Философия бессмертия

Для организации информационного обмена используются различные сигнальные молекулы, которые испускаются клеткой, а также рецепторы и каналы, располагающиеся на мембране клетки. И рецепторы, и каналы имеют сродство только к определённым молекулам или ионам, а потому сигнализация между клетками часто носит целенаправленный характер: один тип клеток сигнализирует другим типам клеток о каком-то событии. Общая схема такого взаимодействия выглядит следующим образом. Клетка-источник выпускает в среду сигнальные молекулы, которые присоединяются к рецепторам или проходят внутрь клеток-реципиентов, внутри которых начинается каскад биохимических реакций, результатом которых становится та или иная реакция клетки-реципиента на изменение состояния клетки-источника – изменение собственного состояния, в том числе отправка нового сигнала при помощи своих сигнальных молекул, старт деления клетки или даже запрограммированная смерть клетки (апоптоз).

Этим функциональным свойством клеток, кстати, пользуются вирусы – пограничная форма материи между жизнью (ещё не существо) и нежизнью (но уже и не вещество). Вирусы обладают так называемой тропностью к некоторым клеткам тех организмов, в которых происходит репликация вирусных частиц. Тропность позволяет вирусам присоединяться к рецепторным молекулам определённых клеток и при помощи них внедрять в клетку свой генетический материал для репликации.

Ещё одним важным свойством клетки является способность к размножению – деление клетки, отпочковывание от неё новой дочерней клетки с той же генетической информацией. И клетка также может стареть и, в конечном итоге, умирать, то есть разрушаться с потерей всех эмерджентных свойств, проявлявшихся на системном уровне. Но существуют и такие клетки, которые могут существовать неопределённо долгий период без потери своих системообразующих свойств. Это наводит на определённые идеи по поводу возможного бессмертия, проявляющегося на более высоких уровнях организации материи – раз может клетка, то почему не может организм?

Наконец, на этом уровне организации материи проявляется ещё одно важное свойство органической жизни – это метаболизм, то есть переработка и обмен веществ. Именно клетка начинает выступать в качестве этакой «кибернетической машинки», которая получает на вход ресурсы, перерабатывает их и отправляет на выход результаты переработки. Органическая жизнь характеризуется именно наличием метаболизма. и тот или иной вид «метаболизма» проявляется на всех высших уровнях организации жизни, начиная с клеточного.

Следующие два уровня можно рассмотреть одновременно, так как для целей этой книги в них особого различия нет. Эти уровни – уровень тканей и уровень органов. На этих уровнях проявляется эмерджентная функциональность, которую невозможно свести к функциональности клеток. Эти уровни изучают самые разные научные дисциплины, которые входят в комплекс физиологии. В целом, эти уровни можно назвать «обеспечивающими» или «поддерживающими», так как на них не проявляются системообразующие свойства жизни, но без них высокоорганизованная многоклеточная биологическая жизнь, похоже, не может существовать.

Вместе с тем в рамках физиологии можно рассмотреть два важных направления – эндокринологию и нейрофизиологию. Обе эти дисциплины изучают сигнализацию в организме, то есть передачу сигналов при помощи различных инструментов.

Эндокринология изучает эндокринную систему, которую можно рассматривать в качестве первой системы передачи информации в биологических организмах. Среди многоклеточных организмов зачатки эндокринных процессов наблюдаются уже в растениях. Собственно, в растениях сигнализация осуществляется только при помощи распространения специальных сигнальных молекул, что вполне сравнимо с деятельностью эндокринной системы в организме животных. Если искать функциональную аналогию этой системе в технике, то эндокринная сигнализация – это асинхронное межсистемное взаимодействие в интегрированных автоматизированных системах.

Нейрофизиология, в свою очередь, изучает деятельность нервной системы. Эта система сигнализации – уже полностью изобретение животных, поскольку для активно взаимодействующих с окружающей средой агентов потребовалась быстрая передача командной информации от центра управления к исполнительным устройствам, равно как и получение сигналов от сенсоров для быстрого принятия решений. Поэтому нервные пути стали прекрасным решением для организации связи между сенсорными системами, центральной системой управления и исполнительными устройствами в организмах животных. Так что в технике нервной системе соответствует синхронное межсистемное взаимодействие в интегрированных автоматизированных системах.

Кроме этого, нейрофизиология соприкасается с психологией, которая хоть и немного странная, но всё же наука. Несмотря на то, что в психологии все объекты исследования уникальны, всё же можно найти общие закономерности развития и функционирования человеческой психики. А психика сама по себе представляет собой супервентное свойство над динамикой функционирования нервной системы, которой занимается нейрофизиология. Поэтому и нейрофизиология, и психология с двух сторон движутся к одной цели – познанию природы человеческого разума. И если нейрофизиология делает это как бы «снизу вверх», разбираясь в глубинных причинах появления эмерджентных свойств в виде ментальных состояний центральной нервной системы, то психология пытается «дизассемблировать», выражаясь техническим языком, внешние поведенческие проявления и самоотчёты людей, стремясь через них спуститься к пониманию природы психики.

