Воейков В.Л. Целенасочено производство на ROS от живи клетки

Срещнахме се с доктора на биологичните науки, професора от Московския държавен университет Владимир Леонидович Воейков, за да поговорим за водата, която остава загадка за учените дори през 21 век. Вярно, най-малко се говори за водата.

- Владимир Леонидович, що за феномен е това - вода?

Преди всичко трябва да се каже, че думата "вода" обикновено означава напълно различни явления. Например, има прясна вода, солена вода, морска вода, сега физиците са увлечени от компютърни симулации на вода. Обикновено хората характеризират водата, като приемат, че е H 2 O плюс нещо друго. Интересувам се от водата, която е свързана с живота, тъй като всичко, което наричаме живот, е вода на първо място.

Водата е сложна система, по-точно огромна колекция от системи, които преминават от едно състояние в друго. Още по-добре е да се каже: не система, а организация. Тъй като системата е нещо статично, а организацията е динамична, тя се развива. Владимир Иванович Вернадски е имал предвид под организация нещо, което, от една страна, е консервативно, а от друга страна е променливо. Освен това тези промени не се случват на случаен принцип, а целенасочено.

Проявите на водата са разнообразни. Например, има случаи, когато водата изгаря радара: радарният лъч, отразен от облака и връщащ се, изгаря приемното устройство. Следователно от облака се връща несравнимо голямо количество енергия! Съвременната наука не може да обясни това. Облакът е частица вода. В течната вода винаги има някаква част, която образува кохерентни домейни, тоест области, в които водните молекули осцилират кохерентно и се държат като лазерно тяло. Радарният лъч, удряйки облака, прави водата в него неравновесна и тази излишна енергия или се връща от облака на радара и го изгаря, или се разсейва.

- А защо природата е създала такава неравновесна вода?

Въпросът "защо?" надхвърля науката.

- Излиза, че знаем много малко за водата?

Още един пример. Знаем, че планинските реки винаги са студени: дори и да е горещо в долината, през която тече реката, водата пак остава студена. За какво? Това обикновено се обяснява с факта, че в планините има ледници, по пътя има извори и като цяло се движи. Но може да има и друго обяснение. Какво имаме предвид под "студено", "топло", "горещо"? температура. И откъде идва температурата, която измерваме с термометър? Молекулите на средата се движат, сблъскват се една с друга и се освобождава енергия, което измерваме с термометър. Сега нека видим колко бързо се движат молекулите в една посока и какво ще покаже термометърът, ако се опитаме да измерим температурата на потока. Молекулите започват да се движат с подобни скорости и „изсмукват“ енергия от околната среда. Оказва се, че температурата на планинския поток е изключително висока, а в същото време е ледена! Парадокс! Температура - и температура... Една бърза река се охлажда, въпреки че трябва да се нагрее поради триене... Тоест водата е студена, защото молекулите спират да се блъскат една в друга! А температурата на насочения поток е друга. Това обяснява неразбирането на процесите, протичащи във водата. Водата по своята същност не е равновесна, следователно може естествено да произвежда работа. Но за да може всичко, което не е в равновесие, да може да произведе работа, трябва да се създадат условия. И една организация може да създаде условия.

- Има идеални форми, като платонови тела. Как е организирана водата?

Идеалните тела, за които говори Платон, са недостижими по природа. Това са абстрактни конструкции, идеи. Ако такива тела се разглеждат в природата, тогава те ще започнат да взаимодействат, да се удрят един в друг и да престанат да бъдат идеални.

- Но те се стремят да възстановят своите форми?

Те се стремят да се стремят, но когато нещо се стреми да възстанови формата си, това вече е динамично явление. И това не е Платон, а Аристотел. Аристотел има това желание и има causa finalis – крайната цел, която е изхвърлена от съвременната наука.

Всичко започна с факта, че учените започнаха да описват реални явления и сведоха всичко до изследването на причинно-следствените връзки. И сега една наука се нарича нормална, в която е установена парадигма, основана на идеята, че има причинно-следствена връзка и няма стремеж.

- Но не всички смятат така, може би има и други подходи?

Животът е невъзможен без стремеж и е доста трудно да се отрече съществуването на живот, защото където и да погледнеш, по един или друг начин наблюдаваш самия живот. Вярно е, че веднага искам да изсуша цветето, да направя плюшено животно от гофер ... И, разбира се, най-прекрасната от всички науки е палеонтологията, защото поставих скелета в музея, покрих го с лак и стои и няма да рухне. А биологията трябва да се занимава с живота и с най-забележителния феномен на живота – развитието. Развитие от просто към сложно, от непоследователно към свързано, от монотонно към разнообразно. И всичко това се случва спонтанно.

- А целта?

И целта на живота е да спасява живота. Целта е да добавите живот. Защото колкото повече живот, толкова по-трудно е да се унищожи. През 1935 г. Ервин Бауер публикува Теоретична биология, в която формулира три основни принципа на живота. Първият принцип на Бауер звучи така: всички живи и единствени живи системи никога не са в равновесие. И използват цялата си излишна енергия, за да не изпаднат в равновесие.

- Каква е тогава ролята на науката, учен?

Ще ви кажа каква е целта на науката. Академик Берг, руски географ, геолог, зоолог, въвежда термина "номогенеза" (тоест развитие според законите) в противовес на дарвинизма. Според Дарвин не е имало развитие, тъй като думата „развитие“ означава разгръщане по план, разгръщане. Същото е и с еволюцията, която всъщност е целенасочено развитие.

Ученият разказва как работи светът и как работи човек. Изучаването на света ни интересува като цяло от егоистична гледна точка: ние искаме да разберем нашето място в този свят. Тъй като живият човек изучава света, той има въпрос за целта на съществуването. Веднага щом въпросът за целта на съществуването изчезне, това е всичко ...

- Какво всичко"?

Животът свършва. Безразличието, на човека не му пука. Целите са различни и те стимулират живота. Веднага щом човек загуби целта си в живота, той престава да съществува. Дарвин никога не е използвал думата "еволюция". Той се интересуваше от произхода на разнообразието. Разнообразието не е еквивалент на еволюцията. Можете да строите различни сгради от едни и същи тухли, но това няма да е еволюция ...

- Струва ми се, че днес това не е най-популярната гледна точка.

Съгласен съм. Защо този подход не е популярен? Науката не повдига въпроси за морала и етиката. Какво е морал и морал в законите на гравитацията, законите на гравитацията? Но правилното занимание с науката и изясняването на законите на Вселената изненадващо води до обосноваване на дълбоките въпроси на морала и морала. Защо съществува моралът? Какво е значението на морала и етиката? Какво ще кажете за поддържането на живота? Моралът и моралът са необходими, за да се запази животът ни.

- Излиза, че Природата, Бог - кажи каквото искаш - е заложен така, че морален закон да живее в душата на човек?

Съвсем правилно. Друго нещо е, че не науката се занимава пряко с морала и морала, а например религията. Но вселената може да се разглежда от различни гледни точки: може да бъде от гледна точка на Създателя, или може да бъде от гледна точка на творението. Михаил Василиевич Ломоносов говори за това.

- Може ли религиозното познание да бъде полезно за учените?

Възможно ли е да се изучава астрономия или други науки от Библията?.. Нека ви дам един пример. На третия ден от Сътворението Бог създаде светила: големи и малки. За какво? За да се разделят деня от нощта, за да има знаци. Кога е създал флората? На втория ден. Без слънце? Пълна глупост ли е? Но не... Преди около 30 години на дъното на океана бяха открити така наречените черни пушачи – цели екосистеми, които никога през живота си не са виждали слънце, а има животни с кръвоносна система. И какво, Слънцето породи тези енергийни системи?.. Тогава трябва да приемем, че и Земята се е затоплила поради Слънцето. Само тук географи и геолози вече ще възразят. Защото Земята е топла не защото Слънцето я е затоплило. В учебниците пише, че цялата енергия от Слънцето е фотосинтеза, глюкоза, CO 2 и H 2 O + слънцето и така нататък, запомнете, предполагам. Но нека да слезем на дъното на океана: там няма фотосинтеза, но има животни и те не са се спуснали от сушата на петкилометрова дълбочина.

- Кой им дава енергия за живот?

Вода! Синтезът на CO 2 и H 2 O се осъществява само когато има енергия на активиране. И във водата, която първоначално е неравновесна, тази енергия съществува, независимо дали има слънце или не. И, между другото, какво предшества флората? За първия ден от Сътворението е писано: „И Божият Дух се носеше над водите“. Преводът, както наскоро научих, е неправилен: „Духът Божий се движеше с водите“. „Носен“ не означава „разхвърлян“, в произхода си тази дума е свързана с думата „кокошка“. Енергийно-информационната организирана вода на Божия Дух, това може да означава. Оказва се, че водата е замислена като основа на Вселената.

- Искате да кажете, че всички съвременни научни открития някога са били известни на някого?

Учен открива закони, но не изобретява, не измисля модели. Езикът е много труден за измама. Има дума "изобретение", това е, когато си спечелил от нещо. И има думата „откритие“ – отварям книга и правя откритие за себе си.

Веднъж това ми се случи. Попаднах на книга на академика на Руската академия на науките, основателят на съвременната ембриология, Карл Берн, „Отражения при наблюдение на развитието на пиле“, написана през 1834 г. Книгата е публикувана през 1924 г., с неизрязани страници. Донесох го в катедрата по ембриология и го показах на моите колеги - направих откритие, открих нещо непознато за тях.

- За какво е тази книга?

За крайната цел, към която се стреми всичко. Берн изследва развитието на пилешкия ембрион на различни етапи. И открих парадокс: яйцата са абсолютно еднакви, но ембрионите са различни. Къде е нормата? Ако един ембрион е норма, значи всички останали са изроди? Но това, което е интересно - тогава всички пилета се излюпват еднакво. Оказва се, че всеки върви по своя път към една единствена цел и това няма нищо общо с генетиката. Съвсем ясно е, че първоначално са в различни условия: едното яйце е на ръба на съединителя, другото е вътре... Не може да са в еднакви условия, това е законът за разнообразието. Но тогава всичко се „дърпа заедно“ към една цел. В този случай не можем да кажем, че развитието на пиленце №77 е правилно, а на пиленце №78 не. Всъщност науката често обединява всичко.

- Това е един от проблемите на образованието...

Трудно е да се избегне това: невъзможно е да се назначи учител на всеки ученик. Но трябва да разберете, че понякога трябва да опростим, унифицираме и правим това не в полза на конкретен човек, а противно на неговата индивидуалност и за да имаме време да покрием колкото е възможно повече.

- Да се ​​върнем към мистериите на водата.

Друг интересен експеримент. Взимаме суха почва, напълваме я с вода и я поставяме пред фотоумножител - устройството улавя светкавица. Това означава, че ако водата падне върху изсъхнала земя, освен че почвата е навлажнена, в нея се излъчва и светлина! Не можете да го видите с очите си, но всички семена, всички микроорганизми получават импулс за дишане, за по-нататъшно развитие. Отново стигнахме до същия извод: водата и земната твърд, когато си взаимодействат, дават енергията на оформяне.

- Проклятие!

Друго интересно наблюдение. Известно е, че въглеродът съществува в две кристални модификации – графит и диамант. Графитът е по-неравновесно състояние на въглерода от диаманта.

За да се появи един диамант в природата, е необходимо въздействието на колосални натиск, а в нашето тяло въглеродът има диамантена структура. Първоначално въглеродът се появява в съединението CO 2, което няма диамантена конфигурация, но когато се комбинира с вода, CO 2 и H 2 O образуват глюкоза, в която въглеродът вече е „диамант“. И без високо налягане! Това означава, че в жива система (живите организми са до 90% вода) въглеродът от „недиамант“ се превръща в „диамант“ и това се случва само поради организацията на водата!

- Следователно диамантената структура на въглерода е необходима за нещо в жива система?

Разбира се! Това е висока енергия! Но водата не се нуждае от чудовищни ​​енергийни разходи, за да създаде високо налягане и температура за такива трансформации, тя прави това за сметка на организацията. Най-изненадващо е, че Вернадски мисли за този факт в началото на 20-ти век. Понякога стигам до извода, че вече е направено много за познаването на водата, но не всичко е обяснено. Трябва да се научим как да обясняваме.

- Но има конкретни факти, експериментални данни и има много интерпретации (понякога полярни) на тези данни. Къде свършва науката и къде започват спекулациите? Например, може ли да се вярва на експериментите на Масару Емото?

Аз лично съм запознат с Масару Емото, запознат с неговите експерименти и книги. До голяма степен той е популяризатор и малко мечтател. Виждам огромната историческа роля на Масару Емото в това, че той привлече вниманието на стотици милиони хора към водата. Но експериментите му не отговарят на научни критерии. Изпратиха ми научна статия с участието на Масару Емото за преглед и трябва да призная, че експериментът не беше поставен правилно. Например, възниква въпросът: каква е статистиката на образуването на кристали след слушане на тази или онази музика? Статистиката в статията е забележителна: експериментите са почти невъзможни за повторение. Поне повторете начина, по който ги поставя. Освен това естеството на получените кристали зависи ли от фотографа (експериментатора)? Да, зависи: някои не успяват, а други се справят отлично. Но това е друга наука. И за да преценим обективно работата на Емото, трябва да създадем различна методология, различен език и други средства за оценка. Тогава ще бъде преценено по различен начин.

- Значи, трябва да изчакаме появата на нова наука?

Всъщност вече имаме такава наука, тя е... биология. Тя е много различна от физиката. Без значение колко пъти Галилей хвърля камък от наклонената кула в Пиза, вероятностното разпространение на резултатите ще бъде малко. Но ако от тази кула е хвърлен не камък, а врана, то колкото и пъти да го хвърлите, къде ще лети винаги е голям въпрос. Десет хиляди гарвани трябва да бъдат хвърлени, за да се разбере къде са, най-общо казано, се насочват. Това е съвсем различно. Тук трябва да разгледаме несравнимо по-голям брой въведени фактори, отколкото обикновено се разглежда в науката.

- Оказва се, че експериментите на Емото донякъде приличат на вашия пример с врани?

Но това изобщо не означава, че подобни експерименти не трябва да се провеждат. Това само казва, че днес трябва да изградим нова наука. Но, изграждайки го, трябва да познавате стария. Позволете ми да ви дам пример, който показва, че науката никога не е абсолютно фалшива или абсолютно вярна. Имало едно време модел на плоска земя. Днес можете да се смеете на подобни идеи на древни учени. Но извинете, но какъв модел използваме, когато маркираме нашата лятна вила? Коперник? Не, трябва ни модел на плоска земя! Не е необходимо нищо друго за решаване на този проблем, ние просто се занимаваме с управление на земята. Но когато става въпрос за изстрелване на спътник в ниска околоземна орбита, това е различен въпрос. Но системата на Коперник също е несъвършена. Обяснява ли структурата на Вселената? Не! За да изясним този въпрос, трябва да изградим нова наука, но трябва и старата наука – за да има от какво да започнем.

- Така че учените никога няма да останат без трудни въпроси и нерешими проблеми.

Разбира се! Ето как да обясним защо птиците летят над Еверест, на височина от 11 000 метра? И от гледна точка на физиологията, и от гледна точка на биоенергетиката, това е невъзможно! Какво дишат? Но те летят и имат нужда от нещо там! И тук се изисква, бих казал, да покорим гордостта, да признаем, че ние - ах! - Има много неща, които все още не знаем. Но щом стане дума за водата, всичко, което вече знаем за нея, може да ни подведе, поне днес. Днес мислим твърде много за водата. Водата е нашият прародител, матрицата на живота, от друга страна, глобалният потоп също е вода, но изми всичко от лицето на земята. И поради нашето невежество или изкривена представа за водата, ние можем неволно да навредим, като се занимаваме с всякакви конспирации, клевети и т.н. Ако смятаме, че водата е прародител на живота и самия живот, тогава този живот трябва да се третира с голямо уважение. Ако към някакъв живот се отнасяме с неуважение, няма да е трудно да се отгатнат последствията. Така че признаваме, че все още не знаем много, много.

Въпроси зададе Елена Белега, кандидат физико-математически науки.

Владимир Леонидович Воейков (р. 1946), биофизик с химическо мислене, неочаквано стигна до заключението, че подходът на Опарин съдържа много повече стойност, отколкото се смяташе през последния половин век. Разбира се, не говорим за „принципа на Heffalump” (стр. 7-2*), а за това, че, както се оказва, много реакции на биопоеза наистина биха могли да се осъществят в „първичния бульон”. На първо място, това могат да бъдат реакциите на поликондензация (полимеризация с изразходване на енергия и отделяне на вода), източник на енергия за които е механичното движение на водата. Когато се движи през ултрафини пори, той се дисоциира и хидроксилните групи образуват водороден прекис в неочаквано големи (над 1%) концентрации; той служи като окислител. Част от пероксида се разлага на O2 и H2.
За да бъдат необратими тези реакции, е необходимо оттичане на продукти. При поликондензация това се постига чрез промяна на условията на околната среда; и когато пероксидът се разлага, O2 и H2 отиват в атмосферата, където O2 остава на дъното и служи като основен окислител (Voeikov VL Реактивни кислородни видове, вода, фотон и живот // Rivista di Biology / Biology Forum 94, 2001 ).
Поликондензацията е една от формите на първична самоорганизация, чиито възможни механизми разглежда Воейков в докторската си дисертация (Biofaq Moscow State University, 2003).
Въпреки това, проблемите на биопоезата като цяло, разбира се, не се решават от това: все още трябва да разберем как и защо полимерите могат да бъдат сглобени в това, което е необходимо за живота. Ленинградските физиолози D.N. Насонов (ученик на Ухтомски) и A.S. Трошин (ученик на Насонов) и скоро Гилбърт Линг (пристигнал в САЩ от Китай) разработиха концепцията за клетка в средата на 20-ти век, до голяма степен около
противно на общоприетото мнение. Основното за нас в него е, че клетката не е разтвор, държан от обвивката си, а желеобразна структура (гел), чиято активност определя работата на клетката.
Понастоящем тази теория6^ е много напреднала и дава представа за много въпроси на цитологията. Основата на функционирането на всички клетъчни механизми (пренос на йони през клетъчните граници, клетъчно делене, хромозомна сегрегация и др.) се разпознава като локален фазов преход.
Ако приемем, че клетъчната кухина не е разтвор, а гел, тогава цялата проблематика на биопоезата се променя: вместо празни мисли за това как първият набор с качествата, необходими за този модел на биопоеза, е могъл да се образува от молекулите на "бульон", се поставя доста реална задача - да се разбере как е подреден геловият комплекс, необходим за раждането на живота.
Не бива да се мисли за клетка и е по-добре да се нарече еобионт (този термин е предложен през 1953 г. от Н. Пири).
Първата трудност на биопоезата, която изчезва в концепцията за гел: необходимите концентрации на вещества и техните йони се задават не от обвивката на еобионта, а от самата му структура. Не са необходими "помпи", за да започне живот.
Втората трудност – как първите протеини и нуклеинови киселини са се образували в необходимите спираловидни структури – изчезва, когато се изясни фактът, че спиралите са заложени от квазикристалната структура на водата.
Основното е, че водата показва самата дейност, на която се основават всички живи същества. Той се проявява в две напълно различни форми наведнъж: първо, структурата на водата определя пространствената структура на макромолекулите и организира тяхното взаимодействие, и второ, водата служи като източник и носител на реактивни кислородни видове (ROS) - това е общото обозначение за частици, съдържащи кислород с несдвоен електрон (хидроксил, водороден прекис, озон, С2 и др.).
Угасването на ROS, постигнато чрез сдвояване на два несдвоени електрона при комбиниране на два свободни радикала, според Воейков е основният и исторически първият източник на жизнена енергия (АТФ се появи по-късно - виж параграфи 7-7 **). ROS се появяват през цялото време и веднага изчезват - или се използват в метаболитната реакция, или, ако няма такава необходимост в момента на това място, те просто се гасят; освен това има специални механизми за гасене в клетките на всички организми.
Този процес на раждане и смърт на ROS ми напомня на флуктуациите в квантовия вакуум (Войков се съгласи с тази аналогия).
61 Така американският физикохимик Джералд Полак нарича своята конструкция (Pollack GH клетки, гелове и двигатели на живота; нов, унифициран подход към функцията на клетките. Сиатъл (Вашингтон), 2001 г.; руско издание под редакцията на В. Л. Воейков е се подготвя). Всъщност, ние говорим за един аспект на бъдещата теория: разглежда се абстрактна клетка; клетъчното разнообразие (напр. начини на делене) се игнорира и не е ясно как да се включи в това понятие. Ролята на мембраната и ранната еволюция на клетката са твърде опростени.

Основният окисляем биохимичен субстрат е силно структурирана вода, окислителният продукт е слабо структурирана вода, а източникът на енергия е гасене на ROS. Актът на структуриране на водата е акт на натрупване на енергия, актът на нейното деструктуриране освобождава енергия за биохимична реакция. Може да се каже, че именно включването на този процес в реакциите на геохимичния цикъл, довело до усложняване на веществата, бележи преминаването на химичната активност в биохимична. За повече подробности вижте: [Воейков, 2005]. Ако си припомним, че окисляването на субстратите за целите на метаболизма се нарича дишане, тогава тезата на Воейков

„Животът е дъх на вода“ е напълно приемливо. Разбира се, това не е определение за живота, а индикация за първия и основен биоенергиен процес, както и основната посока в търсенето на решение на мистерията на раждането на живота.
Като начало, коацерватът е малка част от воден гел, но гелът може да запълни и голяма структура (например локва). Ако добавим, че ROS изобилстват над вода, във вода и в гел, тогава, както ще видим, проблемът с началните етапи на биопоезата е значително опростен.

