Комментарии к диспуту между Мейером и Аткинсом
Хотелось бы прокомментировать диспут по проблемам Intelligent Design между Стивеном Мейером (сторонник и популяризатор гипотезы ID, основатель Discovery Institute, специалист по философии науки) и Питером Аткинсом (химик, эволюционист, профессор Оксфордского ун-та).
Вкратце, гипотеза Intelligent Design говорит о том, что при определённых условиях анализ некоторой конфигурации X материи позволяет классифицировать X как целенаправленно созданную интеллектуальным агентом. В таких случаях говорят, что Х является дизайном. Примеры дизайнов: персональный компьютер, рисунок на бумаге, стихотворение Пушкина, двигатель внутреннего сгорания, рибосомальный белок S12. Критерием классификации служит количество функциональной информации, которую несёт Х. В свою очередь, количество функциональной информации оценивается по доле состояний, которым отвечает Х, в контексте определенной функции, в пространстве возможных состояний. Чем меньше эта доля, тем больше функциональной информации Х несёт. Например, инструкция по пользованию пылесосом несёт относительно большое количество функциональной информации, поскольку число строк, которыми можно задать инструкцию, по отношению к числу всех возможных строк длины, не более заданной, очень мало. Из анализа наблюдений следует, что на практике за ограниченное время в некоторой системе неинтеллектуальные факторы (природные регулярности или стохастика) могут быть ответственны за производство лишь ограниченного количества функциональной информации. Поэтому в рамках гипотезы утверждается, что если Х несёт больше функциональной информации, чем может образоваться под действием неинтеллектуальных факторов, то Х с достаточной степенью уверенности можно классифицировать как дизайн.
Сделав необходимые вводные замечания, перейдём к обсуждению дискуссии.
С самого начала дискутирующие не выработали общей терминологии. Это печально. А вот, к примеру, авторы книги "Introduction to Evolutionary Informatics", в которой подробно обсуждаются проблемы информации применительно к живым существам, оговаривают терминологию с первых страниц, и это правильно.
Мейеру большой минус за то, что у него не прозвучала абсолютно необходимая, критически важная добавка о количестве функциональной информации, только по превышении которого мы можем с уверенностью говорить об интеллектуальном происхождении объекта исследования. Это существенно важно для дальнейшей дискуссии. Он пропустил сильный удар со стороны Аткинса.
Модель К. Шеннона (передача информации по физическому каналу с шумом) не отражает смысловой стороны информации и поэтому не является адекватным инструментом анализа живых систем. В рамках этой модели мы можем отследить только энтропийный аспект информации. Ущербность шенноновского определения информации с точки зрения описания процессов в живых организмах признаёт, например, такой крупный специалист по биофизике, как Ховард Патти:
Many discussions have focused on the relation between information and entropy. This has often led to misleading interpretations because of the use of Shannon's definition of information that is independent of meaning, fitness, or semantic value. This definition has little relation to biological evolution where the adaptive or survival value of information is all that counts.
Howard Pattee, Irreducible and complementary semiotic forms, Semiotica, 134-1/4 (2001), 341-358.
Информация может генерироваться спонтанно, так что формально Аткинс прав. В рамках того определения информации, которым оперирует Аткинс, две копии одной и той же книги содержат больше информации, чем одна. Однако вряд ли использование этого определения оправдано в тех вопросах, где нас интересует смысловая сторона: вторая копия книги ничего не добавляет с точки зрения смыслового содержания. С другой стороны, понятие функциональной информации как раз позволяет рассматривать семантический аспект. Эмпирическая наука свидельствует о том, что ни фактор случайности, ни какой-либо из известных науке физических процессов ни порознь, ни в комбинациях не способны практически произвести столь большое количество функциональной информации, которое наблюдается в биосфере, на интервале времени жизни биоты даже при самых оптимистических оценках! Неучёт этого обстоятельства Аткинсом показывает, что он вообще не осознаёт данной проблемы.
Обратное утверждение о неограниченности производства функциональной информации в живых системах на практике не имеет под собой на сегодня никакой естественнонаучной основы и является выражением, по существу, религиозной веры в эволюцию. Аткинс верует в эволюцию, вероятно, не сознавая этого. Он задал Мейеру вопрос о том, реальна ли эволюция, потребовав бинарного ответа. Здесь опять он выступает с чисто формальных позиций. Как остроумно заметил ещё один участник обсуждения, это всё равно, что спрашивать: «Ты уже перестал бить свою жену: да или нет?!» Из этого я заключаю, что либо он недостаточно глубоко понимает проблему, либо кривит душой. Поскольку Аткинс - признанный специалист по химии, то даже не знаю...
