Обоснование формирования современной концепции жизни в контексте принципов квантовой биологии и биоцентризма

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обоснование формирования современной концепции жизни в контексте принципов квантовой биологии и биоцентризма

Квантовая биология -- это теоретический синтез основных принципов и критериев рассмотрения действительности в результате принятия ключевых закономерностей квантовой механики, а также основ представлений о явлениях и объектах биохимии и биологии в их феноменальном выражении. Современная квантовая биология обладает важной особенностью, позволяющей находить данный комплекс основ понимания явлений квантового мира и их роли в формировании и функционировании жизни ярким примером возможности раскрытия уникальности жизни и законов распределения и совместного могущего быть рационально обоснованным функционирования процессов, лежащих в её основе. квантовый биология термодинамика живой

Э. Шрёдингер в книге «Что такое жизнь с точки зрения физики?» отметил ряд важных вопросов, выявивших особенность жизни и направивших последователей крупнейшего физика-теоретика XX века к рассмотрению проблемы характерных признаков тех явлений, которые протекают внутри живого организма и опосредуют его возможность существования и надлежащего функционирования как системы. В первую очередь Э. Шрёдингер отмечает отличие элементов и структур живого мира от объектов неживой природы «со статистической точки зрения» [4, c. 22], называя при этом собственно определяемую основу жизни -- хромосомную нить -- как «апериодический кристалл» [4, c. 23].

Э. Шрёдингер признаёт необходимость физического обоснования природы жизни ввиду «физической организации» процессов и феноменов живого мира и «физических впечатлений» как примера их взаимодействия с веществами и предметами внешнего мира, что непосредственно порождает долженствование универсального физического закона, описывающего жизнь [4, c. 29]. Существование данного физического закона может быть определено как глубинное понимание реальности живого, объясняющее многообразие и устойчивость его проявлений.

Особенностью живого физик-теоретик отмечает регулирующее воздействие отдельных атомов в физиологических процессах [4, c. 44], раскрывая механизмы и закономерности наследственности и изменчивости живого, указывая на малые размеры (по С.Д. Дарлингтону, исследовавшему клетки слюнных желёз дрозофилы, размер гена был найден как 300 ангстрем [4, c, 65]) материального носителя живого -- гена, определяющего все возможности реализации жизни. Постоянство генома Э. Шрёдингер называет «чудом» ввиду высокой длительности и непрерывности функционирования генетического аппарата [4, c. 87], производя попытки обосновать генетические закономерности физическими законами, и прежде всего теми, которые были раскрыты с привлечением к рассмотрению объектов квантового мира. При этом мутации как скачкообразные изменения носителя генетически опосредуемых свойств живого -- «локомотив» естественного отбора -- Э. Шрёдингером объясняются квантовыми скачками в генной молекуле [4, c. 71].

Явление квантового скачка было определено уже Н. Бором в 1913 году как изменение состояния атома с испусканием либо поглощением фотона [2, c. 29]. Так, квантовомеханическая система при взаимодействии с объектами, закономерности развития которых подчиняются общим принципам классической механики, проявляет скачкообразное изменение, обладающее вероятностной природой возникновения состояния, характеризуемого необратимостью, оказываясь на время в суперпозиции квазисостояний, декогерирующих до определённого «неожиданного» параметра, могущего быть регистрируемым [2, c. 31-32, 476-477]. При этом скачкообразность развития волновой функции объектов квантового мира -- структурных основ живого, раскрытие которых необходимо для понимания самих возможностей существования живого -- объясняется Э. Шрёдингером в контексте перехода от одной устойчивой молекулярной конфигурации к другой, к изомерной новой аллели того же локуса, что в контексте генетики реализуется как мутационный процесс, играющий ключевую роль в эволюции видов [4, c. 97-101].

В итоге, определяя живое в его апериодичности, а также многообразии и устойчивости функционирования, формировании упорядоченности, согласованности, слаженности комплекса системообразующих процессов, в своей основе определяемых явлениями наследственности и изменчивости, Э. Шрёдингер находит возможным определить уникальность живого по принципу созидания и воспроизводства «от порядка к порядку» [1, c. 75-79]. Оказываясь в окружении мира с основами, определяемыми статистической физикой, живое предстаёт как нечто, обладающее возможностью воспроизводить отрицательную энтропию, создавая упорядоченность как ведущую основу собственной явленности и развития. Такая упорядоченность определяется необходимостью поддержания квантовой когерентности процессов биологических систем [1, c. 388], в которых квантовые законы оказываются необходимой основой осуществления процессов жизни, на генетическом уровне определённой ими.