Братус Б.С.:Присъстваме на следващото заседание на общия психологически семинар, но е необичайно, защото това е съвместен семинар с институции [ съвместно със семинара на Института по синергична антропология под ръководството на С.С. Khoruzhy и O.I. Генисарецки и Лабораторията по неврофизиологични основи на психиката на Института по психология на Руската академия на науките, ръководена от Ю.И. Александров], които се ръководят от двама забележителни учени. Това е професор Сергей Сергеевич Хоружи - философ, математик, теолог и професор Юрий Йосифович Александров - психолог, психофизиолог, мислител. Днес имаме важна задача: за първи път в семинара се обръщаме към глобални биологични проблеми в най-широкия смисъл на думата – към биологията като учение за живота. А нашият говорител е Владимир Леонидович Воейков, прекрасен професор в Биологическия факултет на Московския университет. Имам удоволствието да му дам думата.

Воейков В.Л.:Благодаря ви много, Борис Сергеевич. Преди да започна, искам да поздравя всички дами тук за 8 март, които изглеждат красиви и се надявам днес да не ги разстроя много. И аз също искам да изразя своята изненада и благодарност към присъстващите тук мъже, които се откъснаха от подготовката за празника и решиха да ме изслушат. Това е първата бележка.

Втората забележка, която искам да направя, е жалба - жалба срещу Борис Сергеевич [Братус]. Факт е, че името "Биология на битието" не е измислено от мен. Борис Сергеевич ми се обади преди месец и половина и каза, че трябва да говоря на семинар на тема: „Биологията на битието“. Първоначално бях онемял, защото като цяло не се смятам за философ, въпреки че философствам малко, като всички други нормални хора, но философските концепции са някак далеч от мен. Но когато се замислих за тази тема и за онези не много тесни биологични проблеми, с които се занимавам, ми се стори, че можете да кажете нещо по тази тема, ако първо погледнете в речниците какво се разбира под думата "битие", какво означава влиза. Имах обща идея и затова реших, че трябва да напиша есе по темата, дадена от Борис Сергеевич.

Започнах от добре дефинирана концепция за „битие“, разбира се, много от присъстващите няма да се съгласят с него и ще дадат някаква собствена дефиниция, но аз избрах това, което ми е по-близо като натуралист, като естествен учен: „Битието е реалност, която съществува обективно, независимо от съзнанието, волята и емоциите на човек. А атрибутите на битието (назовани в източника, който използвах), според материалистичната философия, са време, пространство, енергия, информация и материя. Аз съм биолог и първият въпрос, който ми възникна, беше: къде е действителният предмет на моя интерес? Този предмет принадлежи ли към атрибутите на битието? Или възниква по някакъв начин от съвкупността от всички същности? С други думи, животът атрибут на битието ли е? Или животът е нещо такова продължава? И наистина, както знаете още от гимназията, въпросът за проблема непрекъснато се обсъжда по най-активен начин. произход на живота. Това означава, че първоначално няма живот като такъв, но някак си продължава. Но мисля, че въпросът е грешен.

Аз лично вярвам, че животът е може би дори първият атрибут на битието. Животът като понятие е в същия ред с времето, пространството, енергията, информацията и материята. В този ред е. Животът като същност. Но за всички тези същности можем да говорим само по това как се проявяват, тоест как животът ни е „предоставен в усещания“, както казват философите, по това как го чувстваме. И ние, биолозите, изучаваме този живот според неговите проявления, изучавайки само това, което в най-широкия смисъл на думата може да се нарече „живи системи“: от клетката до биосферата. Има хора с още по-широк философски поглед, които казват, че космосът е „жив“ и т.н., но това вече не е обект на изследване на биолог.

Ако спорите за продължавадали живот или живот даденоот самото начало, както всички други атрибути на битието, тогава това вече е въпрос на мироглед. Тоест, невъзможно е да се докаже или опровергае. Може да се спори дали енергията е атрибут на битието или идва от нещо друго. Или пространството е атрибут на битието, или идва от нещо? Можете да спорите по тази тема, да философствате дълго време, но, по един или друг начин, всяко научно изследване се основава на някои предпоставки.

Сега основната ми предпоставка, поне тази, на която основавам изучаването си на живота във всичките му проявления, е, че не животът се случи, но възникват живи системиче изучаваме. Какво представляват живите системи? Това са определени субекти, които, както казваме, са в " жив". Ако погледнете какво е живо състояние”, тогава също няма да намерим ясна дефиниция в биологичната литература, дори и на достатъчно високо ниво. Но живото състояние, като правило, се определя от неговите прояви. Това са репродукция, метаболизъм, реактивност и т.н. Възможно е да се изброят всички прояви на „живото състояние“ и да се проучат допълнително независимо едно от друго, което прави Биологическият факултет на Московския държавен университет, който днес вече има 30 катедри, а всеки отдел има 3- 5 лаборатории. И всеки е ангажиран със своето специфично "проявление", до "молекулярното" - една единствена молекула. Наскоро трябваше да се замисля и върху въпроса: „живото състояние“ е активно или пасивно състояние? Казвате, че това е странен въпрос, защото живият е активен, а мъртвият, когато умре, става пасивен. Това би изглеждало самоочевидно. Но от логиката на материалистичния мироглед следва (както сега ще покажа), че живите системи са пасивни обекти, а ние, биолозите, не изучаваме активни, а изучаваме пасивни системи. В същото време съм убеден, че живите системи (и днес ще се опитам да докажа това) са активни, взаимодействащи, целенасочено развиващи се същности по обективни закони. Тоест като цяло те са субекти, а не обекти. Защо това противопоставяне е важно за мен: активни ли са живите системи или са пасивни?

Нека да разгледаме разликата между жива система и инертна материя. За да може нещо да покаже някаква активност, например двигателна активност, е необходима енергия за това. Източниците на свободна енергия, тоест енергия, която може да се превърне в някакъв вид работа (най-простата форма на работа е движението), за машините и неживите системи лежат извън техните структури. Неживите системи са пасивни трансформатори на свободната енергия в работа. На диаграмата [ на екрана] вляво е модел – един от онези модели, върху които е изградена неравновесната термодинамика на нобеловия лауреат Пригожин. Това са клетките на Бенард.

Ориз. един. Клетки на Бенард

Взима се тиган, върху него се излива тънък слой вода и се подава топлина отдолу, създава се определен топлинен градиент. Енергията преминава през този тиган по външния градиент и от водата започват да се образуват структури от този вид. Има това, което се нарича самоорганизация. Тези конструкции не са фиксирани, те се движат, някак си се държат, имат някакво поведение, но веднага щом източникът на топлина се изключи, и отново виждаме само тънък слой вода. С други думи, тази самоорганизация, която наблюдаваме – както и в много други случаи на процеси на самоорганизация в природата – се осъществява благодарение на външен източник на свободна енергия, която се превръща в определени форми на работа.

Сега нека да видим какво ни учат учебниците по биология, започвайки от гимназията. Ето снимката вдясно. Може да се намери не само в интернет, но и във всякакви учебници по биология.На него виждаме как съществува биосферата.

Фиг.2.Енергийни трансформации в биосферата

Той съществува поради постоянния приток на слънчева енергия. Слънцето грее на земята, има поток от тази енергия. Тази енергия е безплатна енергия. Поема се от фотосинтезиращи растения. Растенията, поглъщайки тази енергия, я превръщат в химическа работа за производството на органични съединения. Част от енергията се разсейва, те я превръщат в топлина. Потребители - животните се хранят с тези органични съединения, което осигурява тяхната активност. Те превръщат част от тази енергия обратно в топлина. Тогава техните отпадъци консумират голямо разнообразие от микроорганизми, превръщайки органичната материя, от която животните не се нуждаят, обратно в неорганична материя и по този начин този цикъл се върти. С други думи, задвижващият ремък на биосферния цикъл, както е изобразен във всеки учебник, е външен. Този външен поток от енергия върти целия живот, цялата екология на земята. Без постоянен приток на слънчева енергия, биологичните системи, според тази концепция, бързо ще умрат.

Но животът, както знаем много добре, е вездесъщ. Напоследък те започнаха все повече да изучават този живот, който е изключително активен и сложен - тоест това не са някакви анаеробни микроорганизми, а най-активните животни - но които живеят там, където няма нито светлина, нито кислород, а околната среда температурата на околната среда е в диапазона от 2 до 4 градуса по Целзий. Такива животни живеят на дъното на океана, до Марианската падина. Има големи живи организми, които, между другото, са по-активни и дори по-големи по размер от техните най-близки роднини, живеещи на повърхността. Там няма слънце, но животът процъфтява. Напълно възможно е то да е възникнало там (в момента много учени вярват в това). И не е необходима слънчева светлина, за да съществува този живот. Тези животни не са паднали отгоре на дъното на океана, а съществуват там през целия период, за който знаем нищо. И така, откъде черпят енергията си? Откъде е енергията? Изпреварвам се, но ще обясня. Те живеят в течна вода, а водата е течна, защото има малко количество топлина, достатъчно, за да поддържа водата течна вместо лед. Това вече е енергия. И тези живи организми превръщат една малка енергия в изключително интензивна, с помощта на която осъществяват цялата си жизнена дейност, не по-малко сложна от жизнената дейност на биотата, която виждаме тук, на повърхността, със собствените си очи .

Трябва да кажа, че идеята, че такъв активен живот съществува на дъното на океаните, се появи преди 25-30 години. И затова все още не е стигнал до учебниците и съвсем не защото биолозите са го пренебрегнали. Те просто не го знаеха или дори подозираха. Сега многобройни подводни експедиции все повече изучават този невероятен живот, който съществува там. Можете да дадете много други примери за активен живот без външен двигател - без такъв външен енергиен градиент, който върти цялата система. И това съществуване на живот, където няма външен двигател за него, по-специално, свидетелства, че животът наистина е фундаментално понятие. А за реализирането на принципа на живота е необходим много тесен, много ограничен кръг от условия.

Мога да говоря дълго по тази тема, но Борис Сергеевич [ bratus] въпреки това ме покани да говоря в Психологическия факултет, а не във Факултета по биология или физика или химия, където също трябва да говоря. Към психологията имам такова отношение. Борис Сергеевич и аз написахме книга, в която разгледах въпрос, свързан обаче не с психологията, а с връзката между науката и религията. И започнах да мисля как е възможно да се говори за биологията на битието, тоест за „реалност, която съществува обективно, независимо от съзнанието, волята и емоциите на човек“ - така че да е интересно за всички, за да повлияе поне на емоциите на присъстващите тук хора. И днес засяга това, за което всички говорят: така наречената „глобална криза“. И така, изхождайки от основните закони на биологията, бих искал да покажа, че тази глобална криза е едно от проявите на фундаменталните закони в психологията. Всъщност основната част от речта ми ще бъде посветена на това.

Но за да говорим за това какви са законите на биологията и има ли изобщо такива закони, разбира се, трябва да намерите нещо, което е направено преди нас. И почти всичко беше направено преди нас. Нека ви припомня изказването на Вернадски: „Ако откриете нещо ново и интересно, непременно потърсете предшественици“. Ако не намерите предшественици, тогава възниква въпросът, вие измислихте ли това ново и интересно? Съществува ли в действителност? Предшествениците знаеха всичко, а ние трябва само да преведем това на съвременен език и да го добавим към другите си знания. И така, фундаментална ли е концепцията за „живот“, какви са живите системи? Или според учебник по биология живите системи са само частен случай на физиката и химията? Има физика и химия, има и специални случаи, например има геофизика, има биология. Става дума за една поредица от понятия. Значи имаше такъв велик учен XX век Ервин Симонович Бауер. Може да се посвети цяла лекция и не една на разказ за него и какво е направил, но няма време за това. И така, аз съм тук само, за да очертая основните точки, които са ни необходими за следващата дискусия.

През 1935 г. издателството на Всесъюзния институт по експериментална медицина в Ленинград публикува книга на Ервин Бауер, наречена Теоретична биология. В него той формулира основните принципи или аксиоми, които положиха основата на общата теория за живата материя. Той създава теоретична биология, основана на аксиоматичен принцип. Той изложи три постулата, три аксиоми, три принципа, както ги нарече, от които вече можеха да произтичат всички прояви на жизнена дейност, които той показа. И като всяка друга теоретична наука, основана на аксиоматични принципи, тя е самостоятелна наука, а не част от някои други науки. Например съвременната и не много модерна физика и химия се основават на законите за движение на неживата материя.

Какви са аксиомите на Бауер? Ще ни трябват. Тук не мога да навлизам в дълбочина, но ще ви дам обща представа. Първата и основна аксиома, първият и основен постулат, тоест позиция, която може да бъде отхвърлена, ако нещо й противоречи, но не следва (на аксиоматично ниво) от нещо предишно - това е принципът на стабилното неравновесие: „ Всички и само живи системи никога не са в равновесие и непрекъснато вършат работа за сметка на собствената си свободна енергия срещу равновесието, изисквано от законите на физиката и химията при съществуващите външни условия.” (E.S. Bauer. Теоретична биология. M-L., 1935. P.43). Тук стоя пред вас и това очевидно е неравновесна ситуация. Очевидно е, че да лежите на дивана с нос към стената би било по-балансирано. И за да се задържа, за да не падна, трябва непрекъснато да върша някаква работа, тоест да работя срещу равновесие. Такъв прост пример. Дефиницията на това какво е жива система се свежда до проста теза: живите системи непрекъснато работят, за да останат живи. Ако спрат тази дейност, те престават да бъдат живи. Това всъщност е всичко, което засяга същността на живите системи. Друго нещо, поради какво извършват тази работа? Откъде вземат енергия, за да останат постоянно в неравновесно състояние? Това са въпроси, които изискват сериозно обмисляне.

Ето снимки отляво и отдясно на екрана, които всички ясно показват. Не е нужно да сте биолог, физик или химик, за да разберете, че имаме жив организъм отляво и бивш жив организъм отдясно. Сега това е костна материя сама по себе си.

Така че, за да вършите непрекъснато работата си срещу баланс и да бъдете източник на безплатна енергия през цялото време, трябва да черпите тази безплатна енергия отнякъде, да я вземете отнякъде и освен това не можете да спрете дотук. За да могат живите системи да продължат да съществуват непрекъснато във времето, е необходим техният растеж и развитие. От първия принципът на стабилното неравновесие, растежът и развитието не следва пряко. Този принцип говори за текущото състояние на всяка жива система. Но ако тя се бори само срещу баланса, тогава рано или късно силите й ще се изчерпят и тя ще стане нежива. Има много такива системи, но те вече не представляват интерес, те са неживи системи. За да се запази животът под формата на живи системи и освен това животът да се развие под формата на живи системи, е необходимо непрекъснато и постоянно увеличаване на свободната им енергия за извършване на външна работа.

Какво се разбира под "работа извън"? Това е работата по извличане на материя и енергия от околната среда и превръщането им в тяхното неравновесно състояние. Ако се замислите, никой не ни хвърля кнедли в устата. Единствено в Гогол е описана такава ситуация. За да се извлече нещо от околната среда, е необходимо да се работи усилено, да се извършва външна работа. Ако външната работа се извършва без допълнителен бонус, тогава отново живата система ще се превърне в нежива система. Следователно самият факт за съществуването на живи системи, поне в този регион на Космоса, който ни е доста добре познат, изисква осъзнаване принципът на увеличаване на външната работа, принципът на растеж и развитие. Всъщност това е принципът на еволюцията и той определя вектора на движение на живите системи на всички нива на тяхното съществуване. Това са двата принципа, от които се нуждаем. Трябва или да ги приемем, или да ги отхвърлим: какво, казват те, не е – ако живата система не осъществява растеж и развитие, тя все още остава жива; ако спре да работи срещу равновесие, пак ще остане жив. Някой може да изрази такава гледна точка, добре - свободна воля. Изхождам от това, че без тези принципи няма жива организация.

Това означава, че това са основните биологични закони, аз изнасям курс на лекции по тази тема. Като Сергей Сергеевич [ Хоружи] се опитах последния път да изложа курс от лекции за 15 минути, изпреварвайки основния материал, така че трябва да следвам приблизително същия път. И сега преминавам от идеята за основните биологични закони, заложени от Ервин Бауер, към основния въпрос: има ли някакви биологични предпоставки глобалната криза, в която е влязло цялото днешно човечество? Има ли нещо общо тази глобална криза със законите на живота, които се проявяват в живите системи? Мисля, че никой не се съмнява, че човекът и човечеството като такива също са „жива система“. Най-малкото, това е система, която отговаря както на първия, така и на втория принцип на Бауер: тоест тя е неравновесна и постоянно работи срещу равновесието; и това е система (и човека, и човечеството), която расте и се развива – това не може да се отрече.

Сега влязохме в състояние, което всички наричат ​​"глобална криза". Е, говоренето за глобалната криза основно се свежда до обсъждане на финансови, икономически, социални проблеми, които ще възникнат рано или късно. Та извадих една снимка от интернет, която ясно показва какво се случва – не просто с колите (затварят или не затварят заводите), а с нещо, без което по принцип трудно съществуваме, тоест с храната. Цени на петрола... извинете, неправилно изказано, цени на ориза. Мисля, че цените на петрола не би трябвало да ни интересуват малко, но ориза и зърното трябва да представляват много по-голям интерес. А какво се случи със световните цени на ориза и зърното може да се види от тази графика [ на екрана]. От 2000 г. до 2006 г. цените се въртят някъде в стационарното ниво и изведнъж, от 2008 г. насам, скочат 5-6 пъти. И това, разбира се, е проява на най-сериозната световна криза, засягаща това, с което живее човек. Просто дадох един от примерите, за да ви напомня какво се разбира днес под глобална криза в световната литература.

Откъде дойде световната криза? откъде е дошъл? Днес можете да прочетете много обвинения срещу онези, пети, десети, конкретни лица и отделни държави, които уж провокираха световната криза. Всъщност глобалната криза беше ясно предсказана още през 1960 г. Тогава в списание "Science" беше публикувана статия на Хайнц фон Фьорстер, един от основателите на кибернетиката от втори ред, под такова крещящо заглавие "Ден на Страшния съд: петък, 13 ноември 2026 г. след раждането на Христос" ( Фьорстър, Х. фон, П. Мора и Л. Амиот. 1960 г. Страшният съд: петък, 13 ноември, н.е. 2026 г. На тази дата човешката популация ще се приближи до безкрайност, ако расте, както е нараснала през последните две хилядолетия. Наука 132: 1291–1295). В тази статия Хайнц фон Фьорстер анализира кривата на растеж на човечеството на земята и стига до заключението, че тази крива не расте експоненциално, както всички смятаха, въз основа на априорната теория на Малтус (че възпроизвеждане - това на човек, че бактерии - отива в геометрична прогресия), но според закон, наречен "хиперболичен". Какво означава "хиперболичен закон"? А това означава, че ако нещонараства според хиперболичния закон, след което в даден момент от време то нещоще стане безкраен на брой. И Фьорстър изчисли този момент във времето, когато човечеството трябва да стане безкрайно на брой, се оказа: петък, 13 ноември 2026 г. Оказва се, че човечеството ще умре не от глад, тъй като този момент идва много бързо, а от смазване. Това, разбира се, е нечия шега.

Какъв е "хиперболичният закон" по отношение на размера на човечеството? Ето данни за броя на хората на земята, а ние говорим за човечеството като цялостна система, изключваща миграцията, увеличаването на числеността на едно място, намаляването на другото и т.н.

Ориз. 3.Корелация между емпиричните оценки на динамиката на световното население (в милиони хора, 1000 - 1970 г.) и кривата, генерирана от уравнението на Х. фон Фьорстер

Точките показват как протича нарастването на броя на хората от раждането на Христос до 2000 година. И обърнете внимание, това е същата - тоест хиперболична - крива, която клони към безкрайност. Още повече, че критичната точка е много близо до нас – през 2026 г. Няма дълго за чакане. Но това е абсурдно! Абсурдно, дори само защото не може да бъде, защото никога не може да бъде. Една математическа функция може да влезе в сингулярност, но физически никой процес никога не завършва с безкрайност. Нещо трябва да се промени драстично - това се нарича "системата преминава в режим на заточване" - за да може физическата система, може би след промяна, да остане. Но същото се отнася и за живата система, която е човечеството: тази жива система трябва да се промени много. Фон Фьорстър пише, че близо до критична стойност, системата като цяло става изключително нестабилна, а наличието на сингулярност е тревожен сигнал, че структурата на системата ще бъде нарушена. Този хиперболичен закон е особено ясно видим, ако начертаете графика с реципрочни стойности. По вертикалната ос маркирайте реципрочната стойност на броя на хората, а по хоризонталната ос – годините. И тогава броят на хората расте и расте, а реципрочното пада и пада. Съответно през 2025-2026 г. броят на хората трябва да стане безкраен, [ и реципрочното ще се стреми към "0"].

Фон Фьорстър публикува тази статия през 1960 г. и тя предизвика огромен прилив на интерес към тази тема през 1961-62 г. Започнаха да го обвиняват, че не уважава другаря Малтус, че всички тези цифри са изтеглени от нищото, въпреки че той взе 24 независими източника, за да изтегли това число, и ясно показа, че тези източници са независими. Но, по един или друг начин, всичко това беше забравено до началото на 90-те години, докато известният забележителен физик Сергей Петрович Капица не обърна внимание на това. Вниманието му беше привлечено от работата на фон Фьорстер и той започна да изследва проблема за човешкия растеж по-задълбочено. Капица също нарисува същата крива. Даден е в книгата му, издадена през 1999 г. (С. П. Капица. Колко хора са живели, живеят и ще живеят на земята. Очерци по теория на човешкия растеж. М., 1999 г.), въпреки че редица негови статии са публикувани по-рано. Това е същата крива като тази на Förster, само с определен вид извивки.

