скачать книгу бесплатно
В заключении я сделал вывод о том, что информация является фундаментальной силой, которая существует во всех объективных процессах, и что её необходимо учитывать при изучении биологии, физики, химии и других наук. Информация не требует наблюдателя для своего образования, преобразования и распространения, она присутствует во всех объектах и явлениях, которые существуют в природе. Понимание этой принципиальной особенности информации может помочь нам в решении многих научных задач и улучшении нашего понимания мира в целом.
Я откинулся на спинку кресла и общим взглядом посмотрел на те тезисы, которые записал. Мне всё понравилось, так что я закинул их своей помощнице – Аурелии. Это была система искусственного интеллекта, которая «жила» вместе со мной с самого моего рождения, поэтому знала всё как обо мне, так и понимала мои мысли и идеи. Я попросил Аурелию подготовить презентацию по тезисам, и она была готова через минут десять, так что я успел налить себе кружку душистого чая. Получившаяся презентация оказалась прекрасной, мне осталось поправить в ней буквально пару слов, после чего я отправил файл Василисе на проверку и оценку.
Через некоторое время Василиса ответила, что ей, конечно, нравится не всё, но она ждёт меня завтра на утренней планёрке с докладом.
* * *
Планёрка оказалась ежедневным утренним сборищем всех сотрудников проектной команды, которое осуществлялось при помощи видеоконференцсвязи. Я был удивлён, но Василиса не придумывала ничего и проводила планёрку прямо в рабочем чате, куда она меня подключила некоторое время назад и где тусовались все сотрудники. Они все подключились в течение пары минут, и Василиса рассказывала о текущих планах, вопросах и проблемах, после чего давала слово каждому сотруднику, который кратко рассказывал про свою зону ответственности. Я отметил для себя, что это довольно интересный метод ведения проекта.
В тот день в конце планёрки, когда все сотрудники уже высказались, Василиса объявила, что я приготовил доклад на тему применения теории информации в генетике, после чего дала мне слово. Конечно, раньше я уже выступал с докладами, да и удалённый способ коммуникаций был для меня не нов, но я всё равно волновался. Я запустил презентацию и показал свой экран коллегам.
Немного запинаясь, я рассказал про свою идею о том, что информация является фундаментальным феноменом нашего мироздания, а потому все процессы можно рассматривать как процессы преобразования информации из входных в выходные данные, после чего привёл примеры такого рассмотрения. Под конец я отметил, что именно это позволяет избавиться от концепции интерпретирующего наблюдателя, поскольку он был бы непреодолимым препятствием для теоретико-информационного описания процессов, происходящих в природе.
Когда я закончил, сразу несколько человек подняли руки, и Василисе пришлось выступить модератором, так как сотрудники проекта спешили выступить и задать мне вопросы. Я был немного огорошен, так как не ожидал такой реакции. Ах, если бы они ещё знали, что все эти идеи пришли ко мне во время медитации в парке, то, наверное, были бы более сдержанны в своих вопросах.
Первым выступил молодой человек по имени Всеволод. Обычно он очень тихо и спокойно докладывал о результатах своей деятельности, и я даже не особо понимал, что он делает на проекте. Он заявил:
– Идея о том, что в основе нашего мироздания находятся процессы преобразования информации, выглядит очень интересной, и её необходимо осмыслить в контексте нашего проекта. Тем не менее, я уверен, что эта идея уже глубоко проработана. Она не выглядит особо научной, так что надо поискать труды философского характера и узнать, что на эту тему думают лучшие умы человечества.
Я смутился. Действительно, нас же в университете учили тому, что свои научные концепции необходимо выстраивать на фундаменте имеющихся достижений. Очень редко, просто крайне редко можно найти какую-то уникальную концепцию, которая не связана с тем, что уже было, но наверняка это окажется какое-нибудь очередное «городское сумасшествие», как выражается мой отец. А я не просмотрел никаких источников, не сделал библиографического поиска, не провёл сравнительного анализа. Просто понадеялся на то, что пришедшая ко мне в голову идея оказалась такой крутой.
Не успел я хоть как-то ответить на этот вопрос, как слово взял другой сотрудник, с которым я пока ещё не был знаком. Он заявил, что многое, о чём я рассказал в своём докладе, очень спорно, причём до крайней степени. К тому же, как он выразился, он вообще не понял, для чего студента-первокурсника попросили занять их время, которого и так мало. Это меня вообще выбило из колеи, и я не нашёлся, что на этот выпад ответить.
Слово взяла Василиса и огорошила меня ещё больше. Она сказала, что я, конечно, сделал очень интересный доклад, и она уверена, что я достаточно глубоко погрузился в проблемную область, чтобы предложить такие интересные идеи для осмысления, однако она просила меня сделать доклад по совершенно иной теме, а именно – теоретико-информационный подход в генетике. А у меня относительно генетики был один слайд, да и то там были какие-то общие рассуждения, которые ещё проверить надо.
