Евгений Седов - Одна формула и весь мир
При написании текстов авторы могут варьировать комбинации применяемых слогов и слов только в пределах существующих фонетических и грамматических правил.
В процессе мутаций природа тоже установила для энтропии определенные рамки, и, подобно тому как буквы «вплетены» в несущие смысловую нагрузку слова и фразы, каждый вновь возникающий признак взаимосвязан с целым комплексом одновременно изменяющихся признаков и свойств. Изменениям подвержены не отдельные гены, а целые совокупности взаимосвязанных генов, и единственный путь к познанию сложных наследственных механизмов заключается в том, чтобы научиться читать те «записи», которые заключает в себе наследственный генетический код.
Расшифровав азбуку генетического кода, ученые обнаружили, что он построен по принципу всех письменных текстов. Есть алфавит, включающий в себя четыре буквы, роль которых выполняют четыре различные химические соединения (генетики называют их нуклеотидами): аде-нин — А; гуанин — Г; тимин — Т; цитозин — Ц. Из четырех букв алфавита можно составить 64 трехбуквенных слова типа ААА, ААГ, ТЦГ и т. д. Слова этого лексикона соответствуют «названиям» аминокислот 14.
*Слово «название» взято в кавычки, потому что те названия аминокислот, которыми пользуются биохимики, не похожи на те «названия», которые «присвоила» им природа. Например, глутаминовая кислота кодируется в ДНК генетическим словом АЦТ, аргинин — АГЦ, тирозин — ААТ и т. п. При транскрипции этих слов из ДНК в РНК слово АЦТ перекодируется в слово УГА (где У — урацил), слово АГЦ перекодируется в УЦГ и т. д. Из 64 слов генетического словаря 61 слово соответствует аминокислотам, так как несколькими разными трехбуквенными сочетаниями (триплетами) кодируется одна из 20 аминокислот. Остальные три слова служат командами окончания процесса синтеза белков.
Каждое слово кода — это команда к включению одной из аминокислот в процесс синтеза белков, образующих ткани живых организмов. Таким образом, структура всех живых тканей и организмов содержится в структуре генетических фраз.
Все, что сказано о буквах, словах и фразах генетических кодов,— это не просто образное сравнение, а краткое изложение принципа построения языка, на котором природа «пишет свои завещания» — все то, что положено организмам (включая и нас с вами) получать по наследству от предков.
В общем, приходится согласиться с тем удивительным фактом, что такая «письменность» была «изобретена» природой за много миллиардов лет до появления людей.
Не люди придумали информацию. Информацией их снабжает природа. Человек изобрел только способы получения информации и ее обработки, создав с этой целью великое множество языков.
Остается только понять, откуда берется та информация, которая сама по себе, без нашего ведома и согласия возникает в природе, и научиться читать тексты, зашифрованные природой, так же легко и свободно, как сообщения на страницах газет.
Решение всякой научной проблемы должно начинаться с самых азов. Азами генетических текстов являются 4 кодона. Но как мог возникнуть в природе такой «продуманный» и совершенный язык? Откуда взялась информации для «конструирования» первых живых клеток? Является ли информация! достоянием только живой материи или носителями информации могут быть атомы, молекулы, неорганические вещества?
Из полупроводниковых, ферромагнитных или оптических кристаллов можно создать ячейки искусственной памяти, счетные и логические схемы электронных машин.
Может быть, кристаллы способны хранить и обрабатывать информацию не только в специально созданных человеком устройствах?
В самом деле, вокруг опущенного в раствор кристалла возникают точно такие же по форме и по структуре кристаллы, так, словно он передает молекулам жидкости некий сигнал. Чем такая передача информации отличается от обмена сигналами между кристаллическими ячейками электронных машин или от информации, которую мы черпаем из книг и газет?
Все эти вопросы возникли после создания вычислительной техники, кибернетики и теории информации. К «информационному взрыву» человечество вел долгий нелегкий путь.
На всех этапах своего становления человек неуклонно овладевал информацией. Сначала в виде первых членораздельных звуков, которыми первобытные люди обменивались друг с другом, чтобы предупредить соплеменников об опасности, поделиться радостью или подать боевой сигнал. Затем в форме наскальных рисунков, изображающих эпизоды из жизни. И лишь значительно позже возникла письменность, дошедшая до нас благодаря долговечности камня, выполнявшего роль страниц первобытных книг.
