Молекулярная биология и Обратный ход времени

( Август 2025, idb@kiwiarxiv )

Нобелевский лауреат Кэри Муллис подарил миру великое открытие молекулярной биологии под названием ПЦР. А впервые прославился ещё в юные годы — как студент-биохимик, опубликовавший примечательную статью о загадке устройства времени в космологии. Историю эту общепринято считать забавным казусом науки. Но можно, однако, увидеть в ней и нечто иное…

Процесс подготовки материалов для очередного эпизода сериала «Время научного гностицизма» [i1] как бы сам собой вывел на интересный сюжет из жизни выдающегося учёного Кэри Муллиса. Знаменитого не только как Нобелевский лауреат и упорный в своих инакомыслиях научный диссидент, но также как большой любитель сёрфинга и женщин, хорошего вина и прочих интересных веществ, изменяющих сознание.

Целиком в наш сериал эта колоритная история явно не вписывается, понятное дело. Но коль скоро тема «загадок времени» присутствует в ней самым непосредственным образом, имеет смысл выделить эту ветвь в отдельный самостоятельный рассказ.

И попутно — для расширения кругозора — ещё раз напомнить, что бескрайняя тема молекулярной биологии в некотором очень глубоком смысле предоставляет множество ключей к раскрытию самых трудных из загадок об устройстве Вселенной… [i2]

Читать «Молекулярная биология и Обратный ход времени» далее

NSSM, или Листы ультразвуковой микроскопии (Новости 11:11)

( Апрель 2025, idb@kiwiarxiv )

Идея о том, что медицина — это ещё один важный путь к проникновению в тайны устройства вселенной, пока что звучит необычно и вызывающе. Но вместе с новыми открытиями и достижениями, происходящими ныне на пересечении медицины и физики, странные прежде концепции постепенно превращаются в самоочевидные факты.

Обложка одного из апрельских выпусков журнала Science оформлена красивой картинкой, иллюстрирующей новое достижение учёных в области медицинских технологий. Подпись к картинке тоже получилась удачная и интригующая: «ЗВУЧИТ КАК ИЗОБРАЖЕНИЕ.»

О сути собственно достижения рассказывает в журнале краткая — на страницу — авторская статья-реферат «Нелинейная микроскопия звуковых листов: Визуализация непрозрачных органов на уровнях капиллярного и клеточного масштаба» [o1]. Что же касается полного текста большой научной статьи со множеством иллюстраций, то и её без проблем можно найти/скачать в интернете [o2].

Интересная разработка получила от авторов название NSSM (Nonlinear Sound-Sheet Microscopy). И если описывать эту новую концепцию совсем вкратце, то можно, наверное, говорить, что в ней разработчикам удалось очень плодотворно скрестить и продвинуть уже хорошо освоенные медициной технологии ультразвукового сканирования и компьютерной томографии с контрастным усилением.

Здесь, однако, нас особо интересует не очевидная прикладная ценность данной технологии, а нечто иное. «Метафорически-фундаментальная» (скажем так) значимость этой новой концепции для понимания устройства Вселенной как множества вложенных друг в друга миров живой акусто-оптической голограммы.

По этой причине рассказ о NSSM выстроен из двух разных частей, каждую из которых для наглядности иллюстрируют различные картинки. Изображающие, в сущности, одно и то же, но с иначе расставленными акцентами.

Сделано же так для более ясного перехода к неожиданной третьей, финальной части рассказа. Очерчивающей два разных — фундаментальный и прикладной — аспекты в древней мифологии народов планеты…

Читать «NSSM, или Листы ультразвуковой микроскопии (Новости 11:11)» далее

Жизнь и смерть на дорогах науки

( Ноябрь 2023, idb@kiwiarxiv )

В понимании тайны жизни на молекулярно-биологическом уровне происходят очень большие перемены. По некоторым причинам инсайдеры науки о переменах этих говорят приглушенно, неохотно и невнятно. А когда сведущий человек делает книгу о реальной ситуации в биологии, он тут же оказывается в экстремальной ситуации между жизнью и смертью…

В городе Лондоне живёт и работает весьма особенный писатель по имени Филип Болл. Среди великого множества других авторов, занимающихся популяризацией науки, Болл выделяется не только солидным мультидисциплинарным образованием (университетские дипломы по биологии и химии, докторская степень по физике). И не только большим количеством работ, отмеченных критикой и престижными премиями (с начала 1990-х Боллом опубликовано в общей сложности около трёх десятков книг самой разнообразной тематики).

