея Лосева // Лосев А.Ф. Хаос и структура. К 1997. С. 817.

16 Маевский В. Экономическая эволюция и экономическая генетика // Вопросы экономики. 1994. № 5. С. 16.

17Лосев А.Ф. Хаос и структура. М., 1997. С. 72.

18 Щербаков А.С. Самоорганизация материи в неживой природе. М., 1990.

С.78, 81.

19 Маркс К., Энгельс Ф. Соб. соч., т. 20. С. 526-527.

20Аверьянов А.Н. Системное познание мира. М.,1985. С. 144-145. 21 Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986. С. 248.

22 Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. М., 1994. С. 97-98.

23 Кедров Б.М. Классификация наук. М., 1985. С. 359.

24 Энгельгардт В.А. Познание явлений жизни. М., 1984. С. 198-199.

25 Руденко А Л . Теория саморазвития открытых каталитичесих систем. М., 1969.

С.169.

26 Кузнецов В.И., Идлис Г.М .,Гутина В.Н. Естествознание. М., 1996. С. 219,245. 27 Там же. С. 242.

28 Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. М., 1976. С. 226. 29 Ильенков Э.В. Диалектическая логика. Мм 1974. С. 34.

30 Поддубный Н.В. Наука как самоорганизующаяся система знаний. Белгород,

2001.

Часть III

НА ПУТИ К ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ

Э.Н. Мирзоян

СТРАТЕГИЯ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА В ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ

Выдающийся биолог-теоретик Л. фон Берталанфи, столетие со дня рождения которого было отмечено в 2001 г., оставил глубокий след в естествознании и философии. Его первые шаги в науке сов­ пали с эпохой преобразования теоретических основ физики, химии и биологии. Он смело берется за построение теоретической биоло­ гии и биологической картины мира. Одновременно он создает новую методологию науки — общую теорию систем.

Для становления современной теоретической биологии важное зна­ чение имела критика Берталанфи эпистемологии логического позити­ визма, которая, по справедливому его замечанию, «была детермини­ рована идеями физикализма, атомизма и «камерной теорией» зна­ ния». Берталанфи имел смелость заявить: «С современной точки зре­ ния они устарели»1. Конечно, он не предлагал совершенно отказаться от редукционизма, понимая, что это невозможно и неправильно. Хотя системная эпистемология глубоко отличается от эпистемологии логи­ ческого позитивизма и эмпиризма, она, по признанию Берталанфи, «во многом и разделяет их научную позицию». Однако биология вплотную подошла к проблемам, решить которые прежними способами оказа­ лось невозможно. Это понимал, конечно, не один Берталанфи, но ему удалось выразить мысль в самой общей форме: «Ни физикапизм, ни редукционизм, которые требуют сведения исследовательского предмета путем простой «редукции» к элементарным составляющим, подчиняющимся законам традиционной физики, не могут считаться адекватными способами анализа проблем и способами мышления со­ временной биологии бихевиоральных и социальных наук» 2.

Аналитическая процедура классической науки, базирующаяся на разложении объекта на составляющие элементы и представлении об однолинейных причинных связях, перестала удовлетворять теорети­ ческую биологию. Берталанфи настаивал на том, что «исследование организованных целостностей со многими переменными требует но­ вых категорий — взаимодействия, регулирования, организации, те­

леологии», а это, в свою очередь, «ставит много новых проблем, от­ носящихся к эпистемологии, математическому моделированию и ап­ парату»3.

В разработке проблемы порядка, или организации, Берталанфи выделял две принципиальные идеи: идущую от Декарта и Ламетри идею организма-машины и идущую от Дарвина интерпретацию по­ рядка как результата случайных процессов. Высоко оценивая идею естественного отбора, он напомнил, что «интерпретация порядка (ор­ ганизации) организма как результата случайных событий сделала возможным концептуальное объединение огромного фатического материала, охватываемого «синтетической теорией эволюции», включающей молекулярную генетику и биологию». И все же это бы­ ли, по оценке Берталанфи, лишь «частные успехи»: «Коренные во­ просы оставались без ответа»4.

