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

NovaInfo 85, с.5-9, скачать PDF
Опубликовано
Раздел: Биологические науки
Просмотров за месяц: 2
CC BY-NC

Аннотация

В статье раскрыты основные особенности трактовки жизни в контексте принципов квантовой биологии и биоцентризма. Теоретические особенности квантовой биологии позволяют понимать жизнь как комплекс процессов, фундаментальной основой которых являются законы квантовой механики.

Ключевые слова

КВАНТОВАЯ ДЕКОГЕРЕНЦИЯ, КВАНТОВАЯ БИОЛОГИЯ, КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА, ЖИЗНЬ, БИОЦЕНТРИЗМ

Текст научной работы

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.

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.

Читайте также

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.
  5. Бондаренко А.И. Перспективы развития квантовой биологии. 2018. №84-1. URL: https://novainfo.ru/article/14987

Цитировать

Бондаренко, А.И. Обоснование формирования современной концепции жизни в контексте принципов квантовой биологии и биоцентризма / А.И. Бондаренко. — Текст : электронный // NovaInfo, 2018. — № 85. — С. 5-9. — URL: https://novainfo.ru/article/15278 (дата обращения: 12.08.2022).

Поделиться