Самая же, наверное, примечательная особенность этого писателя и журналиста в том, что он постоянно находит и разрабатывает в своих книгах/статьях такие важные темы, которые в большой науке либо почему-то забыли, либо просто не желают публично обсуждать. Однако именно такие открытия, факты и идеи позволяют существенно иначе смотреть на то, что происходит ныне в научной жизни.

Не стала здесь исключением и самая свежая книга Филиппа Болла [1], вышедшая из печати буквально только что и носящая примерно такое название: «Как устроена жизнь: Руководство пользователя по новой биологии».

На сайте издательства тема его новой работы представлена так:

Наука биология в настоящее время переживает тихое, но глубокое преображение. Несколько важных аспектов в стандартной картине того, как работает жизнь, уже наукой переосмыслены — и отображены в книге — как существенно неполные, вводящие в заблуждения или же вообще неверные.

Здесь, однако, рассказ будет не об этом (точнее, не совсем об этом), а о том весьма драматичном повороте в жизни Филипа Болла, который произошёл по сути одновременно с окончанием работы над данной книгой.

Читать «Жизнь и смерть на дорогах науки» далее

Метаморфозы ОЧП: Время гусениц и Время бабочек

( Август 2023, idb@kiwiarxiv )

Очередной текст из рассказов Одной Чёрной Птицы. Про то, как асимметричное раздвоение времени соотносится с циклами космоса и с играми разума единой вселенной.

Нет, бытие – не зыбкая загадка!
Подлунный дол и ясен и росист,
Мы – гусеницы ангелов; и сладко
Вгрызаться с краю в нежный лист…
(Владимир Набоков)

Основная цель данного материала – это продемонстрировать, сколь мощные и глубокие физико-математические идеи лежат в основе красивой поэтической метафоры Набокова. Сам Набоков, правда, про это научное обоснование ничего знать не мог, ибо строки его стихотворения были написаны в 1923 году. Когда соответствующей науки у человечества просто ещё не было. [i1]

Сегодня такая физика и математика у нас определённо имеются. Вот только ничего похожего на научное понимание метафоры из набоковской поэзии за прошедшее столетие у науки так и не появилось. Что, конечно же, весьма печально. Но поправимо.

Для наиболее естественной и убедительной коррекции данной ситуации можно сделать вот что. Среди важных идей от особо авторитетных учёных отобрать такие вещи, которые в своей совокупности должны были привести науку к верному пониманию природы. Однако все эти прозрения по тем или иным причинам были сообществом учёных отвергнуты.

Причины отказа от хороших и полезных идей здесь рассматриваться не будут, ибо про это уже много всякого разного написано в других текстах [i2]. Переходя же сразу к возвращению принципиально важных, но отвергнутых результатов, краткости ради сократим их число до необходимого и достаточного.

Необходимого, чтобы увидеть картину в целом. И достаточного для понимания таких нетривиальных вещей, как раздвоенное устройство времени и метаморфозы нашего сознания в циклах эволюции вселенной. А также достаточного для научного понимания поэзии Набокова, ясное дело…

Читать «Метаморфозы ОЧП: Время гусениц и Время бабочек» далее

Хорганизм и Скептики

( Апрель 2023, idb@kiwiarxiv )

Не так давно здесь публиковался материал «Про скептицизм как религию» на службе госбезопасности. А сразу вслед была статья «про Хорганизм». Её герой, видный американский журналист Джон Хорган, вряд ли читает kiwi arXiv. Но при этом только что опубликовал свою статью «против скептиков». Дабы закрепить примечательную синхронию, разместим здесь перевод этой публикации.

МОЯ ДИАТРИБА ПРОТИВ «СКЕПТИКОВ»
Джон Хорган, 10 апреля 2023

Когда я в 2016 году выступил с острой обличительной речью с трибуны NECSS, Северо-Восточной конференции по науке и скептицизму, позиционирующей себя как «праздник науки и критического мышления», негативная реакция последовала незамедлительно. Хотя по регламенту конференции после доклада мне было положено 10 минут для ответов на вопросы, ведущий мероприятия Джейми Иэн Свисс тут же согнал меня со сцены и всё отведённое под вопросы-ответы время потратил на осуждение и упрёки в мой адрес.