Я сидел и не знал, что ответить. У меня было такое ощущение, что я только что провалил экзамен. Василиса закончила планёрку, мессенджер отключил видеоконференцсвязь. Я продолжал сидеть, глядя в пустой экран. Но тут на нём появилась фотография Василисы, которая мне звонила. Я нехотя ответил, и она сразу же сказала:
– Послушай, Данила, ты, наверное, думаешь сейчас, что я на тебя рассердилась? Я поняла это по твоему лицу. Давай так, я – не твой преподаватель в институте, а тем более не учительница в школе. Я не оцениваю твои знания, не ставлю тебе оценку за твой доклад. Ты сделал доклад, мы выслушали и дали тебе обратную связь по нему. Воспринимай это как механизм своей собственной прокачки.
– Да, я понимаю.
– Поначалу это сложно, но я уверена, что у тебя получится. Давай, попробуй завтра сделать пятиминутный доклад именно про генетику. И пока не добавляй в презентацию всякие непроверенные идеи типа той, что ты сегодня выдал.
– Хорошо, я постараюсь сделать всё так, как ты просишь.
Я повалился на диван и начал думать. Получалось, что мои медитативные упражнения не привели ни к чему хорошему. Надо было просто покопаться в источниках, составить презентацию и сделать доклад по более узкой теме. Но, с другой стороны, если бы я не сделал этот доклад, я бы так и не понял, что от меня хотят.
На меня начали накатывать волны прокрастинации. Фактически, Василиса снова дала мне то же самое задание на целый день, и мне надо было за сутки подготовить новый доклад, а так как мне казалось, что я всё уже сделал, то мотивация была практически около нуля. С таким настроением я пошёл на улицу, чтобы пройтись. Я опять дошёл до того куста черёмухи, под которым вдыхал его благоухание, но теперь душистый запах цветов не возбуждал во мне никаких сложных эмоций – всё было подавлено текущим эмоциональным фоном. И это снова навело меня на интересную мысль.
Действительно, ведь прямо сейчас я получаю извне ту же самую информацию в виде запаха черёмухи, как получал вчера, когда медитировал на этом месте. Но при этом мой эмоциональный настрой совершенно иной. Никаких иных входных данных нет – также светит яркое солнце, также жужжат пчёлы, всё практически то же самое, так что и мои выходные реакции должны быть практически такими же, но они совершенно другие. И тут меня осенило – у меня же есть память, которая воздействует на процесс переработки входа в выход как некоторый «внутренний» параметр, дополнительные входные данные. Именно моя память влияет на текущее восприятие, меняя выходные реакции и вмешиваясь в процесс переработки входной информации.
А что такое память в этом конкретном случае? Это те мысли, которые роятся прямо сейчас у меня в голове, основанные на размышлениях о том, что было некоторое время назад. Мысли – это содержимое моего мозга, та информация, которая содержится в нём прямо сейчас. Другими словами, это текущее информационное наполнение мозга, его состояние.
Вот оно – состояние. На процесс переработки входной информации в выходную также может влиять внутреннее состояние того, что перерабатывает вход в выход. Моё настроение начало улучшаться, так как эта идея вновь показалась мне оригинальной и интересной для осмысления. Я тут же вернулся домой и полез в источники смотреть, что и как уже придумано по этому поводу. Задание Василисы вылетело у меня из головы.
* * *
Ближе к вечеру ко мне заглянул отец. Он с ходу заявил:
– Я посмотрел твоё выступление на планёрке. Очень достойно.
– Да? Ты смеёшься? Мне показалось, что меня все раскритиковали, а Василиса вообще заявила, что я не выполнил поставленной задачи. А теперь у меня не получается вникнуть в суть её требований, так как я снова углубился в изучение информационного подхода в основе мироздания.
– Хм. Не много ли на себя берёшь? Мироздание… А ну-ка расскажи, что ты там ещё придумал?
Я пересказал отцу свои мысли относительно состояния системы, перерабатывающей входные данные в выходные, которые пришли ко мне во время прогулки, и которые я обогатил к этому времени данными, которые нашёл в интернете. Отец сидел и слушал меня с закрытыми глазами. Когда я закончил, он резко встал и сказал:
– Поздравляю тебя. Если ты всё это придумал сам, то ты только что воспроизвёл суть кибернетического подхода к познанию окружающей действительности. Вам же в ваших университетах не преподавали кибернетику?
– Нет, но я прямо сегодня читал про неё.
– Ну, собственно, ничего нового ты не придумал. Извини меня, но всё это уже известно более ста лет. Однако мне нравится ход твоих мыслей. Похоже, что ты на верном пути при погружении в проект. А почему ты думаешь, что на планёрке тебя раскритиковали?