Фактически, психология является научной дисциплиной в дополнение к биологии. Если последняя рассматривает закономерности, свойственные жизни в целом, то первая – изучает отдельных индивидуумов. Обе науки как бы дополняют друг друга для целостного описания жизни. И психология должна в своих исследованиях опираться на модели и методы всех других наук, использующихся для исследования жизни.

Психология интересна ещё и тем, что является связующим звеном между нейронауками и философией сознания. Последняя рассматривает в фокусе своего интереса феноменологическое сознание, квалитативные состояния восприятия – те неуловимые с научной точки зрения феномены, которые каждый человек (и, скорее всего, другие животные, как минимум, позвоночные) испытывает в каждый момент времени, если только не находится в глубоком сне или коме. Психология как научная дисциплина может принести в философию сознания научный метод.

И таким же образом психология может стать дополнительной наукой к биологии в целом. Действительно, весь комплекс биологических наук рассматривает живые организмы и их подсистемы вплоть до биохимического уровня лишь как материю. А психология вносит в эту механистическую точку зрения модели для психики. И абсолютно неважно, как в итоге будет разрешена психофизическая проблема философии сознания – психология продолжит изучать психику как отдельный объект изучения, каким-то образом связанный с биологическим телом. И именно наличие психики у высших животных позволяет назвать таких животных «живыми».

В рамках биологических наук также интересна генетика как наука о передачи наследственной информации между поколениями. Эта наука проявляется как на самом нижнем, субклеточном уровне, когда рассматриваются молекулы, переносящие генетическую информацию, и весь биомолекулярный комплекс, необходимый для воспроизводства этих молекул и построения на их основе клеток и организмов, так и на самом высоком уровне организации живой материи, на котором репликаторами являются не молекула, а целые организмы.

Если подниматься ещё выше в уровнях организации живой материи и выйти за пределы одного организма, то здесь можно найти «супер-организмы», состоящие из большого числа отдельных особей и умеющие решать задачи, которые отдельным особям недоступны – человеческие организации, стаи у животных, рои у насекомых. Взаимодействие между отдельными особями и их группами является той причиной, по которой в таких супер-организмах могут проявляться эмерджентные свойства, в том числе и так называемый «роевой» или организационный интеллект, который по своей силе превосходит уровень интеллекта каждого отдельного организма, входящего в рой. На этом уровне работают такие науки, как социология у человека и этология у животных, если говорить общо. Поэтому эти науки также можно отнести к наукам о жизни.

Перечисленные уровни организации живой материи и соответствующие им комплексы наук можно кратко обрисовать при помощи схемы, показанной на следующем рисунке.

Уровни организации жизни и соответствующие им научные дисциплины

Интерес вызывает то, что все перечисленные аспекты и нюансы организации жизни на всех уровнях имеют своё соответствие в такой научной дисциплине, как искусственный интеллект. Действительно, искусственный интеллект, как направление научных исследований, зародился в середине XX века для решения важной задачи – определения природы интеллекта, разума и даже сознания самого человека. Построение искусственного разумного создания не являлось (и не является) самоцелью этой науки, так как представляет собой всего лишь средство получения данных на основе разрабатываемых математических моделей, реализуемых in silico для проведения многочисленных экспериментов, связанных с когнитивными процессами человека и высших животных. Но вместе с развитием искусственного интеллекта внутри него появлялись направления, которые рассматривают различные стороны и проявления жизни на всех рассмотренных уровнях.

Действительно, клеточный уровень организации жизни может быть смоделирован в рамках теории многоагентных систем, как это уже упоминалось. Все генетические принципы развития жизни и передачи информации из поколения в поколение моделируются в рамках эволюционного подхода к искусственному интеллекту. Вычислительные процессы в естественных нейронных сетях моделируются машинным обучением и искусственными нейронными сетями, которые получили самый мощный заряд развития при получении важных результатов в области глубокого обучения. Логические процессы мышления, супервентные над вычислительными процессами нейронных сетей, нашли своё отражение в символьном подходе искусственного интеллекта. Целостный организм изучается в робототехнике и теории воплощённого искусственного интеллекта, в которой широко применяются гибридные когнитивные архитектуры для решения широкого ряда задач мыслительного характера. И, наконец, на уровне супер-организмов вновь проявляется теория многоагентных систем.

Этот тезис можно проиллюстрировать следующей схемой.

Уровни организации жизни и направления искусственного интеллекта

Здесь важно отметить, что эволюционный подход, который охватывает, по сути, все уровни организации жизни и позволяет находить и создавать решения во всех направлениях искусственного интеллекта, открывает путь к так называемой «искусственной жизни» – научной дисциплине, которая изучает жизнь через моделирование жизненных процессов в компьютерных или иных моделях.