После того, как я опубликовал этот свой доклад на сайте ScientificAmerican.com (под заголовком «Дорогие «скептики», поменьше обличайте гомеопатию и снежного человека, побольше войны и маммограммы»), меня раскритиковали Джерри Койн, Стивен Пинкер, Майкл Шермер, Лоуренс Краусс, Дэвид Горски, Стивен Новелла и много кто ещё.

Эта скандальная история была освещена в Nature и в других СМИ. Народ до сих пор все ещё цитирует мою диатрибу, поэтому теперь я решил опубликовать слегка отредактированную и обновлённую версию здесь, в моём свободно доступном для всех журнале, где нет никаких ограничений типа пэйволла.

Читать «Хорганизм и Скептики» далее

Топология осьминога и анатомия космоса

( Февраль 2023, idb@kiwiarxiv )

Биологи, изучающие головоногих, сделали новое неожиданное открытие в анатомии осьминога. Интересно рассмотреть, можно ли из этого узнать что-нибудь прежде для науки неведомое о скрытом устройстве вселенной…

Лет семь тому назад, в 2016, учёный-биолог, дайвер-аквалангист и философ науки Питер Годфри-Смит опубликовал примечательную книгу под названием «Иной разум: Осьминог, море и глубины происхождения сознания» [1]. Где с первых же страниц предложил в корне иначе смотреть на этих крайне необычных животных, которых многие из людей до сих пор считают едой из разряда «морепродуктов»:

Осьминоги представляют собой своего рода остров ментальной сложности в море беспозвоночных животных. Начиная с моих первых контактов с этими созданиями примерно лет десять тому назад, я был сильно заинтригован тем мощным ощущением осмысленного общения, которое оказывается возможным, когда взаимодействуешь с ними непосредственно.

Ближайшие общие предки для нас и осьминогов находятся в глубочайшей древности – в два с лишним раза дальше, чем первые динозавры. По этой причине осьминогов можно считать полностью независимым экспериментом природы в эволюции большого мозга и сложного поведения.

И если ныне мы оказываемся способны контактировать с ними как с разумными существами, то это не потому, что у нас общая история, и не потому, что мы ощущаем с ними родство. Но потому, что эволюция создала разумные существа дважды. Осьминоги – это, наверное, самое близкое из того, что мы можем уподобить встрече с разумными инопланетянами… [2]

В книге учёного подробно и популярно рассказывается об особенностях устройства и поведения этих «глубоководных мыслителей». А также о каракатицах и кальмарах, близких родственниках осьминогов, сформировавших за миллионы лет эволюции намного более развитую, чем у других беспозвоночных, нервную систему. И заметно отличающихся весьма высокой когнитивной сложностью поведения.

Мозг осьминогов и мозг позвоночных не имеют практически ничего общего в своей анатомии, но при этом мозг осьминога вполне обеспечивает поддержку функций и особенностей, характерных для мозга нашего. Включая такие вещи, как сон, краткосрочная и долговременная память, хорошие способности к обучению, исследование объектов через игры и способность узнавать конкретных людей, с которыми уже доводилось общаться.

Большинство нейронов осьминога находится в его конечностях-«руках», которые способны независимо друг от друга ощупывать и пробовать объекты на вкус, а также сами управляют своими базовыми движениями вообще без участия сигналов от центрального мозга.

Именно в этой области – анатомии собственных элементов разума у конечностей осьминога – и произошло ныне любопытное открытие исследователей-биологов. Однако самое здесь интересное – это то, что могут почерпнуть из данного открытия биологов учёные физики и математики, пытающиеся постичь фундаментальные основы в устройстве вселенной…

Читать «Топология осьминога и анатомия космоса» далее

Всюду жизнь: метеориты и вечное движение

( Апрель 2022, idb@kiwiarxiv )

Чем пристальнее люди всматриваются в космос и в устройство природы, тем больше там обнаруживается признаков жизни.