– Они же говорили, что я доложил какую-то псевдонаучную ерунду, которая очень спорна.
– Знаешь, эффект Даннинга-Крюгера – он такой. Каждый, кто мнит себя экспертом, часто не в силах осмыслить, насколько корректны его знания, так как для этого ему банально не хватает знаний. Не обращай внимания. Я тебе говорю, что ты на верном пути. По крайней мере, так мне говорит моя научная интуиция.
– Спасибо, пап. Подскажи, что мне делать с докладом, который просит Василиса?
– Ты должен сделать его. А поэтому пока отложи свои кибернетические изыскания и погрузись именно в ту тему, которая тебе дана. Что там нужно? Теоретико-информационная точка зрения на генетику? Ну так посмотри, как кодируется информация в генах, как она преобразуется, как она используется, при этом рекомендую тебе рассмотреть разные уровни – от молекулярного до уровня всего организма.
– Выглядит довольно сложно.
– Это только выглядит. Мне кажется, что ты за эти пару дней успел достаточно прокачаться, чтобы быстро всё осмыслить и сделать нормальный доклад.
Отец ушёл, а я открыл новый файл для написания тезисов и задумался…
Глава 3
Подсказки отца подействовали. Я довольно быстро накидал тезисы нового доклада, и у меня получился десяток слайдов. Действительно, оказалось всё не так сложно, как я боялся. Нет, конечно, если закапываться в тему, то можно сделать презентацию и с парой сотен слайдов, так как тема поистине безгранична. Но я ограничился только самыми поверхностными тезисами о том, как применяется теория информации в генетике и вообще в биоинформатике.
Всё оказалось одновременно и довольно тривиально, но в то же время очень интересно. Итак, генетическая информация потому и называется «информацией», так как в молекулах ДНК закодированы инструкции о том, как производить белки. Эта кодировка достаточно проста – используется всего лишь четыре буквы: А, Г, Т и Ц.
ДНК – это дезоксирибонуклеиновая кислота, огромная молекула, которая содержится в каждой клетке организма. В ядре каждой клетки содержится две копии ДНК, свёрнутые в так называемые хромосомы. Хромосомы – это Х-образные биомолекулярные комплексы, даже видимые в оптический микроскоп. У каждого вида живых существ используется свой набор хромосом, и, например, у человека таких хромосом 23 пары. Пары именно потому, что ДНК хранится в ядрах клеток в двух экземплярах.
ДНК состоит из нуклеотидов, если говорить очень упрощённо. Нуклеотиды – это и есть те самые четыре буквы генетического кода. Буква «А» обозначает аденин, буква «Г» – гуанин, буква «Т» – тимин и буква «Ц» – цитозин (или при помощи букв латинского алфавита – A, G, T и C). Аденин, гуанин, тимин и цитозин – это четыре нуклеотида, из которых состоит ДНК всех живых существ на планете, а также некоторых вирусов.
И вот тут как раз проявляется теоретико-информационный подход к генетике. Вместо того чтобы размышлять о ДНК, как о гигантской биомолекуле, состоящей из нуклеотидов, сцеплённых друг с другом в двойную спираль, имеет смысл абстрагироваться от этого и записывать последовательность нуклеотидов в виде букв генетического кода, которых всего лишь четыре. Геном человека состоит из двух цепочек ДНК, в каждой из которых примерно три миллиарда нуклеотидов, то есть это три миллиарда букв А, Г, Т или Ц, записанных друг за другом. Если предположить, что на одной странице формата А4 примерно 45 строк, в каждой из которых около 85 букв, то на странице умещается 3825 букв, а это значит, что весь геном человека можно уместить на 784 313 страницах убористого текста. Не так уж и много – всего лишь полторы тысячи книг, которые умещаются в небольшой библиотеке.
Но это всё – всего лишь самый первый уровень кодирования. Оказывается, что есть второй уровень, на котором в расчёт берутся три подряд идущих нуклеотида – так называемые «триплеты», и значение имеет комбинация букв в каждом триплете. Если на первом уровне существует 4 типа нуклеотидов, то на втором уровне есть 64 разных тройки нуклеотидов. Почему 64? Всё просто – на первом месте в тройке может быть любой из четырёх нуклеотидов, на втором – тоже любой из четырёх, и на третьем тоже любой из четырёх, а это значит, что для получения общего числа различных комбинаций троек нужно 4 умножить на 4 и потом ещё раз умножить на 4, то есть возвести 4 в куб, а это как раз будет 64.
Так вот второй уровень кодирования тройками нуклеотидов определяет, как строятся белки. Каждая тройка нуклеотидов определяет аминокислотный остаток, который добавляется к полипептидной цепочке при построении белка. Белки как раз и формируются из таких цепочек. Но тут интерес вызывает то, что в построении белков участвуют всего лишь 20 аминокислот, а разных вариантов троек нуклеотидов – 64. Оказывается, что некоторым аминокислотам соответствует несколько вариантов таких троек.
