Атомизм и семиотическая аналогия в онтологии естествознания
Болдин Павел Николаевич преподаватель, АНО "Учебно-курсовой комбинат" 180004, Россия, Псковская область, г. Псков, Октябрьский проспект, 50, оф. 201
Boldin Pavel Nikolaevich Educator, Training and Curriculum School 180004, Russia, Pskov, Oktyabrskyo Prospekt 50, office #201
Аннотация
Проблема соотношения дискретного и непрерывного находит своё отражение в атомистическом подходе к модельным представлениям в естествознании. Атомизм кроме специальнонаучного измерения имеет и глубокие философские корни, которые привлекают в последнее время к себе пристальное внимание. Речь идёт о связи атомизма с семиотической аналогией, утверждающей сходство роли атомов в бытии с ролью букв алфавита в языке. Атомизм в современном естествознании не ограничивается только вещественным атомизмом, а может рассматриваться и в более широком контексте, в качестве универсальной модели, применимой и в других областях естествознания, таких как, например, биология. Причём в биологии, с выходом на молекулярный уровень исследования семиотические представления приобрели необходимый и естественный характер. Поэтому актуальным является вопрос соотношения атомизма и семиотической аналогии в контексте всего предметного поля естествознания, в связи с возможностью разработки универсальных онтологических моделей, которые бы позволили задавать любые материальные организации в рамках единых представлений. Пути решения этого вопроса и составляют основной предмет данного исследования. Исходя из поставленной задачи и принципиальной междисциплинарности нашего исследования основными методами будут методы сравнения и аналогии. Их применение позволяет не только выявить инварианты путем сравнения имеющихся фактических данных, но и позволяет производить реконструкцию в тех случаях, где таких данных недостаточно. Основными результатами проведённого исследования являются построение семиотических онтологических моделей химической и биологической организаций и реконструкция семиотических онтологических моделей постбиологических организаций, на основе фактического материала современного естествознания. Полученные результаты позволяют утверждать, что атомизм и семиотическая аналогия являются основой для разработки онтологических моделей в современном естествознании.
Ключевые слова: уровень организации, код, естествознание, материя, организация, буква, семиотическая аналогия, атом, онтологическая модель, симметрия
Abstract
The problem of correlation between the discrete and continuous is reflected in the atomistic approach towards the model concepts in the natural history. Atomism, besides the special scientific measurement, has deep philosophical roots, which over the recent time attract meticulous attention. The article talks about the relationship of atomism with the semiotic analogy, claiming the similarity of the role of atoms in existence with the role of alphabetic letters in the language. Modern natural history does not reduce atomism only to the physical atomism, but rather considers it in broader context - as a universal model applicable in other areas of science, particularly biology. Notably in biology, with achieving the molecular level of research, semiotic views acquired the necessary and natural character. Thus, relevant becomes the question of interrelation between atomism and semiotic analogy in the context of all subject fields of natural history, associated with the possibility for developing the universal ontological models, which would allow indicating any physical organization within the shared sense. The ways for resolving this question constitute the main subject of this study. Based on the set goal and the fundamental Interdisiplinarity of the research, the methods of comparison and analogy are applied, which allows not only identifying the invariants by comparing the existing actual data, but also carrying out the reconstruction in the cases with insufficiency of such data. The main results of the study imply the semiotic construction of ontological models of the chemical and biological organizations alongside the reconstruction of semiotic ontology of the post-biological models of organizations based on the actual material of modern natural history. The obtained results claim that the atomism and semiotic analogy manifest as the foundation for the development of ontological models in modern natural history.
Keywords: ontological model, level of organization, code, natural science, matter, organization, letter, semiotic analogy, atom, symmetry
Введение
Стремительное развитие науки привело к её дифференциации на множество дисциплин, разделенных по предметам, методам, понятийному аппарату. Это приводит порой к парадоксальной ситуации, когда в рамках даже одной отрасли знания, учёные, разрабатывающие различные проблемы, не находят взаимопонимания. Поэтому в науке на современном этапе её развития сильны междисциплинарные, интеграционные тенденции, стремящиеся к выработке единых подходов к различным предметным областям знания. Это находит своё отражение в поиске универсальных моделей, в рамках которых происходило бы объединение подходов различных наук и вырабатывался бы единый понятийный аппарат. По своей природе, философия как раз является той областью знания, в которой на всём протяжении её истории, эта попытка к объединению, поиску единого начала, получала своё решение в виде философских учений и прежде всего в построениях онтологии. Поэтому актуальным в современной философии становится поиск таких онтологических моделей, которые могли бы дать основу этим интегративным поискам.