Начала термодинамики играют существенную роль в развитии мироздания, обозначая универсальные законы развития неживого. Жизнь в своих основах «противостоит» возрастающему хаосу, определяемому общим правилом возрастания энтропии, причём, согласно представлениям Дж. Аль-Халили и Дж. Макфаддена, данный феномен понимается как реализация явления квантовой запутанности, нарушающей разрушительное влияние хаотичности молекулярного шума как результата термодинамических оснований реальности [1, c. 367, 406]. Таким образом, квантовые основания мира, согласно представлениям авторов, делают возможным раскрытие процессов определения жизни как феномена в сущностном аспекте. Обоснованиями подобным идеям служат подтверждённые экспериментально принципы реализации квантовых процессов в живом мире, так что данные процессы проявляют высокую эффективность (к примеру, практически 100%-ная эффективность этапа захвата энергии фотона в процессе фотосинтеза [1, c. 168]), создающую упорядоченность самой жизни в многообразных проявлениях.

Проблема развития квантовой биологии непосредственно пересекается с необходимостью обоснования другого аспекта явлений живого мира -- возможности существования когнитивных функций живого [человека], непосредственная представленность квантовых взаимодействий в реализации подобных функций, их роль и субстанциональные возможности как имплицитная составляющая комплексной теории жизни. Э. Шрёдингер производил постановку проблемы соответствия мысли и структуры мозга и органов чувств, адекватных восприятию реальности макромира [4, c. 29].

При этом вопрос о роли квантовых явлений в феномене сознания был поставлен как результат квантового скачка, определяемого квантовой декогеренцией ввиду взаимодействия квантовой системы с макроскопической системой, моделированной на уровне феноменального сознания. Так, И. фон Нейманом сознание было представлено как «абстрактное Я» [2, c. 284] -- возведённый на уровень абсолютного сознания измерительный прибор, который становится частью квантовой системы и в результате декогеренции формирует определённое состояние системы.

Р. Ланца и Б. Берман, руководствуясь результатами подобного эксперимента, рядом мысленных экспериментов и элементов практического опыта, постулируют о ином восприятии взаимодействия живого и неживого, и особую роль живого определяют следующим образом: «восприятие реальности -- это процесс, в котором непосредственно участвует наше сознание» [3, c. 10-15], причём сознание, согласно определениям авторов, формирует комплексную составляющую самой реальности в процессе реализации квантовой декогеренции. Следовательно, субъективное чувство жизни авторы ставят основой бытия человека при понимании первенства сознания человека и восприятия, производимого живым, во взаимодействии с реальностью. Будучи развитием идей, заложенных квантовой механикой, биоцентризм дополняет квантовую биологию в раскрытии идеи реализации явлений квантового мира в мире классической механики и определяет дальнейшие возможности поиска оснований живого и жизни как феномена Вселенной во множестве проявлений, которые опираются на квантовомеханические закономерности.

Современная квантовая биология отличается наличием существенного потенциала к дальнейшему развитию [5]. Наиболее выдающая роль данной отрасли науки в современный период -- формирование новой концепции жизни, раскрывающей основы и закономерности данного феномена во взаимосвязи явлений и процессов, составляющих жизнь. Результаты теоретических разработок, а также возможная практическая реализация принципов квантовой биологии позволят детально понимать роль явлений квантового мира в осуществлении когнитивных функций человека или метаболических процессов живого и т.п., то есть раскрыть комплекс фундаментальных оснований жизни.

Список литературы

1. Аль-Халили Дж., Макфадден Дж. Жизнь на грани. СПб.: Питер, 2017. 416 с.

2. Иванов М.Г. Как понимать квантовую механику. М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2012. 516 с.

3. Ланца Р., Берман Б. Биоцентризм. Как жизнь создает Вселенную. СПб.: Питер, 2015. 224 c.

4. Шрёдингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? М.: РИМИС, 2009. 176 с.

Размещено на Allbest.ru