Я подумал, что это такой способ резервирования, поддержанный естественным отбором. Так вышло, что у подавляющего большинства живых организмов на Земле и всех вирусов белки состоят из одного и того же крайне ограниченного множества аминокислот, но каждая аминокислота кодируется несколькими вариантами триплетов – троек нуклеотидов. Я вспомнил, как отец однажды мне рассказывал про то, как инженеры используют принципы резервирования при конструировании надёжных систем из ненадёжных компонентов. Мне показалось, что и здесь в генетике используется нечто подобное.
На третьем уровне всё оказалось намного сложнее. Многие белковые молекулы оказались этакими механизмами, которые взаимодействуют с другими более мелкими молекулами – примерно как ключ с замком. Белок – это замок со скважиной, а ключ – это то, что называется сигнальной молекулой. Она подходит в скважину белка, а сама скважина называется рецепторным сайтом или просто рецептором. Фишка в том, что когда сигнальная молекула присоединяется к рецептору белка, белковая молекула изменяет свою трёхмерную конфигурацию, то есть то, как она свёрнута в пространстве. Это действительно можно представить как ключ и замок – если вставить ключ в замок и повернуть его, то из замка вылезет язычок. Ну в любом случае трёхмерная форма замка так или иначе изменится.
На биологическом языке это всё выглядит более строго: сигнальная молекула лиганда присоединяется к рецепторному сайту белка, в результате чего меняется трёхмерная конфигурация последнего, и тем самым реализуется функциональная особенность белковой молекулы. А вот на языке теории информации и кибернетики то же самое явление выражается совсем другим способом. Действительно, здесь имеет место информационный процесс, в котором на вход подаются две молекулы – сигнальная и белковая – и они соединяются в белковый комплекс, выполняя при этом определённую функцию с её результатом, после чего разъединяются, то есть на выходе имеются те же молекулы, а также результат выполнения функции белка. При этом у самой этой функции также есть входные и выходные молекулы. Например, для ферментов входными и выходными биомолекулами являются ингредиенты тех биохимических реакций, которые ускоряются соответствующими ферментами.
Далее я обнаружил четвёрый уровень – это был уровень отдельных клеток. Как оказалось, клетки тоже обмениваются информацией, и делают они это при помощи механизмов третьего уровня. Действительно, в мембрану клетки встроено огромное количество белковых молекул, многие из которых являются рецепторами различных сигналов, которые, как оказалось, также являются молекулами – это различного рода гормоны, нейромедиаторы, интерфероны и другие подобные молекулы. Все их можно опять же объединить под названием «сигнальных молекул». И в этом случае процесс передачи информации описывался простой кибернетической формулой – клетка является механизмом преобразования информации, на вход которому через рецепторы на поверхности поступают сигнальные молекулы от других клеток, информация передаётся внутрь клетки при помощи изменения конфигурации рецепторных белков, внутри происходят биохимические процессы, в результате которых клетка меняет своё состояние и при необходимости испускает другие сигнальные молекулы вовне в качестве выходной информации.
Я долго думал, что могло бы быть на уровнях тканей и органов. Действительно, я заметил, что в какой-то мере моя иерархия информационных процессов в биологическом организме так или иначе соотносится с уровнями организации живой материи: биомолекулярный, комплексный, клеточный, уровни тканей, органов и системный. Но вот на уровне тканей я так и не смог придумать те процессы, которые явно можно было бы описать на теоретико-информационном языке.
Поэтому я, не мудрствуя лукаво, пропустил тканевой уровень и перешёл к уровню органов, систем в организме и всего организма в целом, попытавшись найти на нём информационные процессы. И это оказалось довольно просто, так что на пятом уровне своей информационной схемы в биологических организмах я описал получение воздействий извне органами чувств – глазами, ушами, языком, кожей и так далее – с последующим преобразованием этой информации в нервной системе человека с выдачей в качестве выходных результатов движения, запоминания и даже деятельности внутренней секреции. Таким образом, на своём пятом уровне я охватил интеллектуальную деятельность человека. Это показалось мне очень интересной идеей.
Я вновь откинулся на кресле и обозрел все те тезисы доклада, которые написал к этому моменту. Получалось очень интересно – на каждом организационном уровне живой материи имеются определённые информационные процессы. Это полностью согласовывалось с моей первоначальной идеей о том, что всё в мире можно представить с теоретико-информационной точки зрения. Я даже улыбнулся тому, как всё красиво складывалось.