Эволюция, естественно, имеет место. Весь вопрос в том, какая именно и чего она может достичь. Если под эволюцией понимать лишь динамику системы, то на вопрос Аткинса существует тривиальный положительный ответ. Ситуация многократно усложняется как только мы задаёмся вопросом о происхождении сложных функциональных, самовоспроизводящихся и, к тому же, семантически замкнутых систем. Именно поэтому и важно выработать общую терминологию, прежде чем пускаться обсуждать подробности. Для начала необходимо определиться по следующим вопросам: что такое информация; что такое эволюция; какие классы причин мы готовы рассматривать и почему и т.д.
Эволюция - это не что иное, как случайное блуждание по пространству параметров. На практике возможности биологической эволюции более чем скромны. В среднем эволюция по Дарвину не работает по простой причине: генетический дрейф уничтожает подавляющее большинство полезных мутаций, и без того крайне редких, тогда как для того, чтобы естественный отбор «зацепился», мутация должна присутствовать в значительной части популяции. Cценарии, в которых дарвиновская модель удовлетворительно описывает наблюдения, можно пересчитать по пальцам. Они кочуют из учебника в учебник и, по большому счету, лишь подтверждают её неработоспособность в том, что касается объяснения возникновения сложных функциональных систем. В основном, в тех практических сценариях, где всё же работает дарвиновский механизм, имеется не эволюция, а инволюция, деградация функциональной информации, то есть приспособление организмов к новым условиям обитания путем упрощения изначальной функциональной сложности, а не усложнения.
Печально, что центральный вопрос трансляции генетической информации как-то не был особенно озвучен в дискуссии. Это большой недостаток позиции Мейера. Дело в том, что эволюция не может обеспечить возникновение системы трансляции кода. Напротив, эволюция становится возможной именно потому, что имеет место трансляция кода. Аткинс делает здесь распространённую ошибку, путая причину со следствием. Именно в это русло, на мой взгляд, и нужно было Мейеру направить обсуждение. Именно здесь раскрывается неадекватность позиции сторонников предполагаемой пребиотической и затем биологической эволюции как универсального объяснения наблюдаемой в биосфере сложности.
В первом приближении не существует физико-химической избирательности при полимеризации нуклеотидов в водяном растворе (избирательность есть, но она слабая и локальная). Поэтому порядок следования нуклеотидов в полимере, по большому счёту, не определяется особенностями химических взаимодействий между ними: любой из четырёх нуклеотидов может в водяном растворе присоединить к себе любой другой (в контексте живого организма). Именно это открывает возможности для построения системы трансляции нуклеотидного кода. Однако законы природы лишь позволяют системе трансляции существовать; они не в состоянии её организовать! Это так, потому что законы движения материи не отвечают за организацию символьных граничных условий на движение вещества. Аткинс даже понятия об этом не имеет. Для химика, рассуждающего о живых системах, это непростительно.
Еще минус Мейеру за то, что он говорит о самоорганизации материи, играя фактически на "их" поле по "их" правилам. Неинтеллектуальной самоорганизации материи не существует. Неживая природа, лишённая центров принятия решений, не способна к самоорганизации, понимаемой как образование многокомпонентных систем, состоящих из взаимодействующих между собой частей, выполняющих различные функции. Обычная "тактика" спорщиков-эволюционистов состоит в данном случае в том, что здесь они приводят пример кристаллизации, предлагая считать её самоорганизацией, а затем протаскивают сюда и организацию символьных граничных условий на движение материи в системе трансляции, требуя признать её аналогом кристаллизации. Это чудовищная категориальная ошибка, на которую специалист не имеет права. Никакой аналогии между кристаллизацией и организацией системы трансляции не существует. Кристаллизация сводится к чисто физическим факторам как проявлению принципа минимума полной потенциальной энергии системы. Однако трансляция генетической информации представляет собой локальный эффект, результат организации компонентов системы в единое взаимозависимое целое. Отношение «знак-обозначаемое» безразлично (ср. безразличное равновесие) относительно природных регулярностей (так наз. законов природы) в том смысле, что организация системы трансляции совместима с законами движения, однако ими не определяется аналогично тому, как содержание написанного ручкой на листке бумаги текста не определяется физическими свойствами чернил и их растеканием по бумаге.