Ориз. 4. 1 - световно население, 2 - утежнен режим, 3 - демографски преход, 4 - стабилизиране на населението, 5 - древен свят, 6 - средновековие, 7 - съвременна и 8 - най-нова история, стрелката показва периода на чумата - "Черно Смърт", кръг - сегашно време, двустранна стрелка - разпръскване на оценките на световното население по време на R.Kh. Лимит на населението N оо=12-13 милиарда

(Източник: С.П. Капица. Колко хора са живели, живеят и ще живеят на земята. Очерци по теория на човешкия растеж. М., 1999.)

Това не е просто "гладка" крива. за какво говори тя? В Европа имаше пандемия от чума, когато повече от една трета или почти половината от населението умря. И числата намаляха, а след това тя го взе и се върна към същата крива. Ако вземем 20-ти век, тогава според демографските оценки на Капица около 300-400 милиона души са загинали в и около двете световни войни - това е друг завой и въпреки това кривата отново се е върнала към траекторията, по която е преместен преди. И сега, според Сергей Петрович Капица, 2025–2026 г. е самата година, когато знаменателят на това просто уравнение се обръща на нула и тогава човешката популация трябва да стане безкрайна, но това е безсмислено и следователно трябва да се случи някакво събитие. Нарича се демографски преход- това е периодът, в който живеем сега, и то от няколко десетилетия, като не го забелязваме много добре.

Какво стана демографски преход? Това е спиране. Това е преходът на функция от един закон към друг. Законът за хиперболичния растеж е престанал да действа. И според Капица това се е случило през 1964 година. Тази година относителният прираст на населението достигна максимум, а след това започна да намалява. И на границата на последното десетилетие на ХХ век и първото десетилетие XI век и абсолютният прираст на населението също започва да намалява. През 90-те години на миналия век на земята са родени 874 милиона души, а през 2000-те също ще се родят 874 милиона души. Тоест населението също ще расте, но темпът на растежа му е напълно различен от този, който е бил не само през последните две хиляди години, но според актуализираните данни като цяло от появата на човечеството. По това време темповете на растеж като цяло бяха много бавни. Всъщност този факт беше забелязан, защото кривата се превърна в утежнен режим. И сега обръщат внимание.

Това означава, че демографският преход представлява забавяне на абсолютния прираст на населението, което след това започва да се развива в явление, наречено обезлюдяване. Мисля, че ние, които живеем в Русия, сме чували много за обезлюдяването, защото постоянно се съобщава, че всяка година населението на Руската федерация намалява със 700 000, с 1 000 000 души и т.н. - какъв кошмар! Най-общо казано, в това няма нищо добро, тъй като в Русия толкова интензивно обезлюдяване се случва поради причина, свързана с късата продължителност на живота на хората. Но всъщност обезлюдяването не е само нашата характеристика. Просто ние си обръщаме много внимание, но не виждаме какво правят съседите по отношение на обезлюдяването. За да покажа това, ще дам няколко графики.

Фиг.5.Общият прираст на населението на страните от ОНД,
1950-2050 г., средно преизчисление за 2008 г., % годишно
Източник: уебсайт Demoscope.ru http://demoscope.ru/weekly/2009/0381/barom05.php

Това е населението от 1950 г. на съюзните републики на бившия Съветски съюз. И тук синята крива е населението на Руската федерация. Завоят тук настъпи през 1992 г., започна да намалява. Тук, ако не се лъжа, е Казахстан, а тук е Грузия. Вярно, там имаше война, имаше много рязък спад, но след това кривата се повиши, а след това отново започна и продължава да намалява. Във всички републики, независимо от техния размер, икономически потенциал, независимо от каквото и да е, върви тяхното обезлюдяване. Днес броят продължава да расте само в три бивши републики - в Таджикистан, Туркменистан и Узбекистан.

Реплика: Расте и в Казахстан.

Воейков В.Л.: Не, има и обезлюдяване. Взех данните от сайта Demoskop.ru, това са последните данни, които са дадени.

Реплика: При напускането на руснаците имаше обезлюдяване, а според нови данни населението там расте.

Воейков В.Л.: Може, но нека не спорим за това, защото говорим за обезлюдяване като изричнопроявление на явлението инхибиране на растежа, тоест това е следващата стъпка, следващото проявление. Така че, ако вземем европейския континент или САЩ, тогава там все още не се наблюдава обезлюдяване по една проста причина. Въпреки че там скоростта на възпроизводство на хората е значително по-ниска от необходимата за простото възпроизвеждане (например в Испания е по-ниска, отколкото у нас: там имаме 1,1, имаме 1,3 деца на семейство), но поради самото дълга продължителност на живота има някакъв вид застой. А съотношението на растеж и смъртност на населението просто зависи от съотношението между продължителността на живота и скоростта на възпроизводство. И сега основната роля играе продължителността на живота. Рано или късно средната продължителност на живота ще достигне своя предел и тогава навсякъде ще започне обезлюдяване.

Това са демографски проблеми и те следват от закона за човешкия растеж. Сергей Петрович Капица формулира демографския императив. Защо човечеството расте по такъв закон? Според неговия демографски императив водещата променлива на демографския закон е броят на хората. И защо расте според хиперболичния закон? Защото хората взаимодействат информационно помежду си и това взаимодействие води до различен, а не до геометричен или експоненциален растеж. Само слабо свързаните системи растат експоненциално, „експлозията“ обикновено протича експоненциално, размножаването на бактерии в разредена среда протича експоненциално, в геометрична прогресия. Но хората, според мнението на Сергей Петрович Капица, взаимодействат помежду си и поради този обмен на информация броят им нараства не експоненциално, а в зависимост от квадрата на броя на хората. Имаше двама души, като броят им се увеличава 4 пъти. Човеците бяха четирима, броят им се увеличи 16 пъти, стана 16, броят нарасна 16 2 пъти и т.н.

Но не всички изследователи, ангажирани с този демографски проблем, са съгласни с Капица, че информацията е изворът на динамиката на населението и стабилизирането. Ако следвате този закон, тогава човечеството непрекъснато растеше, дори когато имаше милион души на земята, и 10 милиона, и 100 милиона души, но тогава възниква въпросът какъв канал за предаване на информация, канал за взаимодействие? Изводът е, че говорим за цялостна развиваща се система. И в такава система всяка част от нея трябва да знае за състоянието на цялото и да се държи в съответствие със състоянието на цялото. Така че тя трябва да бъде информирана за това. Но как? Не е много ясно. И сравнително наскоро млад служител на Института по приложна математика. Келдиш Андрей Викторович Подлазов предложи по-рационално обяснение както за геометричния растеж на числата, така и за демографския преход, тоест забавянето на този растеж. Подлазов формулира "технологичен императив". С какво е свързано? Нарастването на човешката популация става хиперболично поради факта, че продължителността на живота на хората се увеличава. Статистически, ако продължителността на живота се увеличи дори с малко, тогава има значително увеличение на населението. И се увеличава благодарение на това, което Подлазов нарече „живоспасяващи технологии“. Той пише: „Квадратната зависимост на темпа на нарастване на населението от неговия размер се дължи на факта, че тези, които биха умрели, ако нямаше ефективна взаимопомощ между членовете му, остават живи.” спасявайки средно поне един човек на поколение“ ( Подлазов A.V. Теоретичната демография като основа на математическата история. М., 2000г). Това означава, че колкото повече животоспасяващи технологии се развиват, толкова по-нелинейни, толкова по-остро се увеличава броят на хората на земята.

Първата животоспасяваща технология беше овладяването на огъня. Това беше първата или поне една от първите подобни технологии. Когато човекът овладя огъня, по-малко хора загинаха по различни причини. Те започнаха да живеят по-дълго и имат повече време да измислят нови животоспасяващи технологии. Така едно нещо се вкопчва в другото. Тези технологии могат да се появят на различни места независимо една от друга и да се разпространят сред населението, защото са животоспасяващи. Според Подлазов: „Границата на растежа на човешката популация, както и развитието на животоспасяващи технологии, се определя единствено от съотношението на характерните биологични времена на човек и размера на населението на неговите предци. " С други думи, какво трябва да причини тази промяна? И поради факта, че не е възможно да се осигури средната продължителност на живота на хората над 84 години, поне за днес. 84 години е в Япония, но едва ли ще осигурят повече там. Но дори и да достигнат и 90, и 100 години, рано или късно пак ще достигнат някаква граница. Човечеството ще нарасне до безкрайност само ако хората започнат да живеят статистически неограничено. Но това е същият абсурд като безкрайния брой хора.

Всички тези технологии и изобщо цялата жизнена дейност (всъщност започнах с това) изисква енергия. За да се увеличи броят на хората по този начин, е необходимо (а и за съществуването на животоспасяващи технологии) наличието на достатъчно количество енергия.

И така, през 1991 г. се появява работата на Джон Холдрен "Население и проблемът с енергията". Джон Холдрен - американски енергиен и екологичен учен, Обама [ президент на САЩ] сега го назначи за свой съветник. И така, Джон Холдрен в тази работа открива друг много интересен закон. Трудно е този закон да се изведе директно от нещо предварително. Холдрен открива следното. Оказва се, че количеството енергия, което човечеството притежава и може да използва за извършване на тази или онази работа (тоест безплатна енергия) - то нараства от 1850 до 1990 г. И порасна така: количеството на тази енергия нараства пропорционално на квадрата на броя на хората.А именно: пропорционално не на броя на хората, а на квадрата на броя на хората. С други думи, ако сравним 1850 г. и 1990 г., населението е нараснало 4,3 пъти, а количеството енергия, което човечеството е усвоило, е нараснало 17 пъти. Тоест, количеството енергия на човек (ясно е, че количеството консумирана енергия е разпределено неравномерно по земята, но ние разглеждаме чисто статистически данни) се е увеличило пропорционално на квадрата на броя на хората. И, между другото, ако този закон се спазва, тогава демографският преход и по-нататъшното обезлюдяване съответно ще се отразят на количеството енергия, което човечеството притежава. Между другото, откъде идва целият този шум и врява около енергията в наше време? Не защото няма достатъчно, а защото растежът на глава от населението стана по-бавен от преди и ние усетихме това - дори не дефицит, а сякаш приближаващ дефицит.

Откъде идва цялата тази енергия? И се взема от това, че човек се развива. Че през 1700 г. не е имало нефт, газ? Бяха. Хората използваха ли ги? Почти никога не е използван. Какво се случи през 1850 г.? Това е средата на индустриалната революция, когато хората първо изобретиха топлинни двигатели, след това се появи електричеството, след това започнаха да използват петрол, газ, атомна енергия и така нататък. Откъде идва всичко това? Всичко това е. Но човек превръща обвързаната енергия, която е повече от достатъчна, в безплатна енергия за себе си. Той прави всичко сам. И това абсолютно противоречи на постулатите на Дарвиновата теория за еволюцията. Нямам предвид неодарвинизма, който изобщо не е теория, а еволюционната теория на Дарвин, според която човечеството се възпроизвежда експоненциално, според Малтус, в условия на недостиг на ресурси. Всъщност кривите, които цитирах, показват, че по принцип няма недостиг на ресурси. Когато е необходимо, ние започваме да намираме точно тези ресурси, да извличаме енергия и да ги превръщаме в това, което ни е необходимо, за да продължим живота си.

Все още е въведение. Засега тук няма биология. Тук има демографски признак, който физиците са заели. Между другото, много демографи силно кълват тези физици за факта, че са „качили в грешната шейна“. Но всъщност тези физици направиха прекрасни неща, въпреки че като биолог не всичките им твърдения са ми близки, да речем. Например Йосиф Самуилович Шкловски в известната си и прекрасна книга „Вселената. Живот. Mind" още през 1980 г. си спомни работата на Холдрен и публикува всички тези данни. Той твърдо вярваше в малтузианските закони и пише, че сегашният хиперболичен закон на живота на увеличаването на населението на цялото земно кълбо се дължи не толкова на биологични, колкото на социални фактори. Няма нищо общо с биологията. Капица пише: „... поради особеностите на развитието на човека и човечеството, неговия специален път, не бива да се прехвърлят примерите от останалия животински свят и биоценози към случая на човек, чието развитие е подчинено изцяло на различни физически, биологични и социални закони." ( P.S. Капица. Цит. оп. стр.24) Подлазов се доближава и до фундаменталната разлика между животните и хората: „Животните могат да използват само онези схеми на колективно поведение, които са генетично заложени в тях, на ниво инстинкти, докато хората са в състояние да развиват нови начини за съвместни действия с нарастването на техния брой ” ( Подлазов A.V. Цит. оп.). И т.н.

Най-общо казано, вярвам, че Вселената е една и нищо, което е било преди, днес не изчезва, но все повече и повече етажи са просто надградени. Просто трябва да видите как чертите на човек се появиха от това, което го предхождаше. И отново се връщам към принципа на Бауер – принципът на увеличаване на външната работа, растеж и развитие, принципът на еволюцията. Човечеството и всеки човек поотделно (иначе той не би се развил) отговаря на този принцип. И този принцип определя вектора на движение на живите системи на всички нива на тяхното съществуване. Досега говорихме за човечеството, за хората, за геометричната прогресия на техния растеж и развитие, която е характерна за тях поради социални и други причини. Но вижте, ето кривата на растеж на животинската енергия, ако е насложена върху времето на първото фиксиране на тези животни във вкаменелостите.

Фиг.6.Промяна енергиен метаболизъм на живите организми в хода на биологичната еволюция и в началния етап на човешката цивилизация:
1 - кишечни, 2 - ракообразни, 3 - мекотели, 4 - риби, 5 - земноводни,
6 - насекоми, 7 - влечуги, 8 - бозайници, 9 - птици, които не са врабчета,
10 - птици врабци, 11 - примитивен човек, 12 - човек, използващ огън.

Такава работа е извършена от Александър Илич Зотин, забележителен биодемограф, биоенергетика, за съжаление, той почина преди време. Вижте какво се случва. Ако разгледаме фанерозойския период, получаваме следната крива на растеж на енергийния прогрес. Тоест, ако погледнем промяната в енергийните характеристики, които са характерни за представители на определен клас живи организми, ще видим, че растежът ясно следва хиперболичен закон. Това означава, че енергийният прогрес следва хиперболичния закон. Но къде е в еволюционния процес човешката социология? Между другото, този еволюционен процес следва специален закон – това е номогенеза или ортогенеза, но не еволюционната теория на Дарвин. Това са просто реални физически данни.

Наскоро съвместната работа на палеонтолога А. В. Марков и историка, социолога А. В. Коротаев „Динамиката на разнообразието на фанерозойските морски животни съответства на хиперболичния модел на растеж“ ( Списание по обща биология. 2007. No 1. С. 1-12). А миналата година беше публикувана статия, която говори не само за морски животни, но и за сухоземни животни. Какво расте хиперболично тук? Родовото разнообразие расте, родовете растат. Родовете се състоят от видове. Най-общо казано, "родът", както смятат много биолози, е някакъв вид измислица, продукт на биологична систематика. Родът не може да се държи в ръцете и гледката също. Можете да държите в ръцете си само представители на определени видове. Но се оказва, че както родовете, които се състоят от видове, така и видовете, образувани от индивиди, тоест от материални вещества, също нарастват броя си точно според хиперболичния закон и това е в рамките на 600 милиона години. Разбира се, тук има известни колебания. Но, между другото, колебанията се виждат и на кривата на човешкия растеж, но това не означава, че основният закон не се спазва, просто има флуктуации.

Друг пример е напълно „от друга опера“. В предишната статия говорихме за еволюционния процес според хиберпоболичния закон на растежа, който продължава стотици милиони години. Коротаев и Марков намират обяснение за това и по-специално, то е много подобно на обяснението на този закон за човечеството, а именно: продължителността на живота на по-младите раждания значително надвишава продължителността на живота на по-ранните раждания и във връзка с това, а се получава хиперболична зависимост. Ровех се в литературата и се оказа, че за съжаление досега биолозите, заслепени от геометричната прогресия на растежа според Малтус, навсякъде и навсякъде извършват напасване на зависимостите си, като правило, към показатели. Но се оказа, че има учени, които откриват хиперболи в доста краткосрочни процеси, като например в този [ по-горе]. Ако, не дай си Боже, човек има онкологично заболяване и е бил лекуван с химиотерапия или лъчетерапия, то при такова лечение едновременно се избива цялата му имунна система. Тази система трябва да бъде възстановена. И те възстановяват имунната система, като засаждат на човек свои (или близък роднина) стволови клетки или клетки на близък роднина, които стимулират костния му мозък и се размножават. Така имунната система се създава почти от нулата, растежът на клетките започва наново. Какъв е законът на растежа на тези бели клетки, засадени в човек? Ето един документ от 2002 г. по темата. След като тези клетки бяха трансплантирани, нямаше никакъв растеж в продължение на 7 дни. След това идва избухването на растежа. Това е в двойни логаритмични координати точното съответствие на хиперболичната крива. Тук растежът се случва в системата и то по този начин. С този пример искам да кажа, че хиперболичният закон на растежа не е прерогатив само на човека. Това е свързано с някои по-дълбоки биологични причини за съществуването на тази форма на растеж.

Защо биолозите започнаха да обръщат внимание на този факт напоследък? Защото има добре познат пример за растеж и развитие – ембрионален. Всички знаем отлично, че растежът и развитието на ембриона трябва да следват някакъв закон, в противен случай просто няма да има размножаване. И се оказа, че ембрионът расте и се развива не по хиперболичен, а и по нелинеен закон. И това не е степен, а друга функция. Нарича се "захранваща функция". Ако го поставим в реципрочни логаритмични координати, тогава, както в случая с хиперболичния закон, той ще бъде права линия. Но за разлика от хиперболата, която отива до безкрайност при приближаване до граничната точка, тук, на графиката на растежа на масата на ембриона, степенната функция отива до безкрайност само за безкрайно време. Но знаем, че никога не отива до безкрайност, защото в даден момент човек се ражда.

Фактът, че законът на ембрионалния растеж съответства на функция на силата, е открит още през 1927 г. от нашия сънародник, великият еволюционист Иван Иванович Шмалхаузен. Но функцията на мощността също изисква собствено обяснение. Защо ембрионът расте според функция на мощност? И това се случва по-специално, защото когато ембрионът расте, растежът на биомасата се извършва не само във времето, но и в пространството: размерът на ембриона се увеличава. Но ембрионът не е хомогенна система, той се състои от органи, тъкани, клетки и т.н. И как растат? Оказва се, че с растежа на ембриона според степенния закон всички негови части - органи, тъкани и клетки - растат пропорционално на логаритмите на размерите на другия и логаритъма на масата на цялата система, т.е. те растат хармонично. Те също растат според подобен закон за силата. Какво означава? Това означава, че всеки отделен орган расте по този начин и докато растат други органи, за които той знае, и докато расте целият организъм, за който той знае. Всичко съвпада едно с друго. И по-специално, това е показано от Шмалхаузен през 1927 г.: тук става дума за това как се променя масата на всяка част в зависимост от това как се променят масите на другите части. Дори Джулиан С. Хъксли, използвайки такъв екзотичен биологичен пример като рак-цигулар, при който единият нокът винаги е несравнимо по-голям от другия, показа, че нарастването на масата на този нокът зависи от растежа на телесното тегло на рака според властовия закон, тоест това е непропорционален растеж. Това т.нар алометричен, но не изометричензаконът на растежа, тоест не всичко расте в линейна връзка едно с друго.

въпрос:Всички логаритми корелират ли линейно?

Воейков В.Л.:Логаритмите корелират линейно, съвсем правилно. Това е законът на ембрионалния растеж. По него има много работа и има много интересни неща, но това не е хиперболичен растеж. Въпреки че има една слаба точка в ембриологията. Преди този доклад трябваше да говоря с ембриолози. Попитах кога започва алометричният растеж на ембриона? Факт е, че когато яйцето се оплоди при животните, в началото яйцето не расте, а се смачква. Настъпва разцепване на 2, 4, 8, 16 или повече яйца и няма увеличение на масата или поне се твърди, че не се случва. По този начин алометричният растеж, който се наблюдава в ембрионите на различни животни, се предшества от известно фаза на забавянекогато не настъпва клетъчен растеж. Но от кой момент тогава започва обратното броене на растежа на ембриона? Ембриолозите започват да измерват масата на този ембрион някъде от два грама. По-умните започват да мерят от грам и половина. Но каква беше масата на яйцето? И беше 0,005 милиграма, тоест 5 микрограма. Така според някои данни степенният растеж в човешкия ембрион може да започне да се измерва само 40 дни след оплождането, а според други след 60 дни, тоест когато тази маса стане два грама. Какво се случва през тези 30-60 дни, когато тази маса се увеличи от 2-5 микрограма на два милиона микрограма? Освен това в началото изобщо няма растеж. Хиперболичен ли е този етап, който предшества растежа на ембриона по алометричен или хармоничен закон? Има много голяма вероятност този процес да следва и хиперболичния закон - т.е. процесът, предшестващ растежа и развитието на ембриона, който вече е доста добре известен.

