Гидра-динамика морфогенеза, или Модельный организм живой вселенной

Практически все, кто следит за новостями науки, наверняка в курсе, что наиболее интересные тут вещи происходят на стыках и пересечениях разных дисциплин. Но почему-то мало кто обращает внимание, сколь гигантские перемены для наших взглядов на мир несут в себе эти «интересные вещи»…

На веб-страницах известного издания Nautil.us в конце июня появилась любопытная обзорная статья профессора-физика и по совместительству писателя-популяризатора науки Сидни Перковица – о междисциплинарных достижениях учёных на стыке биологии, физики, математики и информатики: «Математика живых вещей: Исследования на пересечении физических и биологических законов» («The Math of Living Things: Exploring the intersection of physical and biological laws.» By Sidney Perkowitz. Nautil.us, Issue 102. June 23, 2021 ).

Для расследований проекта kniganews особо примечательными в этой статье из Nautil.us представляются два небольших фрагмента. Один – вступительный – уже в самых первых абзацах обращает внимание читателей на то, сколь медленно адаптируются взгляды и язык человека к переменам, происходящим в науке:

Трудно спорить со знаменитым своей авторитетностью «Оксфордским словарём английского языка», но даваемое там определение физики как «ветви научных знаний о природе и свойствах неживой материи и энергии» является очевидно неполным. Потому что физика изучает также и живые вещи. Доклады учёных-физиков о биологических исследованиях звучали уже на их первой международной встрече в 1900 году, а науки физика и математика по-прежнему помогают биологам в понимании живых вещей и сегодня.

О важности обратной связи примечательно высказались в 1940-е годы Альберт Эйнштейн и Эрвин Шрёдингер, основатели релятивистской и квантовой физики, соответственно, когда независимо друг от друга высказали предположение, что решение трудных проблем биологии могло бы также продвинуть и физику. И они были правы. Ныне учёные занимаются исследованиями «информации», которая уже давно не считается некой смутно определяемой идеей. Совсем напротив, информация стала весьма особенной и объединяющей всё концепцией, имеющей глубокие смыслы как в физике, так и в биологии.

Несложно продемонстрировать, что вскользь упомянутый во вступлении период – 1940-50-е годы – на самом деле был чрезвычайно важен для всей последующей истории науки. Ибо в те времена были сделаны далеко не только провидческие предсказания великих теоретиков (на которые тогда очень мало кто обратил внимание), но и реально великие открытия прорывного междисциплинарного характера: теория информации Шеннона, голография Габора, структура и механизмы работы ДНК, физика космологических чёрных дыр.

Фундаментальная важность этих достижений по отдельности ныне так или иначе уже общепризнанна, конечно. Но вот важность и устройство той главной конструкции, что сводит их все в единое целое, не постигнуты наукой, к сожалению, вплоть до сегодняшнего дня.

И именно по этой причине особый интерес в статье Перковица вызывает ещё один небольшой фрагмент – всего три коротких абзаца – вокруг которых здесь будет выстроен весь последующий текст. Ибо абзацы эти посвящены особенностям биологии, физики и топологии одного крошечного пресноводного животного под названием гидра. Изучая которое, как бы странно это ни звучало, наука начинает постигать очень глубокие взаимосвязи между устройством живых организмов и вселенной в целом. Не говоря уже о тесно связанных ролях чёрных дыр, голографии, ДНК и теории информации для постижения единства «всего что есть»…

Читать далее