"No natural law restricts the possibility-space of a written (or spoken) text"
Hoffmeyer & Emeche (1991): Code-duality and the semiotics of nature. In: 'On Semiotic Modeling', M. Anderson and F. Merrell (eds.), 117-166. Berlin: Mouton de Gruyter.
"Semiotic interactions do not take place of physical necessity".
Kull (1999): Biosemiotics in the twentieth century: A view from biology. Semiotica, 127 (1/4), 385-414.
Аткинс вступает на минное поле, когда сравнивает теорию эволюции с теорией относительности. Это заведомо проигрышный ход для него, поскольку никакая СТЭ по предсказательной мощности и рядом не стоит с теорией относительности. Теория относительности имеет возможность достаточно точного прогнозирования. СТЭ этого делать не в состоянии. Предвижу возражение с использованием популяционной генетики в качестве примера. Но тут же замечу, что популяционная генетика «ортогональна» утверждению о возможности спонтанной генерации практически неограниченных количеств функциональной новизны, поскольку эта дисциплина занимается только микроэволюционной динамикой популяций.
В качестве иллюстрации понимания современными биологами проблем дарвинизма приведу одну цитату.
“Darwin’s theory of evolution by natural selection has obstinately remained in words since 1859. Of course, there are many mathematical models that show natural selection at work, but they are all examples. None claims to capture Darwin’s central argument in its entirety.”
A. Grafen, ‘The Formal Darwinism Project: A Midterm Report,’ J Evol Biol. 2007 July 20(4):1243-54.
То, что Аткинс не видит необходимости введения агента с научной т. зр., проистекает из недооценки глубины затрагиваемых научных вопросов. Он всё ещё мыслит категориями 19 века. Он упрекает сторонников ID в интеллектуальной лени, но этим лишь показывает свою заносчивость и недостаток осведомлённости, ничего более. Это, на мой взгляд, большая проблема для него как учёного. Кстати, когда он сказал, что человечество потому пришло к атеизму через науку, что знает больше, чем знали верующие учёные прошлого, и когда на это ему привели в пример взгляды Макса Планка, то обнаружилось, что он даже не знает о чём речь.
Вкратце, гипотеза Intelligent Design говорит о том, что при определённых условиях анализ некоторой конфигурации X материи позволяет классифицировать X как целенаправленно созданную интеллектуальным агентом. В таких случаях говорят, что Х является дизайном. Примеры дизайнов: персональный компьютер, рисунок на бумаге, стихотворение Пушкина, двигатель внутреннего сгорания, рибосомальный белок S12. Критерием классификации служит количество функциональной информации, которую несёт Х. В свою очередь, количество функциональной информации оценивается по доле состояний, которым отвечает Х, в контексте определенной функции, в пространстве возможных состояний. Чем меньше эта доля, тем больше функциональной информации Х несёт. Например, инструкция по пользованию пылесосом несёт относительно большое количество функциональной информации, поскольку число строк, которыми можно задать инструкцию, по отношению к числу всех возможных строк длины, не более заданной, очень мало. Из анализа наблюдений следует, что на практике за ограниченное время в некоторой системе неинтеллектуальные факторы (природные регулярности или стохастика) могут быть ответственны за производство лишь ограниченного количества функциональной информации. Поэтому в рамках гипотезы утверждается, что если Х несёт больше функциональной информации, чем может образоваться под действием неинтеллектуальных факторов, то Х с достаточной степенью уверенности можно классифицировать как дизайн.
Сделав необходимые вводные замечания, перейдём к обсуждению дискуссии.
Click to viewС самого начала дискутирующие не выработали общей терминологии. Это печально. А вот, к примеру, авторы книги "Introduction to Evolutionary Informatics", в которой подробно обсуждаются проблемы информации применительно к живым существам, оговаривают терминологию с первых страниц, и это правильно.
Мейеру большой минус за то, что у него не прозвучала абсолютно необходимая, критически важная добавка о количестве функциональной информации, только по превышении которого мы можем с уверенностью говорить об интеллектуальном происхождении объекта исследования. Это существенно важно для дальнейшей дискуссии. Он пропустил сильный удар со стороны Аткинса.