Потом появились папирусы, рукописные книги и, наконец, предназначенные для передачи и хранения информации технические средства — печатный станок, звукозапись, фотография, телеграф, телефон, радио, кинематограф, телевидение, искусственная память и схемы обработки информации электронными м׳ашинами.
Обратите внимание, как с каждым новым техническим изобретением сохраняемая информация становилась все «живей» и «живей».
Изобретенный Эдисоном фонограф позволил «оживлять» человеческий голос и звуки музыки, будь то отдельный инструмент или целый оркестр. А когда это изобретение воссоединилось с изобретенным братьями Люмьер синематографом, родилось одно из самых емких, универсальных средств сохранения «живой» информации — звуковое кино.
Предрекая соединение синематографа и фонографа и приветствуя эту «новую победу над бесконечными таинствами природы», выдающийся искусствовед прошлого века В. В. Стасов писал: «...какие счастливые будущие поколения — они будут видеть, слышать, знать, точно осязать глазами и слухом своих прежних великих людей... Будущие Рубинштейны и Листы не исчезнут бесследно со своими несравненными тонами и звуками на фортепьяно. Будущие Герцены, Гоголи и Грибоедовы будут перед глазами и воображением каждого и везде».
Успехи, достигнутые наукой и техникой, породили у человечества излишнее самомнение: людям стало казаться, что вся существующая вокруг них информация — дело только их разума и их рук.
Естественно, что без желания автора не появится новая книга, без усилий режиссера и оператора не возникнет сам по себе кинокадр. В электронных машинах возникло новое качество: хотя начальная информация заложена в них опять-таки человеком, но живет она уже сама по себе. Оператор не может предречь заранее, в каком виде вернет ему информацию электронно-вычислительная машина, иначе не было бы смысла в создании и использовании подобных машин.
А в организме животных? А в клетке? Разве в них информация не живет самостоятельно, то есть независимо от воли и желаний людей? Ответ на этот вопрос дала кибернетика. Да, есть много общего в процессах переработки и накопления информации в клетках живых организмов и в цепях электронных машин. Потому что информация появилась в природе до электронных машин, до человека, до... До чего? Откуда взялась первая информация? Откуда черпал ее простейший одноклеточный организм? Существовала ли информация, когда не было на Земле живых клеток? Можно ли называть информацией те воздействия, которые оказывают на структуру намагниченных или поляризуемых кристаллов магнитные и электрические поля? Если да, то что общего между такой информацией и сообщениями, передаваемыми по телеграфу и радио или получаемыми из книг, журналов, газет? А если общего нет, то зачем называть «информацией» совершенно разные вещи и измерять их с помощью одинаковых единиц?
Чтобы разобраться в этом множестве недоуменных вопросов, рассмотрим снова тот же пример.
Человек нечаянно прикоснулся к горячему чайнику и отдернул руку раньше, чем осознал боль. Такое движение называется рефлекторным. Тысячи импульсов, переданных по нервным волокнам, заставляют двигаться мышцы плеча, предплечья, локтевого и лучевого суставов, кисти и пальцев руки.
Модель этого строго согласованного движения мышц хранится в нервных тканях, поэтому единственного сигнала о прикосновении к горячему телу оказывается достаточно для приведения в действие сотен и тысяч необходимых команд.
Точно так же передавая информацию с пульта управления, мы посылаем закодированную в определенной последовательности импульсов ־модель движения всех многочисленных органов автоматического станка. Количество потребляемой этим станком энергии зависит от интенсивности движения его органов, то есть от массы и скорости всех его подвижных частей. Количество потребляемой этим станком информации определяется сложностью производимых им операций, порядком согласований (по скорости, направлениям) и чередований движения всех его органов и узлов. Молот в несколько тысяч тонн может быть приведен в действие одним импульсом информации. Искусственные руки робота, умеющие взять со стола и соединить друг с другом две крошечные детали, требуют для своего управления заранее разработанных моделей движения, состоящих из сотен тысяч команд.