В последние годы наблюдается возросший интерес к атомизму, как одной из универсальных моделей представления объектов, изучаемых в естествознании. При этом широко обсуждаются условия возникновения атомизма в рамках древнегреческой философии. Интерес к атомизму сопровождается обращением к истории его возникновения, а именно, к связи атомизма и семиотической (алфавитной) аналогии [1]. Роль семиотической аналогии трудно переоценить, поскольку она являлась основой возникновения не только атомистических представлений, но и, в виде метафоры Книги Природы, служила онтологической моделью, направляющей познание Природы на этапе становления естествознания. В рамках таких представлений основная задача науки представлялась «как раскрытие смысла, зашифрованного в Тексте Природы» [11, с. 133]. Таким образом, семиотическая аналогия исторически является естественной основой для построения онтологических моделей природных объектов, изучаемых в науке.
Атомизм в естествознании охватывает практически всё его предметное поле. Это не только традиционное атомно-молекулярное учение, являющееся основой наших представлений о веществе. Но и представления о структуре самих атомов и их составляющих -- элементарных частицах, и представления о дискретных составляющих, участвующих в организации живого, включающие в себя клеточную теорию и молекулярные основы жизни. И в этой связи нельзя не заметить, учитывая историческую связь атомизма с семиотической аналогией, что в биологическом атомизме семиотическая аналогия является по сути генеральной линией развития. Речь идёт о молекулярных основах жизни и генетическом коде, определяющих сущностные основы живого. Такая роль семиотических представлений в рамках современного биологического атомизма, с учётом исторической роли семиотической аналогии как в возникновении атомизма при изучении неживых объектов, так и в рамках всего естествознания, позволяет предположить возможность использования её в качестве основы для построения онтологических моделей в современном естествознании. Раскрытие последнего положения на материале конкретных дисциплин естествознания и будет являться основной целью настоящего исследования.
Семиотическая онтология живого
Семиотические представления стали активно использоваться в биологии с момента открытия роли ДНК и белков в обеспечении жизнедеятельности элементарной единицы живого - клетки. Оказалось, что ДНК всех живых организмов является полимером четырех типов молекул - нуклеотидов. ДНК является наследственным веществом и несет информацию по организации жизнедеятельности. Был открыт механизм реализации этой информации - генетический код, посредством которого осуществляется синтез молекул белка (основных «рабочих» молекул живого организма), на основе линейной комбинации четырех типов нуклеотидов в структуре молекулы ДНК. Генетический код заключается в сопоставлении в процессе трансляции трем нуклеотидам ДНК одной аминокислоты, в синтезируемой макромолекуле белка. Данные отношения являются универсальным инвариантом, который характерен для всех без исключения живых организмов. При этом, «хотя ДНК как химическое тело обладает некоторыми свойствами, которые прямо выводимы из … информации, включающей в себя законы физики, … из этой информации нельзя вывести, что она выполняет функцию кода … понятие, выражающее отношение ДНК как химического образования к более высокому, клеточному … уровню организации жизни» [14, с. 238]. То есть, генетический код является отношениями выражающими сущность живого -- то, что делает из совокупности молекул костного вещества целостный живой организм. Кроме самого механизма реализации, генетический код имеет другую фундаментальную сущностную характеристику. Со времен Луи Пастера известен факт оптической поляризации света живым веществом. На фундаментальность этого факта для вопроса сущности жизни неоднократно указывал В.И. Вернадский в своих философских работах [2, с. 382-384]. Раскрытие молекулярных основ жизни позволило найти причину оптической активности живого вещества. Оказалось, что участвующие в процессах биологической организации нуклеотиды имеют правую пространственную ориентацию, а аминокислоты - левую. Данный факт является фундаментальной и неотъемлемой характеристикой генетического кода, а асимметрия молекул, участвующих в организационных процессах живого, не имеет исключений. Пространственность заложена в самих элементарных составляющих клетки -- атомах и молекулах, формируемая ориентацией облаков электронной плотности при образовании ковалентной связи между ними. В живом эта пространственность организуется и характеризуется нарушением симметричного характера молекулярного состава, участвующего в процессах реализации генетического кода.