Модель К. Шеннона (передача информации по физическому каналу с шумом) не отражает смысловой стороны информации и поэтому не является адекватным инструментом анализа живых систем. В рамках этой модели мы можем отследить только энтропийный аспект информации. Ущербность шенноновского определения информации с точки зрения описания процессов в живых организмах признаёт, например, такой крупный специалист по биофизике, как Ховард Патти:
Many discussions have focused on the relation between information and entropy. This has often led to misleading interpretations because of the use of Shannon's definition of information that is independent of meaning, fitness, or semantic value. This definition has little relation to biological evolution where the adaptive or survival value of information is all that counts.
Howard Pattee, Irreducible and complementary semiotic forms, Semiotica, 134-1/4 (2001), 341-358.
Информация может генерироваться спонтанно, так что формально Аткинс прав. В рамках того определения информации, которым оперирует Аткинс, две копии одной и той же книги содержат больше информации, чем одна. Однако вряд ли использование этого определения оправдано в тех вопросах, где нас интересует смысловая сторона: вторая копия книги ничего не добавляет с точки зрения смыслового содержания. С другой стороны, понятие функциональной информации как раз позволяет рассматривать семантический аспект. Эмпирическая наука свидельствует о том, что ни фактор случайности, ни какой-либо из известных науке физических процессов ни порознь, ни в комбинациях не способны практически произвести столь большое количество функциональной информации, которое наблюдается в биосфере, на интервале времени жизни биоты даже при самых оптимистических оценках! Неучёт этого обстоятельства Аткинсом показывает, что он вообще не осознаёт данной проблемы.
Обратное утверждение о неограниченности производства функциональной информации в живых системах на практике не имеет под собой на сегодня никакой естественнонаучной основы и является выражением, по существу, религиозной веры в эволюцию. Аткинс верует в эволюцию, вероятно, не сознавая этого. Он задал Мейеру вопрос о том, реальна ли эволюция, потребовав бинарного ответа. Здесь опять он выступает с чисто формальных позиций. Как остроумно заметил ещё один участник обсуждения, это всё равно, что спрашивать: «Ты уже перестал бить свою жену: да или нет?!» Из этого я заключаю, что либо он недостаточно глубоко понимает проблему, либо кривит душой. Поскольку Аткинс - признанный специалист по химии, то даже не знаю...
Эволюция, естественно, имеет место. Весь вопрос в том, какая именно и чего она может достичь. Если под эволюцией понимать лишь динамику системы, то на вопрос Аткинса существует тривиальный положительный ответ. Ситуация многократно усложняется как только мы задаёмся вопросом о происхождении сложных функциональных, самовоспроизводящихся и, к тому же, семантически замкнутых систем. Именно поэтому и важно выработать общую терминологию, прежде чем пускаться обсуждать подробности. Для начала необходимо определиться по следующим вопросам: что такое информация; что такое эволюция; какие классы причин мы готовы рассматривать и почему и т.д.
Эволюция - это не что иное, как случайное блуждание по пространству параметров. На практике возможности биологической эволюции более чем скромны. В среднем эволюция по Дарвину не работает по простой причине: генетический дрейф уничтожает подавляющее большинство полезных мутаций, и без того крайне редких, тогда как для того, чтобы естественный отбор «зацепился», мутация должна присутствовать в значительной части популяции. Cценарии, в которых дарвиновская модель удовлетворительно описывает наблюдения, можно пересчитать по пальцам. Они кочуют из учебника в учебник и, по большому счету, лишь подтверждают её неработоспособность в том, что касается объяснения возникновения сложных функциональных систем. В основном, в тех практических сценариях, где всё же работает дарвиновский механизм, имеется не эволюция, а инволюция, деградация функциональной информации, то есть приспособление организмов к новым условиям обитания путем упрощения изначальной функциональной сложности, а не усложнения.
Печально, что центральный вопрос трансляции генетической информации как-то не был особенно озвучен в дискуссии. Это большой недостаток позиции Мейера. Дело в том, что эволюция не может обеспечить возникновение системы трансляции кода. Напротив, эволюция становится возможной именно потому, что имеет место трансляция кода. Аткинс делает здесь распространённую ошибку, путая причину со следствием. Именно в это русло, на мой взгляд, и нужно было Мейеру направить обсуждение. Именно здесь раскрывается неадекватность позиции сторонников предполагаемой пребиотической и затем биологической эволюции как универсального объяснения наблюдаемой в биосфере сложности.