Тут мне в голову пришла ещё одна идея. Ведь если рассмотреть человеческие общества, то можно выделить шестой уровень преобразования информации. Люди обмениваются информацией внутри своего общества, и это, очевидно, ещё один уровень. Тут же мне пришла в голову следующая мысль о том, что можно и дальше укрупнять сущности – сами человеческие сообщества: организации, компании и даже государства также являются акторами информационного взаимодействия. Ведь, например, организация может отправить в другую организацию письмо, и это с очевидностью передача информации. Я подумал и выделил это в седьмой уровень. Получилось семь уровней, и это мне понравилось: семь – хорошее число.
Внезапно я понял, что всё то, что я написал, можно отнести не только к человеку, но и вообще к любым живым существам на Земле. У бактерий, растений, животных же тоже есть сообщества, в которых они обмениваются информацией. А сами по себе эти сообщества формируют экологические системы, которые всё так же можно рассматривать как взаимодействующих акторов. Так что я дополнил свои тезисы ещё одним – сделал сопоставление всех уровней информационного взаимодействия у человека и других видов живых существ в биосфере планеты. Мне показалось это очень интересным.
Итак, список тезисов для завтрашнего доклада был готов. Я ещё раз обозрел его общим взглядом, поправил пару формулировок и вновь закинул в работу Аурелии, чтобы она оформила презентацию. Через несколько минут всё было готово, и я вновь удивился и поразился тому, какой прогресс был достигнут в этой области буквально за несколько лет – с тех времён в средней школе, когда нас начали учить навыкам заклинателя нейросетей для работы с генеративными системами искусственного интеллекта, они стали настолько совершенны, что мало кто сегодня обходится без них. А ведь я ещё помню, как в школьной среде были мощные баталии на тему того, что использование таких систем ведёт к деградации человека, и их даже хотели запретить в преподавании. Хорошо, что верх взял здравый смысл в педагогике, и вместо запретов мы получили нормальные навыки целеполагания для генеративного искусственного интеллекта, чтобы он создавал хорошие и даже превосходные результаты.
Я последний раз просмотрел полученную презентацию, поправил пару недочётов и отправил файл Василисе. В ответ я получил сообщение от неё, что она ждёт моего выступления завтра на планёрке, а так ей презентация нравится – всё красиво, но у неё, дескать, нет времени во всё детально вчитываться. Прочитав это сообщение, я немного расстроился, но потом забил – мало ли какие у человека дела вечером. Так что я решил прогуляться и развеяться.
* * *
На следующий день я вновь участвовал в планёрке. Все сотрудники докладывали о результатах прошедшего дня и планах на день текущий. Вторая планёрка начала постепенно приоткрывать для меня суть проекта – проектная команда прямо сейчас занималась изысканиями в области генетики и протеомики. При этом пока всё было на каком-то теоретическом уровне – как я понял, прямо сейчас шёл этап библиографического поиска и сравнительного анализа того, что уже было наработано в этой области. Но общая цель проекта пока всё также оставалась туманной. Хотя я совсем не парился на эту тему, так как чётко понимал, что вряд ли можно что-то понять на третий день работы. Так что я просто реализовывал известную тактическую уловку – затаиться и слушать.
Я дождался, когда все сотрудники кратко расскажут о своих успехах и проблемных вопросах, а потом Василиса вновь дала слово мне. Несмотря на то, что я уже был знаком с большинством тех, кто присутствовал на планёрке, я всё равно немного мандражировал. Но, конечно, доклад я сделал – я рассказал про все семь выявленных мной уровней информационных процессов в живых системах, а потом показал схему соответствия этих уровней в животном и человеке. Весь доклад занял минут пятнадцать. Когда я закончил, в виртуальном конференц-зале вновь повисла тишина.
Затем слово взял сотрудник, который вчера высказывался о моём первом докладе крайне негативно и в том смысле, что я просто трачу их время. Он снова сказал, что не видит никакого смысла в том, чтобы выслушивать странные идеи студента-первокурсника, поэтому хотел бы, чтобы Василиса перестала тратить их время на это. Я вновь ощутил укол щемящего чувства, как будто бы меня облили помоями. Этот человек высказал свою резкую реакцию и сразу же отключился от видеоконференции. Василиса пожала плечами и никак не прокомментировала эту выходку. Зато она высказалась в мою сторону:
– Данила, вот скажи мне, пожалуйста, сколько ещё раз ты будешь делать не то, что я тебя просила? Я же русским языком попросила рассмотреть теоретико-информационные аспекты в генетике. А ты сейчас рассказываешь нам про семь уровней, включая организации и экосистемы. Зачем? Из всех этих семи уровней к делу относятся только первые два или три. Ну, возможно, четвёртый тоже.
Я сконфузился и продолжил молчать.