Ровно четверть тысячелетия тому назад, в 1772 году парижская Королевская академия наук, в ту пору самый авторитетный центр европейской учёности, опубликовала знаменитый отчёт специального академического комитета, изучавшего вопрос о «камнях, падающих с неба». Итогом этого разбирательства стал однозначный вывод учёных мудрецов о том, что никаких метеоритов в природе не бывает, ибо «падение камней с неба физически невозможно»…

Несмотря на столь решительное отрицание научных иерархов, настырные исследователи продолжали собирать и сопоставлять достоверные свидетельства, доказывающие факты реальности метеоритов. Примерно через 20 лет, в 1794 вышла небольшая книга германского учёного-самоучки Эрнста Хладни, в которой он на основе анализа накопленных данных выдвинул научно обоснованную гипотезу о космическом происхождении необычно оплавленных камней, «железных масс и связанных с этим явлений природы».

От этой книги стало принято отсчитывать начало самостоятельной науки метеоритики, а ещё лет через 10 реальность падающих с неба камней стала доказанным научным фактом уже практически для всех учёных, включая и парижских академиков.

Искать – и находить – признаки органической жизни в прилетевших из космоса камнях начали, как минимум, с 1930-х годов. Более тщательные перепроверки таких находок, впрочем, каждый раз опровергали подобные результаты как ошибочные и вызванные загрязнением образцов земными биоматериалами.

Дебаты о новых убедительных (или же по-прежнему сомнительных) следах биологии в метеоритах с разной степенью интенсивности продолжаются среди учёных специалистов вплоть до сегодняшнего дня. Но идущий тем временем прогресс науки и техники постепенно вывел уровень аналитических результатов на такие высоты, где отрицать факты выявления важнейших базовых элементов ДНК, РНК и других биомолекул в составе метеоритов уже невозможно.

Как трактовать все подобные находки – это уже другой вопрос…

Читать «Всюду жизнь: метеориты и вечное движение» далее

Физика как Эволюция, Солярис как Апокалипсис

( Апрель 2022, idb@kiwiarxiv )

Мало сказать, что мы попали в странный период истории. Нам выпало жить во времена перемен не просто очень странных, но и со множеством подробностей не раз описанных заранее. Как в книгах фантастов современности, так и в видениях пророков древности…

 

Начать же обзор предсказаний и странностей удобнее издалека – с позиций лингвистики. Сейчас у всех, скажем, на слуху и на языке звучное старинное слово Апокалипсис. Но если вы человек русскоязычный и для уточнения смысла термина заглянете в самый популярный онлайн-справочник, то сразу обнаружите удивительную вещь. В русской Википедии вообще нет такой статьи – «Апокалипсис»…

Вместо прямого ответа на запрос, отправленный через поисковое окно, Википедия предложит вам статью про «Откровение Иоанна Богослова». Хотя по давней традиции сей текст общепринято называть Апокалипсис, на самом деле, однако, это далеко не одно и то же.

Возникший задолго до христианства и имеющий два греческих корня, от слов «апо» (удаление) и «калиптос» (сокрытое), этот термин дословно переводится как «снятие покровов», а как литературный жанр означает «откровения» или «новые знания», получаемые авторами неким необычным путём (в снах или видениях) и от необычных сведущих источников (духов, богов, ангелов и т.д.).

Иначе говоря, Апокалипсис – это вовсе не всегда и совсем не обязательно про смерть и чуму, про войну и прочие ужасные бедствия. Это про картины нашего вероятного будущего, которые почему-то сильнее всего цепляют людей лишь тогда, когда всё «очень-очень страшно». Отчего так, здесь рассматриваться не будет.

А будет здесь рассказ про самый настоящий, но другой Апокалипсис – как воистину Новые Знания. Про вдохновенные и подлинно научные открытия, для кого-то, быть может, и правда «страшные», коль скоро они «снимают печати с тайн» и подрывают многие из базовых догм, прежде казавшихся для науки незыблемыми. Но смысл и ценность новых знаний вовсе не в этом, конечно же.

Ибо речь пойдёт не просто о важном комплексе междисциплинарных открытий учёных на стыке трёх важнейших наук – биологии, физики и информатики. Но прежде всего – о существенно новом подходе, открывающем широкие горизонты и перспективы для постижения устройства не только вселенной, но и нас самих.