Тук [ диаграма на екрана] в двойни логаритмични координати са показани два етапа. Изписва се с цифри: тук - 5 микрограма, на 7-ия ден - 100 микрограма, отбелязан е 10-ият ден - това е само един вид ориентир; на ден 12 - 380 микрограма, а на ден 28 - вече два милиона микрограма. Има толкова бързо нарастване на тази маса, което е много подобно на хиперболичния закон. При хората този период е по-дълъг, около една трета по-дълъг, отколкото при кон или маймуна. Тоест, показах, че хиперболичният закон не е нещо уникално за човечеството, както твърдят физиците (за тях е извинително, те не познават биология, особено тази, която трябва да се рови, тъй като това не е в учебниците).

Но все пак човек е нещо специално сред целия жив свят, специална жива система. Как се различава от другите живи системи? Има и друг биологичен закон - законът за зависимостта на броя на животинските видове от масата на отделните представители на всеки вид.

Ориз. 7. Броят на животинските видове в зависимост от тяхната маса

(Източник: С.П. Капица. Колко хора са живели, живеят и ще живеят на земята. Очерци по теория на човешкия растеж. М., 1999. С.)

Ето, например, малко животно - мишки, определен вид. Колко мишки са представители на този вид на земното кълбо? Техният брой на земното кълбо е някъде около 10 9, тоест около милиард индивида. Ако погледнем някои животни, които са по-близки до нас по размер - например мечка, кон и така нататък, тогава броят на представителите на тези животински видове ще бъде значително по-малък. Какъв е например броят на индивидите на шимпанзето? Или горили? Или макаци? Това ще бъде стойност от порядъка на 100 000 броя от даден вид (не маймуни като цяло, а принадлежащи към определен вид със съответната специфична маса). Броят на човек вече днес надвишава с пет порядъка стойността, която би трябвало да има като представител на съответния биологичен вид. Това е особеност на човек, само че той излита от тази, отново хиперболична, зависимост. (Човекът и, разбира се, домашните животни, които просто не могат да съществуват сами по себе си; те като цяло са инструменти на човека, той ги е създал).

С какво иначе човек се различава от всички останали живи системи? Връщаме се към Бауер, към неговата теоретична биология, която се основава на специална енергия. Това е енергията на собствената вътрешна дейност на живата система. От теорията на Бауер (теорията за увеличаване на външната работа, която осигурява еволюционен растеж и развитие) следва, че в хода на еволюцията, ако се изкачвате по еволюционната стълба все по-високо, тогава енергията на биологичните видове се увеличава. Как може да се измери тази енергия? Бауер въвежда такъв параметър, който той нарече "константа на Рубнер". Макс Рубнер е немски физиолог, който в крайна сметка XIX - В началото на 20-ти век той за първи път се заема с проблемите на биологичната енергия при животните. Между другото, той извежда и алометричния закон, че количеството енергия, което животното консумира, разделено на единица маса и умножено по живота му, е повече или по-малко постоянна стойност за животните. Например за бозайници това ще бъде една стойност. Ако слезете на по-ниско ниво, отидете при торбестите, тогава това ще бъде по-ниска стойност, но въпреки това приблизително еднаква за всички представители на торбестите. И само човек е избит от това съотношение.

Бауер правилно е изчислил тази константа на Рубнер. Каква е тя? Това е продължителността на живота на представител на този вид в години, умножена по интензивността на потребление на кислород (всъщност дишането е основният източник на енергия) на единица маса. Тоест колко енергия преобразува дадено живо същество през живота си. И се оказа, че при приматите константата на Рубнер е 2200 и вхомо сапиенс - 3700. При перконоги - 1800, при хобот - 1100. Тоест при животните тази константа расте по един закон и човек също се оказа извън тази зависимост. Той е енергийно различен. Освен това тази константа за човек е силно подценена, тъй като под продължителност на живота тук трябва да се има предвид периодът биологично смислен живот, тоест периодът, необходим за оставяне на жизнеспособно потомство. Не е нужно човек да живее 100 години за това, средно 25 години са достатъчни. Не можете да вземете по-малко, защото тогава потомството няма да бъде жизнеспособно. А маймуната трябва да живее много по-малко, за да остави жизнеспособно потомство. И ако сега погледнем на константата от тази гледна точка, тогава тя ще се различава при хората с порядък в сравнение с всички други бозайници. Това е физиологичната разлика между човек и животни според константата на Рубнер, тоест според измерването на неговата енергия - енергията на индивида. Това е една разлика, която Рубнър открива през 20-те години на миналия век и през 1935 гБауер го потвърди.

Има и друг индикатор, който при хората е много различен от животните. Поради какво в крайна сметка човек е толкова енергичен в сравнение с всички животни? Поради определен орган, който имат всички животни, но при хората той е много различен. Как е различно? Съотношението на консумацията на кислород от човешкия мозък към скоростта на потребление на кислород от тялото, заедно с мозъка, е 2,3 пъти по-голямо, отколкото при приматите, както и при делфините и всички останали. Това е намалената стойност, всичко е сведено до масата. Какво означава - повишена човешка енергия? Изобщо, защо се нуждаем от енергия от биологична гледна точка? Той е необходим, за да се натрупа толкова много енергия по време на биологично значим живот, че да е възможно да се остави жизнеспособно потомство, което отново ще натрупа същото количество енергия, за да остави жизнеспособно потомство и т.н. И човекът има излишък. В резултат на това човек има относно повече свободна енергия, отколкото е необходима за оцеляването му като биологичен вид.

Откъде дойде този излишък? Това е друг въпрос. Това е проблемът за произхода на човека. Човекът е възникнал, когато е имал този излишък. И той може да започне да харчи този излишък не само за оставяне на жизнеспособно потомство, но и за всякакви други цели. И по-специално, друга цел, която човек може да изпълни, е да композира и изобретява животоспасяващи технологии. Първата такава технология е овладяването на енергията, която не може да бъде овладяна от никой друг вид, живеещ на земята. Това е енергията на огъня. Ако изчислим константата на Рубнер, като вземем предвид тази човешка енергия, тя вече ще расте не с порядък, а с порядък в сравнение с всички други видове. Това ще увеличи продължителността на живота му и ще му позволи да овладее всичко. относно голям и б относно повече енергия.

Връщайки се към кривата на зависимостта на растежа на свободната енергия на човека (в зависимост от броя на хората), бих искал да начертая друга картина тук. Безплатната енергия нараства като квадрат на броя на хората, така че има все повече и повече енергия за всеки човек. А през 1990 г. е имало 4,2 пъти повече енергия на глава от населението на земята, отколкото през 1850 г. Тоест тази безплатна енергия, която може да се използва за продължаване, за трансформиране на света за себе си. Това означава, че той е бил 4,2 пъти повече (в сравнение с 1850 г.) през 1990 г. Имайте предвид обаче, че от 1970 г. тази крива започва да се огъва.

Какво е количеството енергия на единица маса? Това е най-общо казано, потенциал. Има понятие, което означава не само количеството енергия. Енергията може да бъде различна. Може да е много "размазана", а може и да е "концентрирана". Това е потенциалът. Например, ако 100 ампера се умножи по 1 волт, тогава ще бъде 100 вата; и ако умножиш 100 волта по 1 ампер, ще има и 100 вата. Но "100 волта * 1 ампера" и "1 волт * 100 ампера" са напълно различни качество на енергията. Качествената енергия е концентрирана енергия. И така, в хода на своя растеж и развитие, човекът не само овладя количеството енергия, което може да се измери във ватове, но и усвои все по-скъпа енергия, все по-ценна енергия. Той започна с енергията на огъня, която от физическа гледна точка е много по-ценна от просто енергията на обикновената топлина. И той стигна до ядрената енергетика. И, не дай си Боже, да стигне до термоядрен. По принцип нямаме нужда от него, но това са напълно различни енергийни потенциали. С помощта на енергия с висок потенциал можете да получите топлина, светлина и всичко, което желаете. И с помощта на батерия за централно отопление е невъзможно да се освети помещението, въпреки че ще бъде достатъчно топло. Така, наред с други неща, имаше и трансформация на енергията.

И така, виждаме какво се случи в момента на появата на човечеството на земята. Пропускам въпроса за произхода, за това как се е стигнало до този момент. Не го знам и не знам кой го знае. И тези, които спорят на тази тема, какво е свободно - ще, от моя гледна точка. Но знаем, че в момента на възникването на човека е настъпил фазов преход. И как изглежда този фазов преход от енергийна гледна точка?

Тук [ фиг.6] този енергиен потенциал, притежаван от тази или онази жива система. Това е 100 милиона години преди възникването на човека. Енергийният потенциал в процеса на еволюция нараства. Но тя достигна до човек и настъпи фазов преход, възникна нов начин за овладяване на тази енергия. Къде сме сега? И сега сме на мястото, където потенциалът сякаш е достигнал своя максимум. Тоест предишният етап от човешкото развитие беше свързан с факта, че енергийният потенциал нараства и расте. За какво? Отново към Бауер. Съгласно принципа на стабилното неравновесие: „Всички и само живи системи никога не са в равновесие и постоянно извършват работа поради собствената си свободна енергия срещу равновесието, изисквано от законите на физиката и химията при съществуващи външни условия“ (E.S. Bauer. Цит. Op. P.43) Безплатната енергия може да бъде с различно качество. Свободната енергия може да бъде с нисък потенциал или може да бъде с висок потенциал. Колкото по-висок е потенциалът, толкова по-надеждно и ефективно ще се изразходва той за извършване на външна работа за извличане на свързана енергия от околната среда и преобразуването й в собствена енергия. Следователно, според Бауер, растежът и развитието на живите системи се осигуряват от първоначалното доставяне на тяхната свободна енергия. Ето такава функция: запасът от свободна енергия е равен на произведението на живата маса и нейния потенциал. Каква е биомасата на човечеството? Разбира се, тълпата е страховита, навсякъде и навсякъде. Но ако на всеки човек се даде един квадратен метър, тогава цялото човечество ще се побере в една четвърт от Московския регион. Необходими са около 80 квадратни километра, за да се побере цялото човечество, живеещо на земята. Много е лесно да се изчисли: сега сме съответно 5 милиарда. Ако сравним биомасата на човечеството с биомасата на цялата останала биота, която е на земята, тя на практика е нищо. Но потенциалът е гигантски. Това е гигантският потенциал на това Нищое условие за по-нататъшен растеж и развитие. Използвайки този потенциал, можете да започнете да растете според силовия закон, според който се развива ембрионът.

И тук изразявам надежда. Надеждата ми е във факта, че предишният етап от растежа и развитието на човечеството може да се нарече условно предимплантацияетап - както в ембриологията, етапът преди растежа и развитието на ембриона е започнал според степенно-законен хармоничен закон. По това време, между другото, яйцето се увеличава и увеличава потенциала си. Няма да навлизам в подробности, поради което се случва това, но накратко мога да кажа. Това се дължи на факта, че смачканата и растяща по този начин яйцеклетка диша главно поради изгаряне. Има два процеса на дишане: единият е тлеещо или митохондриално дишане; има подобен процес изгаряне - директно намаляване на кислорода. Няма да навлизам в тези подробности. През ранните етапи на развитие яйцето е литобразно казано. Можем да формулираме това строго химически, но няма да навлизаме в подробности. Между другото, същите левкоцити, които са засадени в човек с разрушена имунна система и които след това започват да растат според хиперболичния закон - те осигуряват дишането си, тоест своята енергия, отново поради изгаряне, за разлика от повечето други клетки, които правят това по избор. Тоест, ако погледнем примерите за хиперболичен растеж, за които говорих, тогава ще видим там приблизително същото нещо, което виждаме в историята на човечеството. Човек става мъж, когато овладее „горенето“ и започва да използва този метод за извличане на ресурси от външната среда. Но когато ембрионът достигне стадия на бластоциста и в него се появят образуваните зачатъци от тъкани, той престава да бъде толкова силен. горяи започва да използва своя потенциал за по-нататъшен алометричен растеж.

Вярвам, че сега сме на етапа, когато човечеството е приключило хиперболично да расте, натрупа абсолютно гигантски потенциал и трябва да премине към развитие по друг закон. Тоест растежът на човечеството няма да спре, той просто ще върви по друг закон – по хармоничния закон. И двата растежа са невъзможни без взаимодействие, без взаимовръзки, без взаимопомощ, без сътрудничество. Говорейки във физически термини, всички живи системи не са просто кооперативни, те съгласуван. И степента на тяхната съгласуваност, тоест взаимната последователност на всички процеси, които протичат в тях, се увеличава в хода на техния растеж и развитие. Затова съм много оптимист за етапа, на който сме сега. Но като цяло нищо не може да се предвиди. Основната тенденция е следната: трябва да има преход към напълно различен хармоничен свят. Но човекът е сложно същество. Психолозите и психиатрите знаят това много по-добре от мен. И тук зависи от неговата лична свобода на избор, свобода на волята, колко бързо и ефективно ще премине към следващия етап на растеж и развитие. И тя също няма да е последната, ако тръгнем от ембриогенезата. Защото ембриогенезата завършва с раждането. След раждането идва детството. След детството следва юношеството. И така нататък. Но преди това, мисля, няма да живеем. Бог да ни помогне да преживеем този период на имплантиране. Благодаря много.

ОБСЪЖДАНЕ НА ДОКЛАДА

Братус Б.С.:Уважаеми колеги, имаме половин час за въпроси. Нека направим това: първо задайте всички въпроси. Владимир Леонидович ще ги запомни и след това ще им отговори. Кой би искал първи да зададе въпрос?

Востряков А.П.:Член съм на Института по етнология и антропология. По образование - биолог, анатом. Както разбрах, казахте, че на дъното на океана няма свободна енергия?

Воейков В.Л.:Не, енергията е там. Просто е с ниско качество.

Востряков А.П.:Има "черен пушач", както знаете. Има голям топлинен поток, има химични процеси, които отделят енергия.

Воейков В.Л.:Ще отговоря накратко. В близост до "пушачите" наистина има много концентрирани и много разнообразни биосфери. Тук съм съгласен с теб. Но същите тези животни съществуват не само там, но и много по-разпръснати. Това е първото. Второ, пушачите дават температура на водата около 300-400 градуса по Целзий. Живите организми съществуват там на такова разстояние от пушачите, че температурата съответства на същите 2-4 градуса. Що се отнася до химията, която съществува там, микроорганизмите наистина използват тази химия много активно. Те осигуряват органична материя, с която се хранят животните. Проблемът тук е различен. Там няма кислород.

Востряков А.П.:Какво ще кажете за разпадането на водата?

Воейков В.Л.:Съвсем правилно. Но разлагането на водата се случва с толкова ниска скорост, че дълбоководните риби, които имат чист кислород в плувния си мехур (за който малко хора знаят), могат да го разлагат само вътре в себе си. И за това отново са необходими високи потенциали. Но вече навлизаме в подробности. Въпросът беше в друго. Нашата основна екологична парадигма е, че без слънцето да грее и осигурява фотосинтеза и всичко това, няма живот. И защо тогава да летите до Марс, до Европа и да търсите течна вода там? Слънцето наистина е лошо там. Тоест, това е противоречие с нашите учебници.

Овчинникова Т.Н.(психолог) : Спорихте сякаш по две логики. От една страна, това е саморазвиващата се, органична система, за която говорихте. От друга страна, ние правим измервания и описваме процеса статистически. Любопитен съм да знам на каква позиция заставате лично вие? Използвате ли логиката на органичните системи, когато говорите за живи същества? Или все още сте логиката на механичните системи, когато измервате всичко това?

Воейков В.Л.:Може би не разбрах съвсем въпроса. Но, разбира се, използвам логиката на органичните системи, защото съм биолог. А обектите, които изучавам, са живи системи. Но напоследък изучавам най-фундаменталната, както ми се струва, жива система - водата. Често се задава въпросът: има ли "жива вода"? Спомнете си за медузите. Има медуза, която се състои от вода, тегловно с 99,9%. Тази вода (тя е почти дестилирана) е много по-чиста от водата, в която живеят самите медузи. Естествено, това не е чиста вода. Има органично вещество, но като цяло е 0,1%. Всички функции се осъществяват от водата, която е организирана по специален начин от тази органична материя. А функцията е енергия, динамика и т.н. И така, започвам от факта, че водата произвежда органичната материя, която я организира. И организира органичната материя, която произвежда и т.н. Това е процесът на самоорганизация – той, между другото, може да се наблюдава експериментално. И освен това, например, Вилхелм Райх, добре известен като най-интересен психолог, но който направи колосален принос в биологията и почти беше изхвърлен от живота за това, - така че той уж наблюдаваше спонтанното зараждане на живот. Но не може да има спонтанно зараждане на живот, защото първоначалното зърно на живота е водата – не тази, която е в чаша, а която е организирана по специален начин.

Орлова В.В.(доктор по философия) : Говорихте за биологичните и енергийните параметри на глобалната криза. Кажете ми каква е ролята в глобалната криза на процеси, които принадлежат не към биологичния, а към културния компонент?

Воейков В.Л.:Всъщност не ми е много лесно да отговоря на този въпрос, тъй като фазовият преход е сериозно събитие в живота на всяка система. Замразяването, размразяването, врящата вода и така нататък са много сериозни процеси, които се случват. И това също са фазови преходи. Естествено, фазовите преходи на ниво човек, човешкото съзнание ще се проявят по различни начини. Всичко зависи от културния контекст и така нататък. Но фактът, че сега цялото общество е в много по-възбудено състояние, отколкото е било в по-спокоен период от съществуването му според закона, е ясен. Защо? Защото хората също ще трябва да се преместят, заедно с цялата система, в друго състояние – в този случай светоглед. Кое точно? Това не е моята професия, тук мога да разсъждавам само като лаик: какъв трябва да стане човек, за да се впише в новия закон на растежа и развитието. И моята теза беше, че този преход е неизбежен, че следва обективните закони на битието и ни е дадена възможността да разгадаем тези закони. И как да продължим да се държим в съответствие с тези закони? Тук имаме свободна воля. Можем да преминем през всички закони. Никой не забранява. Но не за дълго.

Кавтарадзе Д.Н.:Тъй като думите за неизбежността звучат необичайно привлекателно, въпросът е: вашата визия подлежи ли на експериментална проверка на ниво модел? Защото знаем за работата на Римския клуб и т.н. До каква степен вашите идеи са податливи на експериментално моделиране и предвиждане на развитието?

Воейков В.Л.:Е, на ниво уникален експериментален модел, наречен „човечество“, не бих експериментирал. Да, невъзможно е, шегувам се. Естествено, въпросът е за модела. Моделът винаги е по-малък от този, който моделираме. Преходът от хиперболичен растеж към растеж по степенен закон също е фазов преход. Има малко такива преходи - не защото самите те са малко, а защото има много малко ситуации, в които са започнали да се изучават. Същите левкоцити, които се имплантират в човек - дадох този пример. Първо, те растат в хипербола, а след това преминават в друго състояние. Там е възможен някакъв етап на степенен растеж, наистина се вижда, но след това, ако се вкоренят и всичко върви добре, започва стандартният осцилаторен режим, който добре знаем за вече разработените системи.

въпрос:Правилно ли разбрах, че описвате физически, биологични, социални явления в едни и същи категории?

Воейков В.Л.:Бих го казал така: не съм достатъчно квалифициран, за да ги опиша в същите категории. Но един квалифициран математик, който познава физиката, химията и биологията, ще може да опише всичко това в едни и същи категории, тъй като хиперболичният закон е характерен за много различни видове системи. Силовият закон е характерен за най-разнообразните видове системи. Вълновите закони са характерни за най-разнообразните видове системи. Тоест това са някои фундаментални закони. Например, принципът на неопределеността на Хайзенберг се отнася, между другото, не само до микрокосмоса, но и до макрокосмоса. Това са най-фундаменталните концепции, но аз не съм достатъчно квалифициран да ги оперирам. Трябва да имам някаква материална база, жива или квази- жива система, която можете да държите в ръцете си.

Щукин Дмитрий (аспирант на Московския държавен технически университет на име Бауман) : Имам въпрос относно графика, показваща растежа на енергията в световната история. Има ли енергия, измерена от всички живи същества? Любезно или какво?

Воейков В.Л.:Ние гледаме на енергията по нейните прояви. Измерена е константата на Рубнер, каква е тя? Това е количеството енергия, което се превръща от свързаната енергия – енергията на храната – в свободна енергия. Така че, ако тази константа, ако тази намалена стойност...

Щукин Дмитрий:Един за представител...

Воейков В.Л.:правилно. Но тогава можем да го умножим по всички.

Щукин Дмитрий:На графика - на представителния?

Воейков В.Л.:Да, на графиката - за представител на този вид.

Щукин Дмитрий:Тогава не се ли оказва, че енергията на човекоподобната маймуна е много по-голяма от тази на огромен динозавър?

Воейков В.Л.:Съвсем правилно. Все още делим на единица живо тегло. Стойността се дава на единица живо тегло.

въпрос:Искам да задам въпрос като социален психолог. Възможно ли е вашата идея, изразена в този доклад, да се тълкува като преход на живота от един тип детерминация, която може да се нарече "причинност", към друг тип детерминация, определяна вече не от законите на масата, а от законите на взаимодействието? Това е типът определяне, който Юнг веднъж описа като феномен на синхронност, когато събитията се случват едновременно. С други думи, някои събития се случват едновременно, но тяхното сходство се определя не от времето, не от причинно-следствена връзка, а от общ смисъл, който свързва тези събития помежду си. В този смисъл има качествена промяна в детерминацията.