Подробный анализ генетических процессов живого показывает большое сходство между ними и процессами языковой коммуникации между людьми. При этом аналогом букв алфавита языка, то есть плана выражения, в клетке являются нуклеотиды ДНК (точнее триплеты нуклеотидов), а роль плана содержания играют аминокислоты. Эксперименты показали, что нет прямой физической детерминации нуклеотиды-аминокислота. То есть эта связь не связана с физическими свойствами отдельных составляющих, а определяется клеткой как целым. Это подтверждается и экспериментально. Так, удается invitro вводить при синтезе в белок аминокислоты, которые не участвуют в процессах репликации invivo. В других экспериментах вызывалась точечная мутация, приводящая к тому, что к тРНК, соответствующей определенной аминокислоте, в живой клетке стала прикрепляться другая аминокислота, что приводило к синтезу не естественного белка [9, с. 170]. Эти факты экспериментально подтверждают, то что отношение нуклеотиды-аминокислота аналогичны отношениям между планом выражения и планом содержания в языке, поскольку связь в обоих случаях между членами пары недетерминирована. Многими исследователями проводятся и более детальные аналогии между языком и биологической организацией. Например, «анализ таблицы генетического кода как целого позволяет выявить удивительные свойства его регулярности и симметрии. Обозначим позиции нуклеотидов в кодонах через x-y-z, где x - приставка, y - корень, z - окончание, а xy - основа кодона. Эти термины, предложенные Ю. Б. Румером, отражают сходные понятия лингвистики. Корни слов определяют их смысл. Все мутации, затрагивающие корень (у) кодона, также изменяют кодовую серию, то есть нарушают смысл кодона. Приставки слов тоже участвуют в определении смысла, хотя и не так жестко, а многие их изменения меняют смысл слов. Замены в приставках (x) кодонов чаще всего изменяют их смысл, но иногда являются синонимическими. Окончания слов обычно участвуют в словоизменении, то есть в синонимических преобразованиях. Аналогично 70 % замен в окончаниях (z) кодонов синонимические. Наконец, приставка и корень слова образуют его основу, несущую полную или доминирующую смысловую нагрузку … » [9, с. 171]. Таким образом, в рамках изучения механизмов организации в живом организме, мы имеем дело с возрождением семиотической (алфавитной) аналогии в рамках биологического атомизма. А на основе понятия о генетическом коде и пространственной асимметрии участвующих в нём молекул, возможно построение естественной семиотической онтологической модели. Она выражает сущность живого, как определённой формы материального бытия и заключается в понимании биологической организации как пространственного языка Природы.
Семиотическая аналогия в современном атомизме
Семиотическая аналогия вошла в употребление в онтологии не в последнюю очередь благодаря представлениям об атомах как буквах в физической онтологической модели. Современное атомно-молекулярное учение напрямую преемствует древнегреческий атомизм. При этом в современной науке семиотическая аналогия входит в оборот вместе с биологическим атомизмом, то есть при рассмотрении элементарных биологических составляющих. И удивительно, что несмотря на не меньшие успехи при изучении внутриатомных процессов, нет, практически, ни одной попытки возродить семиотическую аналогию в современном химическом атомизме, применительно к химической организации материи. Ведь ещё один из основателей химии как научной дисциплины, английский учёный Роберт Бойль, видел предмет химии через призму семиотической аналогии и утверждал что Книга Природы написана на химическом языке таким образом, что «каждая страница этого огромного тома природы полна реальной иероглифики, где вещи стоят вместо слов, а их качества -- вместо букв» [11, с. 137]. Поэтому есть все основания рассчитывать на возможность построения семиотической онтологической модели и для неживой материи.
Так же как и для живой материи, в случае с веществом, для выявления сущностных отношений, необходимо найти инвариант, который бы был присущ всем без исключения объектам неживой природы. Анализ показывает, что таким инвариантом является атомарная модель строения вещества. Атом - целостный объект, а организация его - это взаимодействие в его рамках различных его частей. Инвариантом атомарной модели являются отношения ядро-электроны. При этом известно, что ядро не элементарная часть, а состоит из нуклонов - протонов и нейтронов. Но и нуклоны не могут рассматриваться как определяющие сущность химической организации. Рассмотрение на уровне этих образований не универсально - простейшим атомом является атом водорода, в котором ядро представлено протоном и в котором отсутствуют нейтроны. По современным представлениям протон (как и нейтрон) является сложным образованием и имеет составную структуру. Основными их составляющими являются валентные кварки первого поколения - это u- и d-кварки, которые, объединяясь в тройки, и формируют нуклоны. «Сведя» ядро атома до кварков мы получили противопоставление двух типов элементарных частиц - кварков и электронов, в рамках целостного образования (атома). И кварки, и электроны являются истинно элементарными частицами, то есть они однопорядковы! При этом кварк-электронная атомарная структура присуща любой неживой материи, являясь инвариантом. Таким образом, мы приходим к тому, что именно она является сущностью неживого.