Василиса закончила видеоконференцию и перезвонила мне. Она сказала, что в целом я молодец, что уже за два дня изучил столько материалов, но её смущает то, что меня заносит в темы, которые совершенно не требуются в реализации проекта. Я ответил ей, что не совсем понимаю задачи, которые они решают на проекте, поэтому мне сложно воспринимать то, что она мне поручает. Она как будто бы улыбнулась и сказала, что вечером попробует организовать для меня вебинар по погружению нового сотрудника в проектную работу и конкретные задачи, которые поставлены перед всей проектной командой. Ну а пока она прислала мне техническое задание к научно-исследовательской работе, и я должен был внимательно его прочитать до нашей вечерней встречи, а также написать ей в рабочем порядке все вопросы, которые у меня возникнут, для обсуждения их на вебинаре. Этим я и занялся.
К вечеру я внимательно прочитал техническое задание и записал все свои вопросы, которые возникли у меня в процессе чтения. Вечером я пришёл на вебинар и был приятно удивлён, что он был организован специально для меня и что участвовали практически все члены проектной команды. Василиса представила проект, кратко пересказав цели и задачи из технического задания, ответила на все мои вопросы и рассказала о том, как каждый из нас вкладывается в решение конкретных задач проекта. Я понял, что работал в неправильном направлении и начал понимать, как все взаимосвязаны между собой. После вебинара я понял, что важно всегда задавать вопросы, если чего-то не понимаешь, и что такие хорошие люди, такие как Василиса, всегда будут готовы помочь.
После вебинара я пошёл к отцу. Мы расположились у него в кабинете за чашечкой душистого чая, как он любит по вечерам. Я пожаловался на то, что на планёрке в отношении моего доклада были существенные негативные реакции. Отец задумчиво смотрел в окно, качаясь на своём кресле. Затем он сказал:
– Слушай, ну твои жалобы немного некорректны, согласись. Тебе поставили задачу, а ты пошёл в лукавое мудрствование, выдал свои непроверенные идеи за какие-то откровения. Ну и получил. Я считаю, что заслуженно.
Я немного ошарашенно смотрел на отца. Всё же я надеялся на его поддержку, а он вот так. А он, между тем, продолжил, попивая свой ароматный чаёк:
– Мне кажется, что я должен тебе немного рассказать про то, как устроены отношения в организациях, а также про то, что такое научный метод, научная деятельность и научно-исследовательские работы. Ведь мы именно этим сейчас занимаемся.
По кабинету отца распространялся чуть сладковатый запах душицы, корицы и ещё каких-то странных трав, которые он сам собирает и сушит. Отец приглушил свет и открыл окно, из которого на нас обрушился вечерний стрекот цикад. Атмосфера стала самая душевная, и я расслабился. Подумал даже, что можно было бы заменить электрическое освещение на керосиновую лампу.
Отец начал рассказывать мне про научный метод. Что-то из того, что он говорил, я уже знал, так как в университете уже на первом курсе начали обучать философии научного познания, хотя подавляющему большинству студентов, и мне в том числе, было совершенно непонятно – зачем нас пичкают этой «ерундой». Но оказалось, что либо мы что-то неправильно воспринимали, либо лектор не мог донести до нас важность своего предмета, так как полчаса, в течение которых отец разъяснил мне важность и суть научного метода, всё расставили на свои места.
Отец рассказал, что существует большое количество разных мировоззрений – обывательское, мистическое, религиозное, художественное, а также естественнонаучное. И вот последнее мировоззрение по словам отца является единственным, которое позволяет успешно познавать окружающую действительность так, чтобы научно-технический прогресс осуществлялся непрерывно и поступательно. Мне показалось это довольно интересным, но немного неоднозначным тезисом, но спорить я не стал.
Научное мировоззрение характеризуется рядом принципов, а также наличием метода познания окружающей действительности. Основным принципом научного мировоззрения является объективность – учёный не имеет права полагаться на собственные субъективные суждения или принимать на веру какие-либо утверждения, даже если они исходят от авторитетных людей, в том числе и других учёных. Всякий субъективизм в научном мировоззрении отрицается.
Для того чтобы научные исследования были объективными, был разработан научный метод. Научный метод – это пошаговый процесс, который используют учёные для познания окружающей действительности, ответов на вопросы и решения проблем. Это способ сбора информации о том, что происходит в мире вокруг нас. Отец кратко объяснил, из каких последовательных шагов состоит научный метод.