Вскрывая внутреннее противоречие в концепции эволюции «ма­ шин» как результата случайных событий, настаивая на том, что прин­ цип выживания наиболее приспособленных приводит к кругу в дока­ зательстве, Берталанфи писал: «Ручные часы или нейлоновые чул­ ки, как правило, не появляются в природе в результате случайных процессов, а митохондрические «машины» энзиматической органи­ зации в самых простых клетках или молекулах нуклеопротеидов не­ сравнимы по сложности с часами или простыми полимерами синте­ тического волокна»5. Чтобы выжить в конкурентном соревновании, гомеостатические системы уже должны существовать, но подобное утверждение «не выводится из известных физических законов»; со­ гласно второму закону термодинамики, организованные системы,

вкоторых протекают необратимые процессы, должны стремиться к наиболее вероятным состояниям, т. е. к деструкции порядка и рас­ паду. Неовиталистические взгляды Дриша и Бергсона опирались, по мнению Берталанфи, на более совершенную аргументацию, в ос­ нове которой лежало представление о пределе возможной регуляции

в«машине». Однако неовиталисты оставались в пределах аристоте­

левского понятия энтелехии и вынуждены были апеллировать «к сверхчувственному «фактору» организации»6.

Именно организацию как фундаментальный признак живого Бер­ таланфи избрал исходным пунктом при создании общей теории сис­ тем. Традиционные способы исследования отдельных частей и про­ цессов не могли дать полного описания явлений и не содержали ин­ формации о координации частей и процессов в составе целостной

биологической системы. Берталанфи решил, что «главной задачей биологии должно стать открытие законов, действующих в биологиче­ ских системах (на всех уровнях организации)»7. Для достижения этой цели он выработал методологический подход, названный им «организмической биологией». В нем он усматривал предпосылку к созда­ нию современной теоретической биологии. Успех на этом пути дол­ жен был повлиять на все естествознание. «Можно верить, что сами попытки обнаружить основания теоретической биологии указывают на фундаментальные изменения в картине мира», — пророчески ука­ зывал Берталанфи8. Перебрасывая мост от теоретической биологии к естествознанию, он прямо сказал, что «организмическая програм­ ма явилась зародышем того, что впоследствии получило известность как общая теория систем»9.

«Организмическая биология» как методологический подход была использована и в более узкой области — «при концептуальном объ­ яснении жизненных явлений», выступая в этом случае как «систем­ ная теория организма»10.

Таким образом, усилия, направленные на создание концепции ор­ ганизма, вызвали к жизни системную теорию организма Берталан­ фи, а созданная им организмическая программа и выработанный ме­ тодологический подход в виде «организмической биологии» были ис­ пользованы для обнаружения оснований теоретической биологии.

Эту линию развития теоретической мысли в биологии Берталанфи проницательно увязал с предстоящими фундаментальными измене­ ниями в научной картине мира. Выросшая из движения прежде все­ го биологической мысли общая теория систем значительно расшири­ ла сферу воздействия биологии на картину мира. Живое не уклады­ валось в систему мира, работающую с точностью часового механиз­ ма. Дарвин нанес ей чувствительный удар. Однако выводы Дарвина касались лишь живого мира. Механической картине мире следовало противопоставить другую методологию построения картины мира. Такую методологию содержала общая теория систем Берталанфи.

На смену прямолинейности, однозначности, картине движения по раз и навсегда определенным траекториям, исключающей нарушение су­ ществующих отношений между элементами системы, эволюционное преобразование элементов, пришла картина сложного переплетения разнообразных процессов, неоднозначности результатов взаимодей­ ствия элементов, стохастичного их поведения, динамичного взаимо­ влияния целого и частей. Эта картина не была порождением чистой

абстракции, за ней стоял обширный разнообразный опыт биологии. Вскрываемое биологией тесное взаимодействие структур, функций, процессов, протекающих на разных уровнях организации, обратная связь между процессами, между процессами и структурами, наконец, возможность эволюционного преобразования биологических сис­ тем — все это не укладывалось в принципы существовавшей логики науки (логического позитивизма). Биология показала, что простой суммацией свойств и действий компонентов невозможно выразить свойства и способы действия целостной живой системы. Высшие уровни могут быть выведены в том случае, если известен ансамбль компонентов и существующие между ними отношения.