Воейков В.Л.:Като цяло, това е много близко до това, което наистина исках да кажа, че тук се случва промяна в решимостта. Що се отнася до причинно-следствената връзка или синхронизма, тук той е много близо до това, което казват досега малкото биофизици, занимаващи се с този проблем. Този проблем е свързан със съгласуваността на живите системи. Тоест живите системи се държат като взаимосвързани осцилатори в себе си. А когато става дума за резониращи системи, системи, които са в непрекъснат резонанс, тогава не може да се каже кой е първият и кой вторият – като цяло това е една система. Но това е толкова различен подход за обяснение на биологичните механизми, че се пробива с голяма трудност. Днес сме ужасно химизирани. Нашата биология се основава на химическо представяне. Тези вълнови, резонансни, осцилаторни представи и всичко останало с голяма трудност си пробиват път. Но без тях е невъзможно. И тази система е интегрална, точно защото се люлее като цяло и тук са замесени толкова много октави!

въпрос:Как си обяснявате, че константата на Рубнер е била по-висока при перконоги, отколкото при примати? Първо примати, после перконоги и след това хора? Това нарушава логиката ви.

Воейков В.Л.:Това не нарушава логиката. И тези, и други, и третите - бозайници. За константата на Рубнер дадох три напълно различни представители на бозайници. И те имат определен вид разсейване в измерванията. Може би просто взех не много добри примери от Бауер, но има разлики между тях. Твърдението на Rubner е, че всички бозайници са в една и съща група за тази константа. И, разбира се, има известно разпръскване между тях. Но не е много редовно. Човекът изпада от тази група бозайници, въпреки че е и бозайник. Неговата константа е с порядък по-голяма, до 10 пъти. Тоест, физиологически той вече не е животно.

въпрос:Поемате различни нива на енергийна организация. А в биологичен смисъл как се отнасяте към топлокръвността при бозайниците и птиците? Как това се отнася до процеса на развитие в този смисъл?

Воейков В.Л.:Искам да ви препратя към книгата на Александър Илич Зотин, където точно цялата тази биоенергетика, термодинамика, топлокръвност и т.н. са много внимателно анализирани върху гигантски материал. И там ще намерите отговора на вашия въпрос. Концептуално не съм съвсем съгласен със Зотин, но що се отнася до чисто емпирични, технически въпроси, там всичко е много добре написано. Това е най-добрата книга в световната литература и е достъпна в Интернет.

Александров Ю.И.(неврофизиолог) : Благодаря ви, Владимир Леонидович, за много интересния репортаж. Имам въпрос относно връзката между първата част и целия останал материал във вашия доклад. Искам да кажа, че в началото говорихте за активност и пасивност и се оплаквахте, че това все още не е влязло в учебниците по биология. Трябва да кажа, че всичко това се съдържа в учебниците по психология и психофизиология от десетилетия, като нещо повече или по-малко банално. Малко вероятно е да разбирате само съгласуваност от дейност. В крайна сметка това е синхронизация на процесите, тя съществува дори в квантовата теория за далечни частици. Така че бих искал да знам какво имате предвид под активно срещу пасивно? След това използвате тази опозиция. Ако е възможно, отговорете поне накратко. Въпросът ми е свързан с тълкуването на хиперболичните криви. Защото казвате, че те са присъщи не само на живите системи, но и на други системи. Тогава това означава, че тази крива не е характеристика на дейност?

Воейков В.Л.:По отношение на първия въпрос ще се опитам да формулирам следната разлика между пасивност и активност. Ако вземем ранните модели на Пригожин, тогава системата се отдалечава от равновесието и в нея се извършва самоорганизация, при условие че е във външен градиент спрямо нея. Ето килията на Бенард, където беше показана. Има по-сложни системи, където има по-сложни процеси на организация. С други думи, системата е в енергиен градиент, който служи като задвижващ ремък и е външен за системата. Определям такава система като пасивна. И според логиката на учебник по биология цялата биосфера е пасивна, добре, и тогава едното върти другото като зъбни колела. Що се отнася до активността, градиентът се създава от самата жива система. Тоест има потенциална разлика между него и околната среда. И тя работи върху околната среда. Вземете фотосинтезата като пример. Изглежда, че светлината пада, така че се обръща цялата тази кола. Но за да започне фотосинтезата, семето трябва да покълне (и там няма фотосинтеза). То трябва да синтезира своите хлоропласти, защото ако намажеш с тънък слой хлорофил върху оградата, тогава няма да има фотосинтеза, разбира се. И трябва да поддържа тези хлоропласти във възбудено състояние. И неговият потенциал трябва да е по-висок от потенциала на тези фотони, които попадат върху този лист. Това е дейността. Тоест аз върша работа, а листото работи върху околната среда, за да извлече от нея енергия и да я издигне до нейния потенциал.

Братус Б.С.:Благодаря много. Преминаваме към обсъждането на доклада, моля да говорите не повече от 3-5 минути. И накрая ще обобщим. Кой иска да говори първи? Нито един? След това - вторият? Моля те.

Изпълнение (Никола...?) : Много интересно съобщение. Но тъй като нашият семинар е методически, за мен е интересно методологически да разбера това, което чухме. И ми се струва, че тук има една тенденция: да се обясняват сложни явления с помощта на относително прости естественонаучни основи. И в този смисъл във всяко явление, особено ако е многостепенно, можем да намерим ниво, което ще присъства в това явление, но не се изчерпва от него. Следователно все още имам проблем с разбирането на битието, въпреки че, разбира се, самата идея за намиране на универсален универсален принцип, разбира се, очарова.

Братус Б.С.:Благодаря. Кой друг би искал да говори? Моля те.

Чайковски Ю.В. (IIET RAS): В прекрасния репортаж, който изслушахме, има едно нещо, което бих искал да изясня, тъй като за Владимир Леонидович [ Воейкова] това е твърде просто и той го смята за очевидно. Когато каза, че в учебника само слънцето се счита за активно, но всъщност всяка жива система е активна, той пропусна нещо, без което е просто невъзможно да се разбере от първия път, а именно: енергията. Енергията идва в живата система само от две места: от слънцето и от земните недра. Казано е. Сега дейността не е енергия. Дейността не може да работи без енергия. Но дейността е точното нещо, което отличава, например, мислещия човек от малоумния, който може само да смила храна. Дейността е основното свойство на всяка материя. Освен това, колкото по-сложна е системата, толкова по-сложна е и формата на дейност. Най-простата известна форма на дейност е гравитацията. Частиците се привличат една към друга и създават нещо ново. От зърно прах се появява звезда - се появява качествена новост поради факта, че те са привлечени. Активността в този случай е гравитационното поле. От моя гледна точка всяка дейност може да бъде свързана с поле. Кой знае, кой не, не мога да го обясня сега.

Страхотното за това, което не беше казано днес, въпреки че имаше предвид, е, че с развитието на земята и живота върху нея се появяват все повече и повече нови форми на дейност. Владимир Леонидович постави огъня на първо място. Това е просто защото живее в студена страна. А човекът произхожда, както се смята, от Източна Африка, където много малко зависи от огъня. Вярно е, че човек много бързо през палеолита дойде в Арктика, където огънят наистина беше основното нещо. Но ако попитате какво е направило човека човек, тогава, разбира се, огънят се отдръпва за мен на някакво много далечно място. И преди всичко е, че човек започна да се грижи един за друг. Човекът е единственото животно, което не може да се размножава без чужда помощ. Има нужда от раждане. И това е също толкова важна характеристика на човечеството, колкото и погребението на мъртвите. И въпросът е какво е накарало предците да се грижат един за друг? Това е нов вид дейност. Днес ни беше казано като апокалиптичен извод, че сме сложили край на миналия начин на съществуване и започваме нов. Това, от моя гледна точка, е доказателство, че предишният вид дейност (както го познаваме: заемаше цялата планета, а останалите няма къде да живеят) - този начин на дейност наистина доведе човечеството до задънена улица. Нещо повече, интересно е, че това се случи едновременно както по отношение на обстоятелствата на световната криза, за които ни разказаха днес, така и по отношение на тези, които могат да се прочетат във вестника, където пишат за икономическата криза. Това са две прояви на един и същ процес и наистина човечеството по всяка вероятност няма да може да устои в този статус. Нека ви припомня един единствен пример, който имам в паметта си. Това се случи веднъж преди, когато Римската империя рухна. Всъщност предишната инфраструктура се разпадна в рамките на 2-3 века. И след това настъпват така наречените „тъмни векове“, когато броят на човечеството в едно поколение е намалял 7 пъти, според палеодемографи. Това е най-лошото. Да, Владимир Леонидович, ново човечество, очевидно, ще възникне, но преди това всички ще умрем.

Реплика: Ами да, това е мнението на оптимист и песимист!

Братус Б.С.: Дмитрий Николаевич Кавтарадзе. Ще му позволя да бъде представен тук, тъй като наскоро беше избран за професор в Московския държавен университет във Факултета по публична администрация, за което го поздравяваме.

Кавтарадзе Д.Н.:Уважаеми колеги, първо трябва да кажа защо всички сме тук днес. Владимир Леонидович Воейков] ни даде деликатно разбиране, че когато говорят за глобалната криза и други Армагедони, всъщност тази публика обсъжда проблема за промяна на картината на мирогледа. И започва, както винаги, с ерес, а Московският университет е срещу това... ами... Въпросът е, че ние виждаме света по различен начин, а също и благодарение на опитите, които ораторът направи днес. Научих много от доклада днес.

Спомням си работата на Вернадски, където той пише, че живеем във физическата картина на света. И метрото, и разписанията, и дори гардеробната долу работят точно в тези часове. И тогава Владимир Иванович Вернадски пише, че във физическата картина на света няма място за живите. И има старата картина на света - натуралистична, която Владимир Леонидович ни представи днес, но в същото време смело започна да заимства елементи от физическата картина. Мисля, че това е най-забележителното събитие за вечерта. Има нов съюз от картини на света. Те отиват, очевидно, някак си наново. И така се появиха тревожни въпроси от колеги: „Къде е човекът?“; Възможно ли е да се интегрира дон до известна степен?" и т.н.

Реплика: Човек е невъзможен, но човечеството е възможно...

Кавтарадзе Д.Н.:Е, да, но човечеството може. Затова ми се струва, че промяната в картината на света е много по-глобално събитие от глобалната криза, за която се говори сега. Благодаря ти много.

Кричевец A.N.(професор по психология) : Искам да посоча едно от последните предложения на Владимир Леонидович [Воейков] човечеството да премине към растеж по нов закон. Бих искал да попитам Владимир Леонидович какво означава думата „трябва“ в този контекст? Изобщо не ми трябва отговор. Онтологията на доклада е малко странна. Мисля, че наистина е биологична онтология. Биологията сега (и вероятно дълго време) преминава през, според мен, определен период на перестройка, в който тя наистина не разбира как да използва думите. Надявам се, че Владимир Леонидович изобщо няма да се обиди от думите ми. "Живи системи - субекти" беше написано на една от снимките, които ни показаха. Кои са "субектите"? Как използваме думата „субект“? Как мога да предложа на публиката думата „субект“, без да говоря за история, където тя има различно значение от сега (например при Кант)? Сега това е обща езикова дума. И сочи не към каквото и да е, а към определена точка, която в нашето общуване е отговорна за нейното съществуване. Тук предлагам такава формула на "субект". Но тогава какво прави живи - субект? Това означава - както Владимир Леонидович току-що каза - това "опитва листа". Не хлорофилът преработва нещо, а Leaf се опитва. Какво означава? Помните ли, че Павлов забрани на своите лаборанти и асистенти да казват: „кучето иска“ или „кучето се опитва“? И сега вече виждаме това лист може да опита. Съгласен съм, че зад това стои известно усилие. Тук мога да цитирам Пиаже, който определено характеризира живота по този начин в едно от последните си големи творби. Разбира се, не при Сергей Сергеевич [ Хоружем] да произнеса тази рискована реч, но въпреки това, Каквотам опитва? Наистина ли предмет на усилиясамото листо? Цяло дърво? Биоценоза? Или нещо друго? Определено можем само да усетим някакво усилие в него и да се присъединим с душите си към това усилие. И ето какво бих помолил Сергей Сергеевич да каже тук: правилно ли е да използваме думата „субект“ по отношение на вас и мен точно в смисъла, за който говоря? ние опитваме, но, струва ми се, Сергей Сергеевич ще обясни по-добре, че се опитваме не сами, а от Господ Бог, чрез външна енергия, която също може да бъде разделена според качества или нива.

Във връзка с психологията се опитах (има статията ми по тази тема във Въпроси на философията за изминалата година) да изградя някои кентавърски категорични подходи в психологията, където тази субективност се съчетава с детерминирано описание. Опитах се да ги опиша и систематизирам. Струва ми се, че това е правилната посока на работа и за биологията. Всъщност тук ни се представят емпирични закономерности. Владимир Леонидович също каза, че би искал математиците да измислят някаква математическа онтология за хиперболичните закони. Вярно, нали? И тогава ще звучи като нещо подобно на естествената наука, а не просто като емпиричен модел. Но дори и да видим онтология, как тези подходи могат да бъдат комбинирани правилно или поне разумно и полезно? Но представете си, ако Владимир Леонидович беше обобщил всичко това под онтологията, с която сега ни изплаши Юрий Викторович Чайковски: след хиперболична закономерност започва силна стрелба, системата естествено преминава на ново ниво на отношения и тогава всичко е наред отново. Как бих реагирал на това? Може би ще е добре, но не искам да снимам. Не искам този преход да се осъществи с помощта на подобни операции. Ето защо, когато Владимир Леонидович казва, че човечеството трябва дапродължете напред, смятам, че тази дума „трябва“ е ключовата тук. Това трябва дане може да се разбере по следния начин: наблюдавани са емпирични закони, математиците са поставили онтологията под хиперболични закономерности и трябва да- защото тези модели се преливат един в друг и всичко ще бъде наред с нас. Имам чувството, че става дума за нещо друго." трябва да". Дори тази криза, след двегодишна рецесия, отново да се превърне в етап на устойчив растеж, аз все още виждам зад това, че задължението тук е адресирано буквално към всеки един от нас и към човешката общност, и към властите и т.н. .

В заключение искам да кажа, че според мен е важно не само психолозите, но и биолозите да работят по въпроса кой е субектът, какво е разпределението на отговорността и каква е целта на научните описания , които са насочени, наред с други неща, към определени теми, за които думата трябва дадоста уверено тълкувани в обикновения смисъл.

Отец Андрей Лоргус: Аз съм свещеник, психолог и антрополог – само че в друг смисъл.

Братус Б.С.:Завършил психологическия факултет на Московския държавен университет.

Отец Андрей Лоргус: да. Струва ми се, че тези два принципа, изразени от Бауер, имат определено човешко измерение, което днес не беше обсъждано. Разбирам защо: не му беше мястото тук. Човекът като жива система може да избере дали да се бори срещу баланса или да поддържа баланс. Живей или умри. Човек има такъв избор. И по-голямата част от хората използват този избор. Те се отказват от живота или избират живота. И колкото по-далеч живее човечеството, толкова повече и повече се натрупват хора, които не искат да живеят. Те избират принципа на баланса. Човешката форма на живот има свобода срещу двата тези принципа. И принципът на устойчивото неравновесие, с който човек може да не се съобрази, ако реши да го направи. Ако той откаже сам да печели хляба си, отказва да натрупа потенциал, тогава възниква въпросът за живота на индивида и живота на човечеството. Възможно ли е да се повдигне въпросът, че човечеството отказва да живее като цяло? Или, ако човечеството като цяло е система, която няма нито възможност, нито задължение, нито свобода, ако е само биологична система, то човечеството като цяло няма такава възможност. То ще живее според тези принципи. Но човек може да не живее. Тогава основното очакване е какво ще избере човек в края на тези епохи? Благодаря.

Братус Б.С.:Благодаря. Стигаме до финалната част на нашата работилница. Ще чуем някакво отношение към доклада на председателите на нашия семинар. Нека започнем с Юрий Йосифович Александров, моля.

Александров Ю.И.: Уважаеми колеги, бих искал още веднъж да благодаря на Владимир Леонидович [Воейков]. Ще кажа няколко мисли относно доклада, но първо, за да не забравя, бих искал да кажа за речта на моя колега Ю.В. Чайковски, който е най-големият специалист в областта на теорията на еволюцията. Той каза странно нещо, че човекът се различава от животните по това, че в човешката среда се е появила взаимопомощ. Сигурен съм, че помните много добре работата на Кропоткин от около 20-те години на миналия век за взаимопомощта при животните. И сега има отзиви за взаимопомощ за всички, като се започне от слоновете, за подпомагане на инвалиди и като цяло, каквото искате. Така че не прибързвайте с такива прибързани заключения.

Сега, що се отнася до действителната тема на доклада. Искам да кажа малко по-различно за дейността. Общо взето, отдавна не съм получавал такова удоволствие, като чуя любимата си дума „дейност“, която в съответствие с парадигмата, към която принадлежа, се защитава поне половин век, ако не и повече, вероятно вече по-близо до 70 години. Ако в психологията теорията на дейността е нещо напълно очевидно и прието, а тази теория всъщност е теория на дейността, то във физиологичната и биологична среда тази наука или невронаука - и колегата Кричивец е абсолютно прав тук - в момента е преживяват ясна промяна към холистичен и активен подход. И е много хубаво да се види. Днешният доклад е още едно доказателство за това. Въпреки това дейността може да се разглежда от различни ъгли, включително и от начина, по който е разгледана в доклада. Но в системната парадигма, към която принадлежа, дейността се разбира като изпреварващо отражение. Едно от основните свойства на дейността е предвиждането, тоест изграждането на субективни модели на бъдещето, а не реакция на стимул. Между другото, важно нещо. Владимир Леонидович каза, че от логиката на материализма следва, че живите системи са пасивни. Но доколкото разбирам, това следва не от логиката на материализма, а от логиката на парадигмата „стимул-реакция”, в която тялото реагира на въздействието на околната среда. И, между другото, нашият класицист Владимир Михайлович Бехтерев доста ясно забеляза, че реактивността съществува както в живите обекти, така и в телата на мъртвата природа, като по този начин ги изравнява. Тоест наистина в тази система от репрезентации той е пасивен обект. Но абсолютно не всяка материалистическа идеология предполага пасивност. Приписвам идеята, която се развива, да речем, в теорията на функционалните системи, в системната психофизиология, в частност, разработена от Николай Александрович Берщейн, на материалистическата идеология. Ето парадокса на времето. Как беше решен? Телеологичната детерминация беше известна - определяне от бъдещето. Това определение влезе в противоречие с причинно-следствените връзки. Как бъдещето може да определи настоящето? Един от начините за решаване на този проблем беше да пренесем бъдещето в настоящето чрез изграждане на модел. Тази конструкция на модел е, струва ми се, основното свойство на дейността и основното свойство на живото като такова, представено на всички нива на неговата организация. И съм напълно съгласен, че това свойство се представя различно на различни нива, тъй като начинът на отражение се променя в еволюцията. И ако говорим за човек, тогава бих подходил към онези явления, за които говорителят говори, от различен ъгъл, което изобщо не изключва казаното в доклада. Бих казал, че дейността в човека е очакване на подходящи резултати, изпреварващи отражението на средата, тъй като резултатът в културата е част от кооперативен, социален резултат. Тоест това не е индивидуален резултат, а част от социален резултат. Така в обществото има, ако щете, съвместно предвидливост. А развитието на обществото, развитието на културата е усъвършенстване на социалното предвиждане и свойствата на това прозорливост. Процесът на такова усъвършенстване се основава на дейността на индивида, която съществува и на социално ниво. Налице е силно подобрение чрез адаптиране към това, което се предвижда на социално ниво. Какво обикновено е по-добра активност от реактивност? Фактът, че тя не реагира на „муцване отзад“, когато е твърде късно, а се адаптира към промените, които предвижда. Дали се адаптира по-лошо или по-добре е друг въпрос.

И последното нещо, което исках да кажа. Един колега, който говори тук, използва термин, който мисля, че почти всички психолози имат в главата си, а именно култура. И така, фигурите, за които говори ораторът, от моя гледна точка са един от начините за отразяване на културата. Изграждането на възходяща серия от числа е специфичен начин за описание на някакъв вид културна промяна. Какви културни промени? За да разберем това, трябва да погледнем културната специфика. От графиките, които са показани тук, следва тази културна специфика. Ако вземем тези графики за различни култури, тогава ще получим различни криви. И тогава ще бъде възможно да се види как тези цифри, стръмността на графиките съответстват на културните промени в определени общества. И мисля, че е много интересно сравнение. Благодаря много.

Братус Б.С.:Благодаря, Юрий Йосифович. Сергей Сергеевич Хоружи, моля.