Во-первых, надо задать вопрос. Учёные начинают с вопроса о том, что они наблюдают в окружающем мире. Этот вопрос становится проблемой, которую они хотят решить. Во-вторых, необходимо провести исследование. Учёные собирают информацию, читая книги, проводя эксперименты и общаясь с коллегами и экспертами. Это помогает им понять, что уже известно о проблеме. В-третьих, следует сформулировать гипотезу. На основе собранной информации учёные делают обоснованные предположения или прогнозы о том, что, по их мнению, произойдёт при наблюдаемых условиях. Это и называется гипотезой. В-четвёртых, требуется осуществить проверку гипотезы. Для этого учёные планируют эксперимент для её проверки. Обычно в ходе эксперимента манипулируют одним фактором, который называется независимой переменной, чтобы увидеть, как он влияет на другие факторы – зависимые переменные. Далее, в-пятых, производится анализ результатов. На этом шаге учёные изучают результаты своего эксперимента, чтобы убедиться, что их гипотеза верна. Они собирают данные, ищут закономерности и делают наблюдения. В-шестых, необходимо сделать выводы. На основе полученных, проверенных и проанализированных результатов учёные решают, была ли их гипотеза подтверждена или опровергнута. Они используют данные своего эксперимента, чтобы сделать вывод. И, наконец, в-седьмых, необходимо опубликовать результаты. Для этого учёные делятся результатами своего эксперимента с научным сообществом – пишут и публикуют статьи, выступают с докладами на конференциях. Это помогает другим учёным понять, что уже сделано и что ещё предстоит сделать в будущем.
Другими словами, научный метод помогает учёным и научному сообществу в целом отвечать на вопросы, решать проблемы и делать новые открытия. Следуя этим шагам, учёные могут убедиться, что их сама научная деятельность ведёт к надёжным, точным и, главное, воспроизводимым результатам. А это, в свою очередь, как раз и означает, что наука старается стоять на объективной позиции.
Интересно то, что всё это нам так или иначе рассказывали на лекциях по философии науки и научного познания, но в аудитории университета это всё вызывало не то, что уныние, но какую-то скуку. Лектор скучным голосом вещал от доски какие-то скучные слова, которые в большинстве своём воспринимались как какая-то заумь и ахинея, и после выхода из аудитории, в голове оставалась пустота. А отец только что буквально на пальцах за несколько минут разложил всё по полочкам, да ещё и на салфетке нарисовал диаграмму последовательности этапов. И у меня в голове с каким-то щелчком всё встало на свои места. Я чуть ли не в виде яркого инсайта понял сущность научного метода.
Также мы с отцом обсудили, что на практике в повседневной жизни применять научный метод довольно затруднительно, а потому естественнонаучное мировоззрение обычно заменяется на обывательское, даже у учёных. А обывательское мировоззрение – это гремучая смесь всяких воззрений, полученных человеком в процессе его жизни и общения со своими близкими, друзьями да и просто любыми людьми. В состав обывательского мировоззрения входят разные принципы взаимодействия с окружающей действительностью, почерпнутые из других типов мировоззрений – в первую очередь из религиозного и мистического, так как именно они лежат в глубине массового сознания и подспудно через воспитание так или иначе внедряются в головы практически всем людям в детском возрасте. И надо обладать сильной волей, чтобы перевести своё познание на новые рельсы.
Отец сказал, что нервная система у человека устроена особым образом – она состоит из комплексов нейронных сетей, хитроумно переплетённых друг с другом. А одной из главных способностей нейросетей, за что их так любят специалисты в области искусственного интеллекта, является способность находить скрытые закономерности и взаимосвязи во входных данных. Но тут кроется и проблема – в нейросетях нет механизма оценки, насколько эти найденные закономерности действительно соответствуют чему-то значимому. Поэтому они вполне могут находить закономерности в данных, в которых таких закономерностей не то, что нет, а они не соответствуют действительному состоянию вещей. И, вроде бы, так распорядился естественный отбор.
В качестве примера отец привёл такую сценку. Стоит древняя гоминида и смотрит на блики солнечного света на листве дерева, и тут ей кажется, что эти блики сложились в образ морды леопарда. Если гоминида сразу же даст стрекача, то она, скорее всего, выживет и даст потомство, даже если никакого леопарда в листве дерева не было. А если гоминида останется и будет размышлять – это свет так ловко упал на листья или же там действительно леопард, то в случае наличия последнего, она, видимо, потомства не даст. Так что именно вот так естественный отбор и отобрал тех, кто действовал, найдя первую закономерность, а не размышлял о причинах такой находки.
Отец назвал это апофенией. Это способность человека связывать в причинно-следственные связи то, что просто проявилось одно за другим, после чего добавил: «После не значит вследствие». Апофению он назвал бичом нашего разума, и обвинил её в появлении всех этих странных древних суеверий, которые в итоге оформились в целые мировоззренческие системы. Я не стал с ним спорить, а просто запомнил эту информацию.
Затем отец познакомил меня с тем, как организована работа учёных в современных реалиях. Так как наука к XXI веку стала очень сложной, крайне комплексной деятельностью человеческой цивилизации, то уже не получается действовать так, как это делали подвижники естественнонаучного мировоззрения в эпоху Возрождения, когда они в одиночку могли исследовать самые широкие области. Сегодня большая часть научных исследований проводится научными коллаборациями, которые выполняют научно-исследовательские работы.