В первом приближении не существует физико-химической избирательности при полимеризации нуклеотидов в водяном растворе (избирательность есть, но она слабая и локальная). Поэтому порядок следования нуклеотидов в полимере, по большому счёту, не определяется особенностями химических взаимодействий между ними: любой из четырёх нуклеотидов может в водяном растворе присоединить к себе любой другой (в контексте живого организма). Именно это открывает возможности для построения системы трансляции нуклеотидного кода. Однако законы природы лишь позволяют системе трансляции существовать; они не в состоянии её организовать! Это так, потому что законы движения материи не отвечают за организацию символьных граничных условий на движение вещества. Аткинс даже понятия об этом не имеет. Для химика, рассуждающего о живых системах, это непростительно.
Еще минус Мейеру за то, что он говорит о самоорганизации материи, играя фактически на "их" поле по "их" правилам. Неинтеллектуальной самоорганизации материи не существует. Неживая природа, лишённая центров принятия решений, не способна к самоорганизации, понимаемой как образование многокомпонентных систем, состоящих из взаимодействующих между собой частей, выполняющих различные функции. Обычная "тактика" спорщиков-эволюционистов состоит в данном случае в том, что здесь они приводят пример кристаллизации, предлагая считать её самоорганизацией, а затем протаскивают сюда и организацию символьных граничных условий на движение материи в системе трансляции, требуя признать её аналогом кристаллизации. Это чудовищная категориальная ошибка, на которую специалист не имеет права. Никакой аналогии между кристаллизацией и организацией системы трансляции не существует. Кристаллизация сводится к чисто физическим факторам как проявлению принципа минимума полной потенциальной энергии системы. Однако трансляция генетической информации представляет собой локальный эффект, результат организации компонентов системы в единое взаимозависимое целое. Отношение «знак-обозначаемое» безразлично (ср. безразличное равновесие) относительно природных регулярностей (так наз. законов природы) в том смысле, что организация системы трансляции совместима с законами движения, однако ими не определяется аналогично тому, как содержание написанного ручкой на листке бумаги текста не определяется физическими свойствами чернил и их растеканием по бумаге.
"No natural law restricts the possibility-space of a written (or spoken) text"
Hoffmeyer & Emeche (1991): Code-duality and the semiotics of nature. In: 'On Semiotic Modeling', M. Anderson and F. Merrell (eds.), 117-166. Berlin: Mouton de Gruyter.
"Semiotic interactions do not take place of physical necessity".
Kull (1999): Biosemiotics in the twentieth century: A view from biology. Semiotica, 127 (1/4), 385-414.
Аткинс вступает на минное поле, когда сравнивает теорию эволюции с теорией относительности. Это заведомо проигрышный ход для него, поскольку никакая СТЭ по предсказательной мощности и рядом не стоит с теорией относительности. Теория относительности имеет возможность достаточно точного прогнозирования. СТЭ этого делать не в состоянии. Предвижу возражение с использованием популяционной генетики в качестве примера. Но тут же замечу, что популяционная генетика «ортогональна» утверждению о возможности спонтанной генерации практически неограниченных количеств функциональной новизны, поскольку эта дисциплина занимается только микроэволюционной динамикой популяций.
В качестве иллюстрации понимания современными биологами проблем дарвинизма приведу одну цитату.
“Darwin’s theory of evolution by natural selection has obstinately remained in words since 1859. Of course, there are many mathematical models that show natural selection at work, but they are all examples. None claims to capture Darwin’s central argument in its entirety.”
A. Grafen, ‘The Formal Darwinism Project: A Midterm Report,’ J Evol Biol. 2007 July 20(4):1243-54.
То, что Аткинс не видит необходимости введения агента с научной т. зр., проистекает из недооценки глубины затрагиваемых научных вопросов. Он всё ещё мыслит категориями 19 века. Он упрекает сторонников ID в интеллектуальной лени, но этим лишь показывает свою заносчивость и недостаток осведомлённости, ничего более. Это, на мой взгляд, большая проблема для него как учёного. Кстати, когда он сказал, что человечество потому пришло к атеизму через науку, что знает больше, чем знали верующие учёные прошлого, и когда на это ему привели в пример взгляды Макса Планка, то обнаружилось, что он даже не знает о чём речь.