Khoruzhy S.S.:Приятели, трябва да кажа, че нашият антропологически семинар има своя стратегия, свързана с днешната среща. Скромно ще взема заслуга за факта, че много активно се опитах да действам като заинтересован човек, заинтересован орган, досаждам на Борис Сергеевич с това. И той имаше предвид истинската спешна концептуална необходимост да започне разговор от този вид в рамките на нашия дългогодишен семинар по антропология, широко разбиран от няколко години. Една от основните задачи на такова модерно широко разбиране за антропологията в новата ситуация, разбира се, е да се изгради интерфейсът „антропология-биология“ или интерфейс "AB", както го наричаме понякога във вътрешна дискусия. И така, този интерфейс също трябва да бъде изграден. И наистина се надявах, че днешната ни среща ще бъде такава първа стъпка в тази посока. Докладът се отличава с перфектна яснота и аз съм изключително благодарен на Владимир Леонидович [ Воейков] за това, че определен вид, определен тип научна позиция беше представена в нейната чистота. Каква е тази чистота? Разбира се, това е класическа редукционистка методология. Това е много добро място за начало. Това е начало отдалеч, пътят отдолу – от йерархичните нива на големите природонаучни системи. Какво може да се каже на това ниво за този толкова желан AB интерфейс, чухме днес. Мисля, че абсолютно не трябва да упреквам нашия оратор във факта, че в тази чистота на редукционистката позиция не е имало и дори позицията на следващото ниво, следващото поколение дори не е започнало да се оформя. И каква е тази позиция? Това е позиция, която поне си прави труда да разсъждава върху собствените си методологични граници. Отразяването на методологическите граници все още не е започнало. Много правилно, чистият редукционизъм не прави това, той се смята за безграничен. Но по-нататък, на следващите етапи, както се надявам, нашето сътрудничество неминуемо трябва да постави въпроса в рамките на какво феноменална площРешаващи ли са закономерностите, които чухме? Определени граници от този вид със сигурност съществуват. Трябва да ги идентифицирате. Казаха ни за универсалните закони. Но те, разбира се, са универсални от сега до сега. От единия край - естествена наука, може би тези граници са били маркирани. Но другият край на разговора все още не е започнал. Какво отношение към живота на човечеството ще имат всички универсални закони, които ни бяха представени днес, ако човек изпълнява програмата, която вече е започнал да прилага днес, а именно програмата на трансхуманизма? И в съответствие с тази програма, тя се трансформира в софтуер (софтуер )? Ще се реализира ли такъв софтуер според универсалния закон, или според хиперболичния, или според някой друг? Отговорът е прост: цялата тази универсалност ще бъде без значение. Така че на следващия етап е полезно да си зададем точно този въпрос: къде е уместно всичко чуто и къде разкрива своята недостатъчност? Къде са границите, при които биологичният дискурс разкрива своята недостатъчност, а антропологичният дискурс трябва да влезе в правото си? И в бъдеще става дума не само за антропологически дискурс. Има една доста известна книга от ХХ век - "Битие и време" от Хайдегер. Започва с това, че Хайдегер казва: има три начина да се говори за човек (той поставя всичко в един клип) – антропология, психология, биология. Но това е лош разговор, - казва Мартин Хайдегер, - това дори не е началото на разговора. Това са части от разговор, изтръгнат отнякъде, но истинският разговор се изгражда по съвсем различен начин. Хайдегер ни казва, че докато все още не сме достигнали не само Битието, но все още не сме достигнали до човека, неговата автентична човешка специфика, антропологията все още не е започнала. И наистина се надявам, че подобни задачи на нашето сътрудничество тепърва предстоят. Сигурен съм, че в този вид нашето общуване има много голям потенциал за напредване към човек. И там, ако Бог пожелае, може би дори до Битие.

Братус Б.С.:Уважаеми колеги, ще се опитам да бъда кратък. И първо ще изразя емоционалното си отношение към репортажа. Това е отдавна забравено чувство да се наслаждаваш на науката. За разлика от нашите психологически разговори за личността и т.н., които изискват жест, има стъпвам. Можете да се съгласите с него, а може и да не сте съгласни, но има темп, има данни, цифри, едното следва от другото, едното се гради от другото. Има определена опора, има това, което се нарича научно око. Това все повече се забравя. Сега, казва колегата Кавтарадзе, става дума най-вече за мнения. Има много мнения, те като правило не са подкрепени с нищо. И сега тази "каша" вече се нарича обществено мнение, включително научно. Забравихме, че науката е дисциплинарен начин за познаване на света и нищо друго всъщност. Както казват математиците: има полезен предразсъдък, че математиката е полезна. За да перифразираме това твърдение, можем да кажем, че дори сме твърде твърдо установени в предразсъдъците си, че науката е полезна. Науката е преди всичко начин за познаване, зад който се крие онова много мистериозно д относнофалшиво, за което говори Анатолий Николаевич [Кричевец]. Науката трябва да учи. И кой каза, че трябва да учи? И защо учи? Защо учи с такава упоритост? Защо плаща за това постоянство? И понякога много висока цена. Какво се крие зад него д относнофалшиво?

Струва ми се, че отклонявайки се в тази посока, след това може да се върнем към казаното тук. Тук бих искал да кажа, че това е записано в културата, - каза за това Юрий Йосифович [ Александров], - или че това е обществено предвиждане. Но вижте: всъщност човечеството не следва културата. Това някак дърпа тази култура, въпреки тази култура. Каква е настоящата, условно казано, повърхностна, но доминираща култура на съвременния свят? Тя е чудовищна. Дори не е нужно да се критикувате. И така, какво ни кара да мислим, че по някакъв начин ще го извадим? И ако говорим за обществена прозорливост... (Извинявам се за тези леко опростени примери.) Сега е март и помня много добре онзи март, когато Сталин почина. Изминаха много години от смъртта му, а обществената прозорливост е, че е много популярна личност, креативен мениджър и т.н. И така, какво общо има социалното предвиждане с това дали оцеляваме или не? Разбираш ли? Какво общо има това с християнската цивилизация като цяло, с християнската позиция? Който? Какво лежи на кантара, какво ще надвиши? Публична визия? Или може би култура?

В крайна сметка ми се струва, че културата е само набор от знаци. И тук Сергей Сергеевич [ Хоружи] - човек, който е достигнал високи нива в областта на природните науки (физически, математически), - с право говори за известно намаление. Ето го Юрий Йосифович [ Александров] ме попита (след речта на Сергей Сергеевич), че намаляването е лошо или не е лошо? И това е само изявление. Но тогава възниква въпросът, заради който днес за първи път проведохме такава среща на представители на различни области на знанието - философи, психолози, биолози. Това е въпрос относно съдържанието на различни нива. Как да избегнем намаляването? Или как да открием неговите граници? Къде в намалението пише, че е намаление? В момента, в който наречем присъда редукция, ние я преодоляваме. Казваме, например, че има универсален закон. Какво означава универсален закон? Това означава, че този закон продължава отвъд някои граници. Но ще бъде модифициран. По-скоро той няма да бъде толкова модифициран, колкото ще бъде изразен на различен език. Струва ми се, че тази работа на Владимир Леонидович [ Воейкова] е уникален и много важен в смисъл, че Владимир Леонидович е представител на теоретичната биология. Но има много биолози и малко хора, които стигат до онези закони, които могат да бъдат разбрани като универсални. Тук вече навлизаме в езика, на който ще бъдат формулирани онези универсални закони, за които говори Сергей Сергеевич.

В тази връзка има много ясна и разбираема дефиниция, дадена от митрополит Антоний, който казва, че науката е „познанието на Твореца чрез познанието на неговите творения“. Съвременната наука в най-добрия случай изучава творенията, забравяйки, че ако има творение, значи то има Създател. Тъй като има творение, съществува и Създателят. И в този случай (в известен научен смисъл) изходът към Твореца е изходът всъщност към идеята, към разбирането на тази идея, към нейната неслучайност. И така ми се струва, че този вид, този вид съображения са изключително важни за всяка публика, защото чукат на главните врати. Друго е дали ще се отварят и как ще се отварят. Извън това почукване всичко се разпада, всичко се превръща в редукция, която не осъзнава себе си като редукция. Още веднъж: щом осъзнаем, че намаляваме нещо, ние сме преодоляли намаляването. Изглежда, че си поставяме собствена граница, но имаме предвид нещо, което е отвъд тази граница. Има научни знания и има научни невежество. А научното невежество е изключително важно и ценно. Няма учен извън научното невежество, защото ученият, който развива научно познание, очевидно е ограничен. То трябва да предполага нещо, което излиза извън границите на това знание.

И вероятно ще изразя общото мнение и възхищение от работата на Владимир Леонидович. Познавам го от доста време, всъщност работихме заедно по първата монография по християнска психология, където Владимир Леонидович написа брилянтна статия за връзката между науката и религията. И се надявам, че това нарастване на активността и познанията на Владимир Леонидович не само не е достигнало кулминацията си, но като цяло е безкраен и радва всички ни, и ще продължи да радва.

В заключение бих искал да кажа, че благодарение на работата на Александър Евгениевич Кремлев, ние подготвихме компактдискове с реч на Сергей Сергеевич [ Khoruzhy]. В тази връзка можете да се свържете с нас в отдела. Следващият ни семинар ще бъде след около месец. Той ще бъде посветен на психологията на злодеянието [ говорител - С.Н.Ениколопов]. Това ще бъде експериментална работилница. Благодаря на всички присъстващи и уважавани гости.

Воейков В.Л.:Много благодаря. Въпреки факта, че вече е 20.43 ч., все пак залата е пълна. И бих искал да се надявам, че успях да предизвикам някои реакции, които допълнително ще ви накарат да се замислите по тази тема. Аз самият, когато се подготвях за този доклад, научих много неща, които не знаех. И нещо повече, както каза Борис Сергеевич, аз също научих колко много все още не знам.

И относно предвидливостта. От изследванията на процеса на еволюция, според L.S. Берг, добре е известно, че в хода на еволюцията има предшественици, които са абсолютно ненужни на този етап, които след няколко милиони години ще се окажат необходими. Освен това при по-кратки интервали от време се наблюдава и явлението далновидност. Например, при някои птици снасянето на яйца ще зависи от това какво ще бъдат лятото и есента. Всички тези данни са налични. Тази прозорливост е свойство на живия свят. Друго нещо е, че ние, поне някои от нас, сме развили тези свойства до свойствата на пророците. И тук, на това ниво, може да има допирни точки. От една страна, аз, честно казано, Сергей Сергеевич, съм малко разстроен, че има определена граница между нас. Тези граници съществуват и остават в науката днес. Но когато ги пресечем, тогава те неизбежно ще се замъглят. Границите между физика и химия, между химия и биология, между биология и психология, между психология и антропология - те остават. Но е важно да осъзнаете, че тези граници съществуват и трябва да погледнете как можете да ги преминете, да намерите съгласуваност, кооперативност, взаимосвързаност, взаимно сливане и в същото време да запазите индивидуалността. Стига да сме много индивидуални. Но е време да започнете да мислите за увеличаване на взаимодействието. И съм много доволен от тази вечер, защото ми се струва, че това е още една стъпка към стимулиране на взаимодействието, поне в рамките на нашия Московски университет. Въпреки че той Вселената, но засега разделени на купчина компактни. И границите между тях уплътнениятрябва да се замъгли. Благодаря на всички.

Семинар „Свръхслаби въздействия върху физикохимични и биологични системи. Връзка със слънчева и геомагнитна активност”. 6-8 май 2002 г., Кримска астрофизична обсерватория на Националната академия на науките на Украйна

В.Л. Воейков

Стенограма на лекцията

Ролята на динамичните процеси във водата при осъществяването на ефектите от слаби и свръхслаби въздействия върху биологичните системи

Много се радвам, че съм на това прекрасно място. Тук всичко е толкова красиво, всичко е толкова необичайно, всичко е толкова вълнуващо, но единственият недостатък е, че откритите водоизточници са доста далеч.

Моят доклад ще бъде посветен на важността, ролята, която водата играе в нашия живот, в живота на всеки отделен човек, в живота на всички живи същества. И всеки знае, че без вода „никъде, няма тук“. Но така се случи, че ако говорим за ролята и значението на водата в биологичните изследвания, тогава, може би, до последния път, изказванията на Алберт Сент-Дьорги и за факта, че биологията е забравила за водата или никога не е знаела за това и ако преведем втората част от фразата му „биологията все още не е открила водата“, тогава те бяха много верни до съвсем скоро.

Фигура 1. Водата – реакционната среда на жизнените процеси или веществото, което ги генерира?

Както можете да видите на фиг. 1 (лявата страна), ние сме 70%, повече от 2/3, съставени от вода. Най-важните части на човешкото тяло, тялото на всяко друго животно, растение, изобщо всички живи същества е водата. И така, наистина, биохимиците знаят много малко за водата, точно както рибата, която плува във вода, очевидно знае много малко за околната среда. Нека да видим какво прави една много сериозна, напреднала биохимия, която е проучила много тънкости и детайли, днес. Като илюстрация ще дам една изключително опростена картина (фиг. 2), която вероятно много студенти по биология, биохимия, биофизика са виждали и са научили наизуст за най-разнообразните взаимодействия, регулаторни взаимодействия, които се извършват в клетката. Рецепторите възприемат молекулярни сигнали от външната среда под формата на различни видове хормони, след което се активират различни регулаторни фактори и механизми, до степен, че генната експресия в клетките започва да се променя и тя реагира по един или друг начин на външни влияния.

Фигура 2. Съвременни представи за молекулярните механизми на регулиране на клетъчната активност.

Но от тази картина, която наистина илюстрира идеите на днешната биохимия, може да се създаде впечатлението, че всичко множество взаимодействия и внимателно проучени структурни компоненти на живата клетка живеят като във вакуум. Каква е средата за всички тези взаимодействия? Във всеки учебник по биохимия, във всеки учебник по химия, изглежда, че се подразбира, че, разбира се, това е течна среда, разбира се, че всички тези молекули не витаят независимо една от друга, въпреки че се предполага, че те само дифундират във водна среда. И съвсем наскоро беше взето предвид, че всички тези взаимодействия на молекули една с друга наистина се осъществяват не само в някакво безвъздушно пространство, а не само в някаква абстрактна вода - сред безбройните молекули на Al има две O, но че молекулите на водата и сама по себе си, водата, като фино структурирана субстанция, играе решаваща роля в това, което се случва в жива клетка и в това, което се случва във всеки организъм, а водата, съвсем вероятно, е основният рецептор, основният „слушател” на случващото се във външната среда.среда.

През последните 10 - 15 години започнаха да се появяват все повече и повече данни, че водата във водата всъщност изобщо не е вид газ с отделни H 2 0 частици, слабо свързани една с друга, които за изчезващо кратки интервали от време се От друга страна, те се слепват чрез водородни връзки, образувайки така наречените мигащи клъстери (дясна страна на фиг. 1), и след това отново се разпадат. Доскоро животът на такива структури във вода се смяташе за изключително кратък и поради това естествено не се предполагаше, че водата може да играе някаква структурна, важна организационна роля. Сега започнаха да се появяват все повече физични и химични данни, които показват, че във вода, в течна вода, има доста от най-разнообразните стабилни структури, които могат да се нарекат клъстери.

Изобщо напоследък се появи цял клон на химията - клъстерната химия. Клъстерната химия се появи не само във връзка с водата, дори не толкова във връзка с водата, но започна да става доста важна. И сега, тъй като говорим за клъстери, бих искал да ви покажа един пример за клъстери, сега, може би, най-внимателно проучените, така наречените въглеродни клъстери, които се наричат ​​фулерени, или друга форма на този въглероден клъстер е нанотръби.

Какво точно представляват клъстерите? И когато става дума за вода, тогава това, което е научено в химията за химията на фулерените, по-точно химическата физика на фулерените, очевидно, може да бъде свързано с водата. До средата на 80-те на всички беше добре известно, че въглеродът може да съществува в две основни модификации: графит - такива плоски въглеродни панели и диамант с тетраедрична въглеродна структура. И в средата на 80-те беше открито, че при определени условия, когато въглеродът се превръща в пара и след това тази пара се охлажда бързо, се появяват някои структури, които се наричат ​​фулерени или резервоарни топки, такива топки, кръстени на американския архитект Бъкмайстър Фулър , който е построил къщи много преди откриването на фулерените, подобно на по-късно открити фулерени. Оказа се, че фулеренът е молекула, състояща се от няколко десетки въглеродни атома, свързани един с друг чрез връзките си, както е показано на фиг.3.

Ориз. 3 Фулерен и нанотръби – насипни въглеродни полимери

Ето жълтите тук - въглеродни атоми, бели и червени пръчици - това са валентни връзки между тях. Най-известният фулерен има 60 въглеродни атома, но много стабилни топки могат да бъдат изградени от други групи въглеродни атоми. Фулерените и нанотръбите са примери за клъстери, а самият клъстер означава такава затворена, обемна архитектурна молекула, която не е подобна на познатите ни равнинни молекули. Този вид клъстери имат абсолютно невероятни свойства по отношение на тяхната химическа активност, по-точно каталитичната им активност, тъй като химически тази молекула има изключително ниска активност, но в същото време може да катализира много различни реакции. Тази молекула очевидно е способна да действа като енергиен трансформатор. По-специално, той може да действа като трансформатор на нискочестотни радиовълни във високочестотни трептения, до осцилации, които могат да причинят електронни възбуждения. Друга форма на такъв клъстер е нанотръбата, която сега се преследва активно от инженери, които се опитват да създадат нови поколения компютри, тъй като притежава свръхпроводящи свойства при определени условия и т.н.

Защо се спрях на тези две молекули? Първо, те са много стабилни, могат да бъдат изолирани, могат да бъдат внимателно изучавани, изучавани и сега се изучават много. Второ, тези молекули, тези клъстери, отразяващи напълно нови свойства на химичната, физическа материя, са такива, че някои дори ги смятат за нови състояния на материята. Говорих съвсем накратко за тези фулерени, за тези нанотръби, само във връзка с факта, че напоследък започнаха да се появяват доста модели на вода, които са изключително сходни по своята организация със същите тези фулерени и нанотръби.

Ориз. 4 Възможна структура на водни клъстери

Сега в литературата по квантова химия са дадени много различни форми на водни клъстери, като се започне от клъстери, които включват 5 водни молекули, 6 водни молекули и т.н. Това е от работата на английския физикохимик Мартин Чаплин (фиг. 4). Той изчисли какви клъстери най-вероятно съществуват във водата и предположи, че може да има цяла йерархия от доста стабилни структури от този вид. Блокирайки се един с друг, те могат да достигнат огромни размери, включително 280 водни молекули. Каква е особеността на такива клъстери? Как те се различават от общоприетите, стандартни представи за водните молекули? Фигура 1 вдясно показва водните молекули в тяхната "стандартна" форма. Червеният кръг е кислороден атом. Две черни са два водородни атома, жълтите пръчици са ковалентни връзки между тях, а сините са водородни връзки, които свързват водородния атом на една молекула с кислородния атом на друга. Ето една водна молекула, друга водна молекула. Клъстерът е триизмерна структура, в която всяка водна молекула може да бъде свързана с други молекули или чрез една водородна връзка, или две водородни връзки, или три водородни връзки, и възниква един вид кооперативна формация, подобна на тази, която виждаме в Фиг. 4. Кооперативен в смисъл, че ако една молекула вода бъде изтеглена от тази структура, тя няма да се разпадне, все още има достатъчно връзки в нея, въпреки факта, че водородните връзки са доста слаби. Но когато има много от тези слаби връзки, те се поддържат взаимно и ако поради термично движение една водна молекула може да изскочи и клъстерът остава и вероятността някаква водна молекула да заеме това място, преди клъстерът да се разпадне, е много по-висока от вероятността целият съответен клъстер да се разпадне. И колкото повече молекули се комбинират в такива структури, толкова по-стабилни са тези клъстери. Когато се появят такива гигантски молекули, вече полимолекули вода, всъщност полимери, водни полимери, те имат висока стабилност и напълно различни химични физико-химични свойства от една молекула на водата.

Въпрос (неразбираемо)

Отговор: Просто изчислете характерния размер между водородните атоми и кислородния атом - 1 ангстрьом. Дължината на водородната връзка е около 1,3 ангстрьома. Що се отнася до този гигантски клъстер (виж фиг. 4), диаметърът му е от порядъка на няколко нанометра. Това е размерът на наночастица в наноструктура

Въпрос (неразбираемо)

Отговор: Вижте, можете да го видите съвсем ясно тук: вътре в тази частица, всъщност вътре в този октаедър, този додекаедър и този гигантски икосаедър, има кухини, в които, най-общо казано, отделни йони, отделни газови атоми и т.н. ". Тези клъстери, обединяващи се един с друг, също създават такава структура на черупката. По принцип клъстерите образуват структури, които са основно черупки, а вътре в тях, като правило, кухини. И тук, по-специално, такива данни бяха получени по отношение на клъстери, например, има клъстер от желязо и така клъстер, състоящ се от 10 железни атома, е в състояние да свърже водорода 1000 пъти по-активно от клъстер, състоящ се от 17 железни атома, където желязото е скрито вътре. Най-общо казано, клъстерната химия тепърва започва да се развива. И когато говорим за водородни връзки, се приема, че водородната връзка е слабо електростатично взаимодействие: делта плюс и делта минус. Делта плюс на водородния атом и делта минус на кислородния атом. Но наскоро беше доказано, че поне 10% от водородните връзки са ковалентни връзки, а ковалентната връзка е електрони, които вече са свързани един с друг. Всъщност именно този клъстер е електронен облак, който е организиран по един или друг начин около съответните ядра. Следователно структура от този вид има много специални физични и химични свойства.

Има и още едно обстоятелство. Често се цитират данните от квантово-химичните изчисления на свръхчиста вода; абсолютно чиста вода, абсолютно без примеси, но човек трябва да разбере, че истинската вода никога не е такава вода. Винаги съдържа някакви примеси, задължително е в някакъв съд, не съществува сам по себе си. Водата, както знаете, е най-добрият разтворител, т.е. ако се постави в съд, по някакъв начин ще получи нещо от съда. По този начин, когато става въпрос за това какво всъщност може да се случи във водата, трябва да се вземат предвид редица обстоятелства: откъде е дошла тази вода, как е получена. Дали се е получило в резултат на топене, или в резултат на кондензация, каква е температурата на тази вода, какви газове се разтварят в тази вода и т.н. и всичко това ще повлияе по определен начин на състава на съответните клъстери. Тук отново искам да подчертая - това, което е показано на тази фигура, е една от илюстрациите за това как водните клъстери могат да бъдат фундаментално подредени. Ако вземем клъстерите на Зенин, ако вземем клъстерите на Чаплин или Булонков, тогава всички те ще дадат различни снимки в съответствие с различни изчисления. И един от изследователите на водата, водата, слава Богу, е изучаван от дълго време, каза, че днес има няколко десетки теории за структурата на водата. Това не означава, че всички те грешат. Всички те, може би, са правилни теории, те просто показват какво разнообразие от тази абсолютно невероятна течност, от която ние като цяло сме съставени.