Учитывая опыт биологии и подводя итоги дискуссиям, порожден­ ным парадоксом Аристотеля — «целое больше суммы составляющих его частей» — и редукционизмом, Берталанфи сформулировал сле­ дующий принцип: «Для того чтобы понять организованную целост­ ность, нужно знать как компоненты, так и отношения между ними»11. По его наблюдениям, этот принцип не вызвал энтузиазма: «Такая по­ становка проблемы приводила к существенным трудностям, посколь­ ку «нормальная наука», в терминологии Т. Куна (т. е. традиционная наука), была мало приспособлена заниматься «отношениями» в сис­ темах»12. Методологическая неподготовленность приводила к тому, что «системные» проблемы, насчитывавшие многовековую историю, оставались «философскими» и не становились «наукой». С этой си­ туацией Берталанфи столкнулся еще в 1937 г., когда впервые на се­ минаре по философии в Чикагском университете изложил свою об­ щую теорию систем. Объясняя, почему он вынужден был после это­ го спрятать свои наброски в ящик стола, ученый писал: «Но в то вре­ мя теоретическое знание... пользовалось плохой репутацией в био­ логии, и я опасался того, что математик Гаусс однажды назвал «крик­ ливостью»...»13. И через десять лет, когда Берталанфи, наконец, опубликовал проект общей теории систем, идея его концепции была встречена, по его собственному признанию, заговором молчания.

На пути концепции стояла парадигма классической науки, фунда­ ментом которой служили «однолинейная причинность и расчленение предмета исследования на элементарные составляющие». Расчищая путь новой парадигме, А. Лотка, У. Росс Эшби, В. Вольтерра и Берта­ ланфи создали «каркас «динамической» теории систем и дали мате­ матическое описание системных параметров (целостность, сумма, рост, соревнование, аллометрия, механизация, централизация, фи-

напьность, эквифинальность и т. п.) на базе системного описания при помощи одновременных дифференциальных уравнений»14. В общую теорию систем Бертапанфи вошли: теория открытых систем, теория управления, принцип обратной связи, теория динамического «текуче­ го» равновесия.

Системный подход подготовил почву для координации и объеди­ нения усилий ряда дисциплин, включая вновь возникающие области знания, в интересах самого широкого междисциплинарного синтеза впределах естествознания и науки вообще. Оправдывая эту установ­ ку, Бертапанфи ввел понятие «логических гомологий» как инструмен­ та такого синтеза. Он полагал, что «системные законы» проявляют­ ся в виде аналогий, или «логических гомологий», законов, представ­ ляющихся формально идентичными, но относящихся к совершенно различным явлениям или даже дисциплинам»15. Системный подход выглядел с этой точки зрения как набор теорий, дисциплин и мето­ дов. Называя выражение «подходы» рыхлым и относя сюда модели, математические аппараты, новые теории и понятия, Бертапанфи за­ ключил: «Системно-теоретические подходы включают общую теорию систем (в узком смысле), кибернетику, теорию автоматов, теорию уп­ равления, теорию информации, теорию множеств, теорию графов, теорию сетей, реляционную математику, теорию игр и решений, вы­ числительную математику, моделирование и т. п.»16.

Поиск ответа на вопрос, что понимать под «системой» и как сис­ темы реализуются на разных уровнях наблюдаемого мира, Берталанфи отнес к задачам системной онтологии. Именно здесь начинаются подлинные трудности; как отмечал Бертапанфи, нелегко дать очевид­ ный ответ на вопрос, что следует определять и описывать как систе­ му. Исследователи вновь и вновь задаются им: «Естественный во­ прос, возникающий у биолога, состоит в том, насколько реальны те системы, которые выделяют при исследовании живого мира, т. е. не являются ли они следствием произвольных действий исследова- теля-теоретика»17. Сам Бертапанфи предложил выделять три типа систем: 1) реальные системы, выводимые из наблюдения и соответ­ ствующие объективной природе, существующие независимо от на­ блюдателя, 2) концептуальные системы — логика, математика, т. е. символические конструкции, 3) абстрактные системы — концептуаль­ ные системы, имеющие эквивалент в реальности (наука).

Поскольку различие между «реальными» объектами и системами и концептуальными конструкциями и системами невозможно выявить