Случилось так, что все четверо главных героев этой истории – или «четыре всадника Апокалипсиса», как выразился основатель затеи [o1] – это русскоязычные учёные, давно и успешно работающие за пределами России. Прежде этот факт был бы не суть как важен, однако ныне времена другие. Очень и очень странные времена…

Фокусировка на теме о том, в сколь причудливо трагичный замес из фантастики Джорджа Оруэлла и видений Иоанна Богослова погрузили нас сегодня события реальной жизни, неизбежно увлечёт эту историю слишком далеко в сторону. Отчего имеет смысл сразу же сосредоточиться на идеях и научных достижениях главных героев. Двое из которых, Евгений Кунин и Юрий Вольф, являются биологами-эволюционистами, а двое других – Михаил Кацнельсон и Виталий Ванчурин – физиками-теоретиками.

По причине известности учёных, в русскоязычной части интернета сейчас (пока что) без особого труда можно найти множество текстов с большими и содержательными интервью, в которых сами эти исследователи доходчиво рассказывают о сути своих научных поисков и успехов. Как о работах, сделанных ими прежде по отдельности, так и о свежей серии статей [o2, o3], подготовленных уже совместно – как итог их междисциплинарной авторской коллаборации.

Просто пересказывать все эти общедоступные и сами по себе вполне информативные материалы представляется здесь не очень интересным. Поэтому проделано нечто иное. В совершенно буквальном смысле оттуда понадёрганы – ещё говорят «вырваны из контекста» – многочисленные цитаты. И на их основе сконструирован контекст существенно новый.

Вовсе не факт, что итоговый результат таких манипуляций понравится самим героям как источникам цитат. Но задача данного материала совершенно не в том, чтобы всем нравиться. А в том, чтобы осветить иные, менее очевидные аспекты общеизвестной, казалось бы, истории из жизни современной передовой науки…

Читать «Физика как Эволюция, Солярис как Апокалипсис» далее

Гидра-динамика морфогенеза, или Модельный организм живой вселенной

Июнь 2021, idb.kniganews )

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 говорили 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 «Гидра-динамика морфогенеза, или Модельный организм живой вселенной» далее

Мифический Симург, язык птиц и логика науки

( Март 2021, idb.kniganews )

Мурмурация птичьих стай – один из удивительных и особо загадочных феноменов живой природы. Принято считать, что феномен этот в целом наукой понят и объяснён. Но если вникнуть поглубже, то для важнейших тут загадок, однако, ответов у учёных нет даже близко…

На редкость удачный фотоснимок, запечатлевший поразительную картину мурмурации огромной стаи скворцов в форме гигантской птицы, был сделан буквально только что, в первых числах марта на одном из озер Ирландии.

Наиболее же подобающие слова комментария к этой фотографии – слова одновременно глубокие и возвышенные – отыскиваются, как ни странно, в весьма древнем, почти тысячелетней давности произведении. В шедевре персидской литературы «Мантик ат-Тайр», где поэтическим языком мистической притчи о тайнах духовных исканий людей рассказывается через такой аллегорический образ:

Когда же в финале трудных поисков Симурга, великого царя птиц, стая всё-таки добралась до горы Каф и того горного озера, где обитал Симург, искатели сумели, наконец-то, узреть своего повелителя. Увидев в зеркале воды своё собственное отражение, птицы постигли, что они сами – это и есть Симург. Все они вместе и каждая из них по отдельности…

Автором этой эпической поэмы, насчитывающей порядка 4500 строк, был знаменитый суфийский мудрец XII века по имени Фарид ад-Дин Мухаммад ибн Ибрахим Нишапури, в истории более известный под кратким прозвищем Аттар, что с персидского переводится как аптекарь или химик. Что же касается названия его поэмы, «Мантик ат-Тайр», то здесь варианты переводов для пары слов оказываются весьма разнообразны: от «Язык птиц» или «Логика птиц»  до «Собрание птиц» или даже «Парламент птиц».

Отчего конкретно для нашей истории лучше всего подходит сочетание «Язык птиц», станет ясно ближе к концу рассказа. Для начала же имеет смысл прояснить научную сторону феномена и важные подробности вокруг появления нынешней замечательной фотографии, сразу же попавшей на первую полосу The Irish Times, одной из главных ирландских газет.

Читать «Мифический Симург, язык птиц и логика науки» далее