И сега, говорейки за наличието на такива клъстери във водата, бих искал също да обърна внимание на факта, че все още говоря за структурата на водата, която по някакъв начин е свързана с кристалографията. Чаплин смята (виж фиг. 4), че един и същ клъстер, състоящ се от 280 водни молекули, може да бъде в два различни вида конформации. Конформацията като че ли е подута и конформацията е компресирана, броят на частиците в тези конформации е същият. Плътността на този клъстер ще бъде по-ниска, той ще заема по-малък обем със същия брой атоми в него, отколкото плътността на този клъстер. Промяната в свойствата на водата, според Чаплин, може да бъде свързана с това какво количество, какъв процент компресирана и какъв процент набъбнали клъстери ще бъдат в конкретна вода. Енергията на прескачане от едно състояние в друго не е много висока, но има някакъв вид енергийна бариера, тя трябва да бъде преодоляна и определени ефекти върху водата могат да доведат до факта, че тази енергийна бариера може да бъде преодоляна. Що се отнася до това, повтарям още веднъж, че водата се състои не само от водни молекули, които „бързат“ с огромна скорост, дифундират с огромна скорост една спрямо друга, сблъсквайки се и разлитайки се в различни посоки, но водата може да бъде като тези „микро ледени люспи“ (това, разбира се, не е лед, който има определена степен, това са наистина затворени структури от определен вид, те могат да имат размери), тогава поне има начин да се разбере число на явления, които са напълно невероятни от стандартната гледна точка, която се свързва със свойствата на водата. Тези явления са известни отдавна.

Например, на базата на тези явления, свързани със свойствата на водата, има цяло медицинско направление, което по едно време доминира, след което отиде в сенките, наречени хомеопатия, множество други явления, свързани с други свойства на водата. Но нашата академична наука през тези 200 години, през които съществува хомеопатията, „заметна под килима“, тъй като въз основа на стандартни, общоприети представи за структурата на водата, по-точно за отсъствието на каквато и да е структура във водата, те може да се обясни, че е забранено. Невъзможно е да си представим, че в тази обикновена вода могат да се случват определени събития, определени явления, които се описват с думи като „памет“, „възприемане на информация“, „отпечатване“. Този вид думи, терминология беше почти напълно отхвърлена от академичната наука. И накрая, появата на нови идеи за структурата на водата дава възможност да се обяснят редица явления или поне да се намери път, по който трябва да се движи, за да се обяснят редица явления, които ще опитам да опиша тук.

Следващата част от публикацията ми ще бъде за всички видове невероятна феноменология, нали знаете, като в чудеса и приключения. Тъй като първият доклад, докладът на Лев Владимирович Белоусов, беше посветен на произведения, свързани с името на Александър Гаврилович Гурвич, бих искал да ви разкажа за още едно изследване, което доскоро оставаше незабелязано, защото откритието, което направи, изглежда напълно невероятно. Гурвич, изучавайки ултра-слабата радиация, изучавайки взаимодействието на биологични обекти помежду си поради ниска интензивност, ултра-слаба, ултравиолетова радиация, започна да се спуска малко по-ниско по отношение на сложността, започна да се опитва да изследва как радиацията може да повлияе на химични реакции, протичащи във вода. Какви реакции могат да се развият във вода, която е облъчена с много слаб светлинен поток? По-специално, още в края на 30-те години на миналия век, тогава тези работи продължиха след войната, той открива абсолютно невероятно явление, което той нарича размножаване на аминокиселини или размножаване на ензими във водни разтвори.

Всички завършили гимназия знаят, че всякакви биосинтетични процеси протичат с участието на невероятно сложни машини - рибозоми, необходими са много ензими, за да се създаде нещо ново. Но в експериментите на Гурвич, а след това и в по-късните експерименти на Анна Александровна Гурвич бяха открити абсолютно удивителни неща (фиг. 5). Те взеха аминокиселина, наречена тирозин (това е сложна ароматна аминокиселина) и я поставиха във воден разтвор на аминокиселина, наречена глицин (най-простата аминокиселина), и там беше поставено изчезващо малко количество тирозин, т.е. направи изключително високо разреждане, при което тиразинът не може да бъде определен с конвенционални химични, химико-аналитични методи. След това такъв воден разтвор на тирозин се облъчва за кратко с митогенетична радиация, много слаб източник на ултравиолетова светлина. След известно време броят на молекулите тирозин в този разтвор ще се увеличи значително, т.е. размножаването на сложните молекули се дължи на разпадането на простите молекули. Какво се случва?

Процесът не е напълно разбран, но може да се предположи, макар че от гледна точка на „класически“ биохимик, това, което ще кажа, е чудовищна ерес: под действието на светлината е по-добре, ако е ултравиолетово, молекулата тирозин преминава в електронно възбудено състояние, богато на електронна енергия. След това настъпва определен етап, не е съвсем ясно с какво е свързан, което води до факта, че молекулите на глицина се разпадат на фрагменти: NH 2, CH 2, CO, COOH. Молекулата на глицина се разпадна на фрагменти, които се наричат ​​радикали, свободни радикали, тогава ще говорим за тях. И най-изненадващо е, че от тези радикали започват да се събират молекули по подобие на тирозин, много по-голям брой от тях от първоначалния брой тирозинови молекули.

За да се събере една молекула тирозин от глицинови молекули, 8 глицинови молекули трябва да бъдат унищожени. Тук има достатъчно CH 2 остатъци, за да се изгради тази една верига, но е необходим само един NH 2 фрагмент - тук той седи тук (фиг. 5) и само един COOH фрагмент - тук той седи тук и е необходим още един OH фрагмент, който трябва да се засади тук. Тези. поради някаква причина молекулата на глицина под действието на възбудената молекула тирозин се разпада на фрагменти и след това по някаква причина от тези фрагменти се сглобява не просто молекула тирозин. Но има допълнителни фрагменти, които не могат да бъдат прикрепени никъде. Появяват се парчета, които могат да се комбинират, давайки прости молекули като хидроксиламин - има NH 2 OH, няма да задълбавам в химията, а в експериментите на Гурвич беше показано, че не само се увеличава броят на тирозиновите молекули, но и такива фрагменти се появяват в тази система . Пълна мистерия. Освен това, ако вземем не тирозин, а някаква друга ароматна молекула, способна да се възбужда от светлина, тогава тази конкретна молекула ще се размножи. Да речем, така ще се размножават нуклеиновите бази, ако ги осветите в тази система. Очевидно този вид експеримент не може да бъде обяснен без участието на вода. Спрях се на това, като едно от чудесата от стандартна гледна точка.

Следните чудеса бяха изследвани от известния, за съжаление можем да кажем, че скандално известният френски биохимик Жак Бенвинист. Той е скандално известен не по своя вина, около името му стълбовете на западната академична наука направиха скандал, така да се каже. Жак Бенвинист - класически висококвалифициран френски имунолог в средата на 80-те години се занимава с чисто имунологични експерименти. Той изследва ефекта върху кръвните клетки, които се наричат ​​базофили, на протеинови вещества, които действат специфично върху тези клетки и предизвикват техния специфичен отговор, който се нарича дегранулация. Тези вещества се наричат ​​анти-IgE, като цяло, това дори няма значение. Важно е тези протеини да се свързват с клетките и да предизвикат някаква биологична реакция в тях. Стандартната идея за това как една протеинова молекула ще действа върху клетката е, че тя се свързва със специфичен рецептор на клетъчната повърхност, една от веригите от събития, показани на фиг. 2, което води до съответния физиологичен отговор на клетките. Колкото по-висока е концентрацията на такива протеини, толкова по-висока е скоростта на тези реакции. Колкото по-ниска е концентрацията на тези молекули, толкова по-малко клетки ще реагират. Но по някаква причина, както винаги случайно, лабораторията на Бенвинист падна под концентрацията, която можеше да предизвика някакъв ефект. Те обаче постигнаха ефекта. След това започнаха да изучават този ефект по-внимателно. Те взеха разтвори на протеинови молекули (анти-IgE) и ги разредиха 10 пъти, 20 пъти, 70 пъти с дестилирана вода, т.е. скоростта на размножаване беше абсолютно колосална. Тук при този вид разреждане, при концентрации 10 - 30, т.е. под магическото число на Авогадро (10 -23), което означава, че това е една молекула на литър вода, ако тук е минус 30 градуса, това означава една молекула на 10 7 литра вода, може да се представи такова разреждане, което означава, че в епруветката, където трябва да има клетки, всъщност няма нищо, дори да вземем 20-то разреждане, 10 на 20-та степен. И настъпва дегранулация на базофилите, както е показано на фиг. 6.

Ориз. 6. Дегранулация на базофили в отговор на добавянето на последователни десетични разреждания на анти-IgE антисерум (според J. Benveniste).

Този чертеж е съставен от много точки и е ясно, че когато отидем все по-далеч и по-далеч по тези разреждания, ефектът или се появява, или изчезва, когато, както се казва, вече няма никакви следи от оригиналните молекули, или по-скоро, има следи от тези молекули в тези разтвори. Но няма абсолютно никакви молекули. За това откритие, публикувано в списание Nature, Belvinist беше клеветен в продължение на 15 години. И едва сега започнаха да го разпознават предпазливо, преди това той беше отлъчен от науката във водещите биологични и медицински институции във Франция, където работеше и дори беше номиниран за Нобелова награда, преди да изпадне ужасно нещастен, че направи това откритие. Все още има какво да се каже за това, за това как той продължи напред с тази история, но докладът не е посветен само на него - това е още една илюстрация на това какво могат да бъдат абсолютно невероятни явления от гледна точка на стандартните теории да се наблюдава при изследването на водните системи.

Сега бих искал да говоря за някои от нашите „псевдонаучни“ преживявания, тъй като от време на време изучаваме влиянието на хора, наречени екстрасенси, върху различни видове биологични и водни системи. Моят подход тук е, бих казал, студен. Ако има ефект, дори ако не мога да разбера причината му, ако мога да посоча този ефект, ако е възпроизведен, ако разбирам или имам възможност да разбера какво се случва в системата, върху която е извършено някакво действие, аз от и големи, на първия етап няма значение какво е причинило този ефект. Ефектът може да бъде причинен от нагряване или охлаждане, добавяне на химикал или друг фактор, влияещ върху тази система. Този друг фактор може да бъде човек, който твърди, че има лечебни способности и твърди, че влияе върху здравето на други хора. Ако той твърди, че може да повлияе на здравето на други хора, тогава, очевидно, той може да повлияе и на биологични или физико-химични обекти. Предизвикателството е да се тества неговото въздействие. Ние работим доста с кръв, а на фиг. Фигура 7 показва диаграма на един от двата вида експерименти, които послужиха като тестови системи за тестване на такива хора. Това е добре позната реакция на утаяване на еритроцитите, тъй като със сигурност всеки от вас е дарил кръв за анализ. Кръвта се изтегля в пипета, която се поставя вертикално и кръвта постепенно започва да се утаява. Създадохме устройство, което ни позволява да следим позицията на границата на утаяващата се червена кръв с добра времева разделителна способност. Всеки, който е дарил кръв за анализ, знае, че нормалната скорост на утаяване на кръвта е някъде до 10 mm / час, ако се повиши до 30–40 mm / час, това вече е лошо. Регистрираме кинетичната крива, следваме графиката на утаяването на кръвта: гледаме как седи: монотонно, равномерно или утаяването става с ускорения и забавяния.

Ориз. 7. Принципът на измерване на динамиката на утаяване на еритроцитите. По-горе - диаграма на утаяване на червена кръв във вертикално монтирана пипета. Отдолу - промяна във времето на положението на границата (крива с кръстове) и скоростта на нейното слягане във всеки даден период от време (крива с кръгове).

Идеята е много проста, с помощта на специално електронно устройство, което няма да се обсъжда тук, на всеки 10, 15 или 30 секунди се записва позицията на тази граница. В един момент границата беше тук; в даден период от време тя се премести тук. Разделяме това разстояние на време и съответно получаваме скоростта на потъване за този период от време, след което забавихме, скоростта стана по-малка и тук получаваме графика (фиг. 7), която е графика на скоростта на движение на тази граница във времето. Тук виждаме, че в началото се утаява бързо, а след това започва да се утаява по-бавно. Другата графика е просто графика на позицията на тази граница в един или друг момент от началото на експеримента. Този метод е много чувствителен в смисъл, че ви позволява да виждате много добре, дава възпроизводими резултати и ви позволява да видите много фини промени в кръвта, тъй като всички те се интегрират, всякакви промени в кръвта, които се случват по един или друг начин ще се отрази по един или друг начин.върху скоростта на утаяване на еритроцитите. Молбата към съответния екстрасенс или лечител беше следната: да действа върху кръвта или да въздейства върху физиологичния разтвор, който след това добавихме към кръвта, след което беше сравнен със скоростта на утаяване на еритроцитите в контролната проба, която беше не са засегнати от него. Тук той е взет от същия донор по едно и също време, при същите условия, но извън неговото влияние, за него това беше и контрол, а за него това беше прототип или ефект на физиологичен разтвор, с който разредихме кръв.

Интересът към реактивните кислородни видове (ROS) и реакциите с тях, както и към антиоксидантите, които блокират тези реакции, напоследък бързо нараства, тъй като развитието на широк спектър от хронични заболявания при хората е свързано с ROS. Но в рамките на традиционните концепции на биохимията, тя не намира убедително обяснение за необходимостта от редовна консумация на ROS с въздух (супероксиден радикал), вода (водороден пероксид), храна (продукти на реакцията на Meillard) за повишаване на адаптивните способности на тялото, устойчивост на стрес и поддържане на висока жизнена активност. Причините за високата терапевтична ефикасност на такива силни окислители като озон и водороден прекис без почти никакви странични ефекти остават неясни. В същото време почти не се обръща внимание на уникалната особеност на реакциите, включващи ROS, т.е. на техния изключително висок енергиен добив. Може да се предположи, че абсолютната необходимост от ROS за живот и техния благоприятен терапевтичен ефект може да се обясни с образуването на електронно възбудени състояния по време на техните реакции – тригери за всички последващи биоенергийни процеси. Осцилаторният режим на такива реакции може да предизвика ритмично протичане на биохимичните процеси на по-високо ниво. Патогенетичните ефекти на ROS могат да се обяснят с дисрегулация както на процесите на тяхното генериране, така и на елиминиране.

Парадокси на кислородното дишане.

Динамиката на нарастване на научната литература за реактивните кислородни видове (ROS), свободните радикали, окислителните процеси с тяхно участие показва бързо нарастващия интерес на биолози и лекари към тях. Повечето публикации за проблеми, свързани с реактивните кислородни видове, подчертават разрушителния им ефект върху мембраните, нуклеиновите киселини и протеините.

Тъй като изследванията за ролята, която ROS могат да играят в биохимията и физиологията, са доминирани от токсикологично и патофизиологично пристрастие, броят на публикациите за антиоксиданти нараства дори по-бързо от общия брой статии за ROS. Ако през 25-те години преди 1990 г. броят на статиите за антиоксиданти, разгледани в Medline, е бил под 4500, то само през 1999 и 2000 г. той надхвърля 6000.

В същото време огромен масив от данни остава извън полезрението на повечето изследователи, което показва абсолютната нужда от ROS за жизненоважни процеси. И така, при намалено съдържание на супероксидни радикали в атмосферата животните и хората се разболяват и ако отсъстват дълго време, умират. Производството на ROS обикновено отнема 10-15%, а при специални обстоятелства - до 30% от кислорода, консумиран от тялото. Става ясно, че за осъществяването на действието на биорегулаторните молекули върху клетките е необходим определен „фон“ на ROS, а самите ROS могат да имитират действието на много от тях. „Окситерапията” намира все по-широко приложение – лечение на широк спектър от заболявания чрез изкуствена йонизация на въздуха, лечение на кръвта с такива изключително активни форми на кислород като озон и водороден прекис.

По този начин многобройни емпирични данни са в противоречие със схемата, разработена в класическата биохимия, в която ROS се разглеждат само като свръхактивни химически частици, които могат да нарушат подредения ход на нормалните биохимични процеси. В същото време основната характеристика на реакциите, включващи ROS, т.е. техният изключително висок енергиен добив, достатъчен за генериране на електронно възбудени състояния, не се взема предвид. Но благодарение на тази особеност те могат да образуват един вид биоенергийни потоци, необходими за стартиране, поддържане и рационализиране на различни биохимични и физиологични процеси. Предполагаме, че реакциите с участието на ROS играят фундаментална (от думата "основа") роля в организацията на най-сложната мрежа от био-физико-химични процеси, които заедно отговарят на понятието "жив организъм". За да се обоснове това предположение, е необходимо да се спрем поне накратко върху уникалните свойства на кислорода и неговите активни форми.

Специални свойства на кислородната молекула и продуктите на нейната трансформация.

Кислородът е абсолютно необходим за всички организми и особено за човешкия живот. Само няколко минути без кислород водят до трайно увреждане на мозъка. Човешкият мозък, който съставлява само 2% от масата на тялото му, консумира около 20% от кислорода, получаван от тялото. Смята се, че почти целият O2 се изразходва по време на окислителното фосфорилиране в митохондриите, но съдържанието им в нервната тъкан е не повече, ако не и по-малко, отколкото в други енергийно зависими тъкани. Следователно трябва да има друг начин за използване на O2 и мозъкът трябва да го консумира по-активно по този начин, отколкото другите тъкани. Алтернатива на окислителното фосфорилиране, начинът за използване на O2 за производство на енергия е неговата редукция с един електрон. Свойствата на молекулата O2 по принцип позволяват получаването на енергия и по този начин.

Кислородът е уникален сред молекулите, важни за живота. Съдържа 2 несдвоени електрона във валентни орбитали (M, където е електрон с определена спинова стойност), т.е. O2 е триплет в основното си състояние. Такива частици имат много повече енергия от молекулите в невъзбудено синглетно състояние [M], когато всичките им електрони са сдвоени. O2 може да стане синглетен само след получаване на значителна част от енергията. По този начин и триплетното и синглетното състояние на кислорода са възбудени, богати на енергия състояния. Излишната енергия на O2 (180 kcal / mol) се освобождава, когато се редуцира до 2 водни молекули, като получи 4 електрона с водородни атоми, напълно балансирайки електронните обвивки на двата O атома.

Въпреки големия излишък на енергия, O2 реагира трудно с веществата, които окислява. Почти всички налични донори на електрони са синглетни молекули и директна триплет-синглетна реакция с образуване на продукти в синглетно състояние е невъзможна. Ако O2 по един или друг начин придобие допълнителен електрон, тогава той лесно може да получи следващите. По пътя на едноелектронна редукция на O2 се образуват междинни съединения, наречени ROS, поради тяхната висока химическа активност. След като получи първия електрон, O2 се превръща в супероксидния анион радикал O2-. Добавянето на втори електрон (заедно с два протона) превръща последния във водороден прекис, H2O2. Пероксидът, който не е радикал, а е нестабилна молекула, може лесно да получи трети електрон, превръщайки се в изключително активен хидроксилен радикал H O, който лесно отнема водороден атом от всяка органична молекула, превръщайки се във вода.

Свободните радикали се различават от обикновените молекули не само по своята висока химическа активност, но и по това, че генерират верижни реакции. След като „отнеме“ наличен електрон от близката молекула, радикалът се превръща в молекула, а донорът на електрони се превръща в радикал, който може да продължи веригата по-нататък (Фигура 1). Всъщност, когато реакциите на свободните радикали се развиват в разтвори на биоорганични съединения, няколко първоначални свободни радикали могат да причинят увреждане на огромен брой биомолекули. Ето защо ROS традиционно се разглеждат в биохимичната литература като изключително опасни частици, а появата им в околната среда на тялото обяснява много заболявания и дори ги вижда като основна причина за стареенето.

Целенасочено производство на ROS от живи клетки.

Всички организми са оборудвани с различни механизми за целево генериране на ROS. Отдавна е известно, че ензимът NADPH оксидаза активно произвежда "токсичен" супероксид, зад който се генерира цялата гама на ROS. Но доскоро се смяташе за специфична принадлежност на фагоцитните клетки на имунната система, обяснявайки необходимостта от производство на ROS при критични обстоятелства за защита срещу патогенни микроорганизми и вируси. Сега е ясно, че този ензим е повсеместен. Той и подобни ензими се намират в клетките на трите слоя на аортата, във фибробласти, синоцити, хондроцити, растителни клетки, дрожди, в бъбречните клетки, неврони и астроцити на мозъчната кора O2- произвеждат други повсеместни ензими: NO-синтаза , цитохром Р-450, гама-глутамил транспептидаза и списъкът продължава да нараства. Наскоро беше установено, че всички антитела са способни да произвеждат H2O2; те също са ROS генератори. Според някои оценки дори в покой 10-15% от целия кислород, консумиран от животните, претърпява едноелектронна редукция, а при стрес, когато активността на ензими, генериращи супероксид, се увеличава рязко, интензивността на намаляване на кислорода се увеличава с още 20% . По този начин ROS трябва да играе много важна роля в нормалната физиология.

Биорегулаторна роля на ROS.