Как оказалось, в Средневековье и в Новое время учёные могли самостоятельно проводить наблюдения и исследования или за свои собственные деньги, или за деньги какого-нибудь богатого покровителя. Это, в целом, было в порядке вещей. Но сегодня государство определяет свою научно-техническую политику, реализуя долгосрочные программы и проекты на национальном уровне. Фактически, это является управлением научно-техническим прогрессом. И поэтому чаще всего научные коллективы работают по государственным заказам, которые появляются как раз в рамках этих самых долгосрочных программ развития.
Оказалось, что управлять научно-техническим прогрессом также важно, как и любой другой человеческой деятельностью. Нет, конечно, научное сообщество, как множество высокоинтеллектуальных людей, способно к самоорганизации, но если существуют внешние рамки и направления, то научный поиск ведётся более эффективно. К тому же, государство является единственным источником финансирования фундаментальных научных исследований, то есть таких исследований, результаты которых вряд ли получится внедрить в промышленное производство сразу после их получения. Может пройти несколько десятков лет от получения результатов фундаментальных исследований до их внедрения в хозяйственно-экономическую деятельность общества. Этим они отличаются от прикладных научных изысканий.
Так что именно государство в первую очередь определяет направления и глубину научного поиска и исследований, которые ему требуются для поддержки других своих активностей в прочих сферах жизни. Государство проводит согласованные политики развития в экономике, финансах, промышленности, сельском хозяйстве, безопасности, здравоохранении, образовании, культуре и других сферах жизни, и поэтому научная деятельность государства является системообразующей, этаким фундаментом, на котором строятся процессы развития общества в целом и каждого человека в отдельности.
Итак, именно государство в соответствии со своей научно-технической политикой определяет приоритетные направления научных исследований и оформляет их в долгосрочные программы. Такой метод программного управления отраслями, по словам отца, оказался довольно эффективным – главное, периодически пересматривать программы и адаптировать их к меняющимся условиям. Адаптация подразумевает изменение планов, наименований работ, добавление новых работ или исключение неактуальных. Важно не фиксироваться на программе, как на некой догме, выбитой в скрижалях, чтобы не получилось так, что весь мир свернул в сторону, а научные коллективы одной страны прут напролом в другом направлении. Но и «весь мир» также не должен восприниматься в качестве ориентира – у государства должны быть собственные интересы, основанные на жизни общества и видении будущего.
Наличие периодически обновляемой и адаптируемой к возникающим вызовам и потребностям программы научно-технического развития общества позволяет государству распределять научные задачи и работы по коллективам, а результаты выполненных работ агрегировать в комплексные решения, которые как ложатся в основу новых планов, так и уходят в практическое русло, превращаясь в инновационные разработки и их внедрения в промышленности различных отраслей. И это получается такой самоподдерживающийся циклический процесс, в котором учёные, инженеры и администраторы науки тесно взаимодействуют для того, чтобы двигать общество вперёд по пути прогресса.
Наконец, отец рассказал, что для управления всем этим создаются специальные органы во главе с генеральным конструктором, который отвечает перед главой государства за результаты исполнения программы и проектов в её рамках. У этого генерального конструктора в прямом подчинении находился не только его аппарат для выполнения всяких обеспечивающих функций, но и совет главных конструкторов, в который входили научные руководители каждого проекта из программы. И вот отец, как оказалось, в качестве главного конструктора того проекта, над которым мы сейчас работали, входил в этот совет.
Я слушал отца и удивлялся тому, как всё, оказывается, сложно устроено. Я даже предположить не мог, что наука и научная деятельность стали такими сложными. Впрочем, мир в целом стал очень сложным, а потому удивляться не приходилось. И тогда я спросил отца:
– Хорошо, я понял, что всё очень сложно. Но можешь теперь разъяснить суть проекта, над которым мы работаем? Ведь я до сих пор не понимаю, что мы делаем.
Отец откинулся в своём кресле, сделал глубокий глоток чая и задумался. Потом спросил:
– А что же, Василиса тебе ничего не разъяснила?
– Нет, она просто дала мне задание, которое, как ты видишь, я уже третий день не могу нормально выполнить. А всё потому, что не понимаю, что она от меня хочет.
– А ты ей вопросы задавал?
– Ну… В целом, да. Но, видимо, нет. – Я смутился.
– Вот всё у вас так, у студентов. Ведь так просто задать вопрос, если что-то не понимаешь.
– Ха. Ну вот я же тебе и задаю. Можешь разъяснить?
– Ну, конечно, могу. Что тут такого?
И тут передо мной реально разверзлась кроличья нора. Я по-другому не могу описать того ощущения, которое поглотило меня после объяснений отца. Я был в шоке. И это ещё слабо сказано.