Оказва се, че ROS участват пряко във формирането на различни физиологични реакции на клетките към определен молекулен биорегулатор. Каква точно ще бъде реакцията на клетката – дали ще влезе в митотичния цикъл, дали ще тръгне към диференциация или дедиференциация или дали в нея се активират гените, които задействат процеса на апоптоза, зависи както от специфичния биорегулатор на дадена клетка. молекулярна природа, която действа върху специфични клетъчни рецептори и върху „контекста“, в който действа този биорегулатор: предисторията на клетката и фоновото ниво на ROS. Последното зависи от съотношението на скоростите и методите на производство и елиминиране на тези активни частици.

Производството на ROS от клетките се влияе от същите фактори, които регулират физиологичната активност на клетките, по-специално хормони и цитокини. Различните клетки, които изграждат една тъкан, реагират по различен начин на физиологичен стимул, но отделните реакции се добавят към реакцията на тъканта като цяло. И така, фактори, влияещи върху активността на NADPH-оксидазата на хондроцитите, остеобластите стимулират преструктурирането на хрущялната и костната тъкан. Активността на NADPH-оксидазата във фибробластите се увеличава с тяхното механично стимулиране, а скоростта на производство на оксиданти от съдовата стена се влияе от интензивността и естеството на кръвния поток през тях. Когато те потискат производството на ROS, развитието на многоклетъчен организъм се нарушава.

Самите ROS могат да имитират действието на много хормони и невротрансмитери. И така, H2O2 в ниски концентрации имитира действието на инсулина върху мастните клетки, а инсулинът стимулира активността на NADPH оксидазата в тях. Инсулиновите антагонисти, епинефринът и неговите аналози, инхибират NADPH оксидазата на мастните клетки, а H2O2 инхибира действието на глюкагона и адреналина. От съществено значение е генерирането на O2 и други ROS от клетките да предшества други събития във вътреклетъчната информационна верига.

Въпреки че има много източници на производство на ROS в организма, редовният им прием отвън е необходим за нормалното функциониране на хората и животните. Дори А. Л. Чижевски показа, че отрицателно заредените въздушни йони са необходими за нормалния живот. Сега е установено, че въздушните йони на Чижевски са хидратирани O2-радикали. И въпреки че концентрацията им в чист въздух е незначителна (стотици парчета на cm3), но при тяхно отсъствие опитните животни умират в рамките на няколко дни със симптоми на задушаване. В същото време обогатяването на въздуха със супероксид до 104 частици/cm3 нормализира кръвното налягане и неговата реология, улеснява оксигенацията на тъканите и повишава цялостната устойчивост на организма към стресови фактори. . Други ROS, като озон (O3), H2O2, са били използвани още през първата трета на 20-ти век за лечение на различни хронични заболявания, от множествена склероза до неврологични патологии и рак. . В момента те се използват рядко в общата медицина поради предполагаемата им токсичност. Въпреки това през последните години, особено у нас, озонотерапията става все по-популярна, започва и използването на интравенозни вливания на разреден разтвор на H2O2.

Така става ясно, че ROS са универсални регулаторни агенти, фактори, които имат благоприятен ефект върху жизнените процеси от клетъчно ниво до ниво на целия организъм. Но ако ROS, за разлика от молекулярните биорегулатори, нямат химическа специфичност, как могат да осигурят фина регулация на клетъчните функции?

Свободните радикални реакции са източници на светлинни импулси.

Единственият начин да се прекъснат опасните радикални верижни реакции, в които участват всички нови биоорганични молекули, е рекомбинацията на два свободни радикала с образуването на стабилен молекулен продукт. Но в система, където концентрацията на радикали е много ниска и концентрацията на органични молекули е висока, вероятността за среща на два радикала е незначителна. Забележително е, че кислородът, който генерира свободни радикали, е почти единственият агент, който може да ги елиминира. Като би-радикал, той осигурява възпроизвеждането на монорадикали, увеличавайки вероятността от срещата им. Ако радикалът R взаимодейства с O2, се образува пероксилният радикал ROO. Той може да грабне водороден атом от подходящ донор, превръщайки го в радикал, докато сам се превръща в пероксид. Връзката O-O в пероксидите е сравнително слаба и при определени обстоятелства може да се скъса, давайки началото на 2 нови радикала, RO и H O. Това събитие се нарича забавено (спрямо основната верижна реакция) разклоняване на веригите. Новите радикали могат да се комбинират с други и да разрушат веригите, които водят (Фигура 2).

И тук е необходимо да се подчертае уникалната особеност на реакциите на радикална рекомбинация: енергийните кванти, освободени по време на такива събития, са сравними с енергията на фотоните на видимата и дори UV светлина. Още през 1938 г. A.G. Гурвич показа, че в присъствието на кислород, разтворен във вода в система, където протичат верижни свободни радикални процеси с участието на прости биомолекули, могат да се излъчват фотони в UV областта на спектъра, които могат да стимулират митози в клетъчните популации (следователно, такова излъчване се нарича митогенетично). При изследване на ROS-инициирани процеси на автоокисляване във водни разтвори на глицин или глицин и редуциращи захари (глюкоза, фруктоза, рибоза), ние наблюдавахме свръхслаба емисия от тях в синьо-зелената област на спектъра и потвърдихме идеите на Гурвич за разклонените- верижната природа на тези реакции.

A.G. Гурвич е първият, който открива, че растенията, дрождите, микроорганизмите, както и някои органи и тъкани на животните служат като източници на митогенетична радиация в „спокойно“ състояние и това излъчване е строго зависимо от кислорода. От всички животински тъкани само кръвта и нервната тъкан притежават такова излъчване. Използвайки съвременна технология за откриване на фотони, ние напълно потвърдихме твърдението на Гурвич за способността на прясната, неразредена човешка кръв да бъде източник на фотонна емисия дори в спокойно състояние, което показва непрекъснато генериране на ROS в кръвта и рекомбинация на радикали. При изкуствено възбуждане на имунни реакции в кръвта, интензитетът на излъчване на цяла кръв рязко се увеличава. Наскоро беше доказано, че интензитетът на радиация от мозъка на плъх е толкова висок, че може да бъде открит от високочувствително оборудване дори върху цяло животно.

Както бе отбелязано по-горе, значителна част от O2 в тялото на хората и животните се редуцира по едноелектронен механизъм. Но в същото време настоящите концентрации на ROS в клетките и извънклетъчния матрикс са много ниски поради високата активност на ензимните и неензимните механизми за тяхното елиминиране, известни общо като "антиоксидантна защита". Някои елементи от тази защита работят с много висока скорост. Така скоростта на супероксиддисмутазата (SOD) и каталазата надвишава 106 оборота/сек. SOD катализира реакцията на дисмутация (рекомбинация) на два супероксидни радикала с образуването на H2O2 и кислород, докато каталазата разлага H2O2 до кислород и вода. Обикновено се обръща внимание само на детоксикиращия ефект на тези ензими и нискомолекулни антиоксиданти - аскорбат, токоферол, глутатион и др. Но какъв е смисълът от интензивното генериране на ROS, например от NADPH оксидазата, ако нейните продукти са незабавно елиминиран от SOD и каталаза?

В биохимията енергията на тези реакции обикновено не се взема предвид, докато енергийният добив от един акт на супероксидна димутация е около 1 eV, а този на разлагането на H2O2 е 2 eV, което е еквивалентно на квант жълто-червена светлина. Като цяло, при пълно едноелектронно редуциране на една молекула O2 се освобождава 8 eV (за сравнение посочваме, че енергията на UV фотон с ламбда = 250 nm е 5 eV). При максимална ензимна активност енергията се освобождава с мегахерцова честота, което затруднява бързото й разсейване под формата на топлина. Безполезното разсейване на тази ценна енергия също е малко вероятно, защото генерирането й се извършва в организирана клетъчна и извънклетъчна среда. Експериментално е установено, че може да бъде радиационно и нерадиационно прехвърлено към макромолекули и супрамолекулни ансамбли и да се използва като енергия на активиране или за модулиране на ензимната активност.

Радикалната рекомбинация, както при забавени верижни реакции с разклонение (фиг. 2), така и медиирана от ензимни и неензимни антиоксиданти, не само осигурява енергия с висока плътност за задвижване и поддържане на по-специализирани биохимични процеси. Те могат да поддържат своя ритмичен поток, тъй като самоорганизацията възниква в процеси, включващи ROS, което се проявява в ритмичното освобождаване на фотони.

Осцилаторни режими на реакции, включващи ROS.

Възможността за самоорганизация в реакции на редокс модел, изразяваща се в появата на трептения на редокс потенциала или цвета, беше показана отдавна с помощта на реакциите на Белоусов-Жаботински като пример. Известно е развитието на осцилаторен режим по време на катализа на окислението на NADH с кислород чрез пероксидаза. Доскоро обаче ролята на електронно възбудените състояния при възникването на тези трептения не беше взета предвид. Известно е, че във водни разтвори на карбонилни съединения (например глюкоза, рибоза, метилглиоксал) и аминокиселини кислородът се намалява, появяват се свободни радикали и техните реакции се придружават от излъчване на фотони. Наскоро показахме, че в такива системи при условия, близки до физиологичните, възниква осцилаторен режим на излъчване, което показва самоорганизация на процеса във времето и пространството. Важно е, че такива процеси, известни като реакцията на Мейлар, непрекъснато протичат в клетките и неклетъчното пространство. Фигура 3 показва, че тези трептения не затихват за дълго време и могат да имат сложна форма, т.е. са изразени нелинейни трептения.

Интересно е влиянието на класическите антиоксиданти, например аскорбат върху естеството на тези колебания (Фигура 4). Установено е, че при условия, когато в системата не се появяват изразени радиационни трептения, аскорбатът в пренебрежимо малка концентрация (1 μM) допринася за появата им и до концентрация от 100 μM рязко увеличава общия интензитет на излъчване и амплитудата на трептене. Тези. той се държи като типичен прооксидант. Само при концентрация от 1 mM аскорбатът действа като антиоксидант, като значително удължава лаг фазата на процеса. Но когато се консумира частично, интензитетът на радиация се увеличава до максимални стойности. Такива явления са характерни за верижните процеси с изродени разклонения

Осцилаторните процеси, включващи ROS, също протичат на ниво цели клетки и тъкани. Така в отделни гранулоцити, където ROS се генерират от NADPH оксидази, целият набор от тези ензими се „включва“ стриктно за 20 секунди, а в следващите 20 секунди клетката изпълнява други функции. Интересното е, че в клетките от септична кръв този ритъм е значително нарушен. Установихме, че осцилаторните режими на фотонна емисия са характерни не само за отделни клетки, но и за суспензии от неутрофили (Фигура 5А) и дори за неразредена цяла кръв, към която се добавя луцигенин, индикатор за генерирането на супероксиден радикал в нея ( Фигура 5В). От съществено значение е наблюдаваните флуктуации да са от сложен, многостепенен характер. Периодите на трептене варират от десетки минути до техните фракции (вмъкнат на фиг. 5А).

Значението на осцилаторния характер както на регулаторните, така и на изпълнителните биохимични и физиологични процеси едва започва да се осъзнава. Съвсем наскоро беше доказано, че вътреклетъчната сигнализация, осъществявана от един от най-важните биорегулатори, калция, се причинява не само от промяна в концентрацията му в цитоплазмата. Информацията се крие в честотата на трептенията на неговата вътреклетъчна концентрация. Тези открития изискват преразглеждане на идеите за механизмите на биологичната регулация. Досега, когато се изследва реакцията на клетка към биорегулатор, се взема предвид само нейната доза (амплитуда на сигнала), става ясно, че основната информация се крие в осцилаторния характер на промяната в параметрите, в амплитудата, честотата и фазата модулации на осцилаторните процеси.

От многото биорегулиращи вещества, ROS са най-подходящите кандидати за ролята на тригери на осцилаторните процеси, тъй като те са в постоянно движение, по-точно непрекъснато се генерират и умират, но когато умрат, се раждат електронно възбудени състояния - импулси. на електромагнитна енергия. Предполагаме, че механизмите на биологичното действие на ROS се определят от структурата на процесите, в които участват. Под „структура на процесите“ разбираме честотно-амплитудните характеристики и степента на фазова консистенция на процесите на генериране и релаксация на EVS, съпътстващи реакции на ROS взаимодействие помежду си или със синглетни молекули. Генерираните електромагнитни импулси могат да активират специфични молекулярни акцептори, а структурата на процесите на генериране на EMU определя ритмите на биохимичните и на по-високо ниво физиологични процеси. Това вероятно обяснява спецификата на действието на ROS, тези агенти, които са изключително неспецифични от химическа гледна точка. В зависимост от честотата на тяхното раждане и смърт, структурата на процесите на генериране на EMU трябва да се промени и следователно ще се промени и спектърът на акцепторите на тази енергия, тъй като различните акцептори - биорегулатори с ниско молекулно тегло, протеини, нуклеинови киселини могат да възприемат само резонансни честоти.

Нашето предположение ни позволява да обясним много различни явления от единна гледна точка. Така ролята на антиоксидантите изглежда е много по-богата, отколкото в рамките на традиционните представи. Разбира се, те предотвратяват неспецифични химични реакции, които увреждат биомакромолекулите в присъствието на прекомерно производство на ROS. Но тяхната основна функция е да организират и осигуряват разнообразието от структурни процеси, включващи ROS. Колкото повече инструменти има в такъв "оркестър", толкова по-богат е звукът му. Може би затова билкотерапията, витаминотерапията и други форми на натуропатия са толкова успешни – в края на краищата тези „хранителни добавки“ съдържат най-различни антиоксиданти и коензими – генератори и акцептори на EMU енергия. Заедно те осигуряват пълен и хармоничен набор от ритми на живот.

Става ясно защо за нормалния живот е необходимо да се консумират поне незначителни количества ROS с въздух, вода и храна, въпреки активното генериране на ROS в организма. Факт е, че пълноценните процеси, включващи ROS, рано или късно отмират, тъй като техните инхибитори, капани на свободните радикали, постепенно се натрупват в хода на тях. Аналогията тук може да се види с пожар, който се гаси дори при наличие на гориво, ако продуктите от непълното изгаряне започнат да отнемат все повече енергия от пламъка. ROS, влизащи в тялото, действат като "искри", които разпалват "пламъка" - генерирането на ROS от самото тяло, което ви позволява да изгорите продуктите от непълно изгаряне. Особено много от тези продукти се натрупват в болно тяло и затова озонотерапията и терапията с водороден прекис са толкова ефективни.

Ритмите, които възникват по време на обмена на ROS в тялото, в една или друга степен, също зависят от външни пейсмейкъри. Последните включват, по-специално, трептения на външни електромагнитни и магнитни полета, тъй като реакциите, включващи ROS, са по същество реакции на несдвоен електронен трансфер, протичащи в активна среда. Такива процеси, както следва от съвременните концепции на физиката на нелинейните автоколебателни системи, са много чувствителни към много слаби по интензитет, но резонансни влияния. По-специално, процесите, включващи ROS, могат да бъдат основни акцептори на резки промени в силата на геомагнитното поле на Земята, така наречените геомагнитни бури. До известна степен те могат да реагират на слабо интензивни, но подредени полета на съвременните електронни устройства - компютри, мобилни телефони и др., и ако техният ритъм на процеси, включващи ROS, е отслабен и изтощен, такива външни влияния, с определени характеристики, повишават вероятност от разединяване и хаотизиране на биохимични и физиологични процеси в зависимост от генерирането на електронно възбудени състояния.

вместо заключение.

Горният анализ на емпирични данни, свързани с такава „гореща“ тема за реактивните кислородни видове и антиоксиданти, ни доведе до изводи, които до известна степен противоречат на доминиращите в момента подходи за решаване на медицински проблеми. Не можем да изключим, че някои от горните предположения и хипотези няма да бъдат напълно потвърдени, когато бъдат експериментално проверени. Но въпреки това сме убедени, че основният извод: процесите, включващи ROS, играят основна био-енергийно-информационна роля при формирането и осъществяването на живота, е вярно. Разбира се, както всеки друг механизъм, финият механизъм на процесите, включващи ROS, може да бъде нарушен. По-специално, една от основните опасности за нормалното му функциониране може да бъде липсата на кислород в средата, в която тече. И точно тогава започват да се развиват онези процеси, които представляват реална опасност - разпространението на верижни радикални реакции, при които се увреждат много биологично важни макромолекули. В резултат на това възникват гигантски макромолекулни химери, които включват атеросклеротични и амилоидни плаки, старчески петна (липофусцин), други склеротични структури и много все още слабо идентифицирани баласт или по-скоро токсични вещества. Тялото се бори с тях, като засилва производството на ROS, но именно в ROS те виждат причината за патологията и се стремят да ги елиминират незабавно. Може обаче да се надяваме, че по-задълбочено разбиране на разнообразните механизми на използване на кислород от хората и животните ще помогне за ефективно справяне с причините, а не с последствията от болестите, които често отразяват собствените усилия на тялото в борбата за живот.

литература

1. Дейвид, Х. Количествени ултраструктурни данни на животински и човешки клетки. Щутгарт; Ню Йорк.
2. Eyring H. // J. Chem. физ. 3:778-785.
3. Фридович, И. //J. Exp. Biol, 201: 1203-1209.
4. Ames, B.N., Shigenaga, M.K., and Hagen, T.M., Proc. Нац. Акад. sci. САЩ 90: 7915-7922.
5 Бабиор Б.М. // Кръв, 93: 1464-1476
6 Geiszt M., et al. //proc. Нац. Акад. sci. САЩ 97: 8010-8014.
7. Noh K.-M, Koh J.-Y. // J. Neurosci., 20, RC111 1-5
8. Miller R.T., et al. // Biochemistry, 36:15277-15284
9 Пелтола В. и др. // Ендокринология Ян 137:1 105-12
10. Del Bello B., et al. // FASEB J. 13: 69-79.
11. Wentworth A.D, et al. //Proc. Нац. Акад. sci. САЩ 97: 10930–10935.
12. Shoaf A.R., et al. // J. Biolumin. хемилумин. 6:87-96.
13. Влесис, А.А. et al. // J.Appl. физиол. 78:112-116.
14. Lo Y.Y., Cruz T.F. // J. Biol. Chem. 270: 11727-11730
15. Steinbeck M.J., et al. // J. Cell Biol. 126:765-772
16. Moulton P.J., et al. //Биохим. J. 329 (т. 3): 449-451
17. Arbault S. et al. // Карциногенеза 18: 569-574
18. De Keulenaer G. W., Circ. Рез. 82, 1094-1101.
19. de Lamirande E, Gagnon C. // Free Radic. биол. Мед. 14:157-166
20. Klebanoff S.J., et al. // J.Exp. Мед. 149:938-953
21. Май J. M., de Haen C. // J. Biol. Chem. 254:9017-9021
22. Little S.A., de Haen C. // J. Biol. Chem. 255:10888-10895
23. Кригер-Брауер Х. И., Катер Х. // Биохим. J. 307 (Pt. 2): 543-548
24. Голдщайн Н. И. Биофизични механизми на физиологичната активност на супероксида.//Дис. за степен доктор на биологичните науки, М., 2000г
25. Кондрашова, М.Н., и др. //IEEE Transactions on Plasma Sci. 28: Не 1, 230-237.
26. Ноубъл, М.А., Работно ръководство за високочестотни токове. Глава 9 Озон. Издателска компания „Нова медицина“.
27. Дъглас У. Лечебни свойства на водородния прекис. (превод от английски). Издателство "Питер", Санкт Петербург, 1998г.
28. Гамалей, И.А. и Клибин, И.В. //Int. Rev. Цитол. 188:203-255.
29. Gurwitsch, A.G. и Gurwitsch, L.D. // Ензимология 5: 17-25.
30. Воейков, В.Л. и Налетов, V.I. , Слаба фотонна емисия на нелинейни химични реакции на аминокиселини и захари във водни разтвори. В: Биофотони. J.-J. Чанг, J. Fisch, F.-A. Поп, Едс. Kluwer Academic Publishers. Дортрехт. стр. 93-108.
31. Voeikov V L., Novikov C N., Vilenskaya N D. // J. Biomed. Избирам. 4:54-60.
32. Kaneko K., et al. // Neurosci. Рез. 34, 103-113.
33. Fee, J.A., and Bull, C. // J. Biol. Chem. 261:13000-13005.
34. Cilento, G. and Adam, W. // Free Radic Biol Med. 19:103-114.
35 Баскаков, И.В. и Воейков, В.Л. // Биохимия (Москва). 61:837-844.
36. Kummer, U., et al. // Биохим. Биофиз. acta. 1289:397-403.
37. Воейков В.Л., Колдунов В.В., Кононов Д.С. // J. Phys. Химия. 75: 1579-1585
38. Телегина Т.А., Давидянц С.Б. // Успех. биол. химия. 35:229.
39. Kindzelskii, A.L., et al. // Биофиз. J. 74:90-97
40. De Konick, P. and Schulman, P. H. //Наука. 279:227-230.
41. Глас Л., Маки М. От часовник към хаос. Ритмите на живота. М. Мир, 1991г.

Според сайта: http://www.gastroportal.ru/php/content.php?id=1284

Лекция в XVI училище-семинар "Съвременни проблеми на физиологията и патологията на храносмилането", Пущино-на-Ока, 14-17 май 2001 г., публикувана в Приложение № 14 към Руския журнал по гастроентерология, хепатология, колопроктология "Материали на XVI сесия на Академичното училище-семинар на името на А.М. Уголев "Съвременни проблеми на физиологията и патологията на храносмилането", 2001, том XI, № 4, стр. 128-136