Всё это позволяет предположить, что жизнь может быть не только биологической в своей основе. Действительно, некоторые философы и учёные некоторое время назад начали говорить о том, что в основе жизни лежат информационные процессы – аналогичные метаболизму и репликации в биологическом смысле. И вот в 2017 году шведский учёный-космолог Макс Тегмарк публикует книгу «Жизнь 3.0», в которой вводит шкалу развития жизни и детально обсуждает три последовательных категории, через которых проходит жизнь как таковая. Вот они:

Жизнь 1.0: основа этой формы жизни – эволюционные изменения, записываемые в генетический код. Из этой формы жизни всё пошло, она вездесуща и является основой всего. Но любая адаптация к изменяющейся окружающей среде должна быть получена и закреплена через случайный подбор в рамках непрерывно исполняемого генетического алгоритма. Представители этой версии жизни не могут самостоятельно изменять ни свой «хард» (физические оболочки, тела), ни свой «софт» (навыки, умения, символьная информация), но полагаются только на слепую силу эволюции. Чаще всего под этим термином понимается именно органическая форма жизни – начиная от простейших до высших животных, не обладающих разумом. Впрочем, высших животных можно отнести к версии жизни 1.1 – они, всё-таки, могут учиться и в некоторых очень ограниченных случаях могут передавать полученные в рамках жизненного опыта одного организма навыки другим организмам (обучение по аналогии), но у них нет развитой символьной системы для фиксации жизненного опыта и личной памяти на внешних носителях как для отдельных индивидуумов, так и целых их сообществ – в любом случае любая адаптация даже Жизни 1.1 должна быть зафиксирована в генах, чтобы передаться дальше через поколения.

Жизнь 2.0: в отличие от предыдущей версии жизни представители этой версии могут фиксировать свою личную память и свой жизненный опыт на внешних носителях информации при помощи специальной символьной системы – в случае человека при помощи естественного языка. Это значит, что эволюция представителей этой версии жизни всё также в долговременной перспективе воздействует на их «хард» и «софт», но сами представители этой версии жизни могут воздействовать на свой «софт», изменяя его. Под «софтом» понимаются навыки, умения, образ мышления, когнитивные способности, паттерны поведения – всё то, что можно обобщить термином «культурный код». С развитием абстрактной символьной системы, которой является язык для человека, изменение «софта» стало обычным делом. При этом сами такие изменения по концепции «мемов» Ричарда Докинза могут эволюционировать в той же манере, как и гены, являющиеся информационной основой «харда» таких существ. Другими словами, культурные мемы сами по себе становятся эволюционирующими сущностями, которые «живут» в «софте» представителей жизни 2.0. Но эта версии жизни отличается тем, что свой «хард» представители этой версии жизни всё ещё не могут менять. В этом смысле человека как биологический вид уже можно отнести к версии 2.1, так как некоторые изменения в свой «хард» люди вносить уже научились – речь идёт о разного рода протезах, в том числе бионических, нейроимплантах и других подобных технологиях.

Жизнь 3.0: эта форма жизни состоит из «существ», которые могут по своему собственному проекту менять не только свой «софт», как представители предыдущей версии, но и «хард» в полной мере. Фактически, эта версия жизни представляет собой чистую функциональность, которая может быть реализована, скопирована или даже перенесена на любой физический носитель, если речь идёт о физическом мире. По идеям, изложенным в книге Макса Тегмарка, к этой версии жизни можно будет отнести системы сильного искусственного интеллекта, воплощённые в объективной реальности. Именно воплощённый искусственный интеллект сможет самостоятельно менять как свои кибернетические тела, так и их функциональную начинку. Со вторым, то есть с изменением своей функциональности, уже сегодня всё обстоит в целом понятно – ещё в середине XX века на теоретическом уровне были разработаны формальные механизмы изменения исходного кода программ изнутри самого исходного кода, и потом эти идеи были реализованы в таком языке программирования, как ЛИСП, что потом также нашло отражение в его наследниках. Первая же характеристика жизни 3.0, то есть способность изменять свой «хард», может быть основана на теории самовоспроизводящихся автоматов Джона фон Неймана. На текущий момент на Земле нет представителей этой версии жизни.

На следующей иллюстрации схематично показано соотношение разных версий жизни по М. Тегмарку.

От Жизни 1.0 к Жизни 3.0

На графике на оси ординат показаны относительные «возможности» представителей различных версий жизни по изменению своих организмов и своей функциональной наполненности. Эта шкала показана исключительно для иллюстрации того, что возможности каждой следующей версии жизни на порядки превышают возможности предыдущей версии.

Однако все эти возможности, которые от версии к версии становятся поистине безграничными, на уровне индивидуального организма сводятся на нет из-за смерти.

Смерть и бессмертие

Если жизнь – это продолжительный процесс, основой которого является информационное взаимодействие организма со средой (и, как следствие, все остальные составляющие этого процесса – метаболизм, репликация и т. д.), то смерть – это в какой-то мере одномоментное явление, которое попросту обрывает жизнь. После смерти все жизненные процессы постепенно затухают и окончательно останавливаются, причём необратимо. Лишь в некоторых крайне ограниченных случаях и при выполнении важных условий и ограничений жизнь организма можно «перезапустить» после смерти, но в подавляющем большинстве случаев смерть – это действительно необратимое явление.

Естественно, речь здесь идёт об индивидуальных живых организмах в биологическом смысле. Однако как показано в предыдущей главе, понятие «жизнь» может быть расширено на системы другой природы, в том числе технические и коллективные (роевые) системы, причём в последние могут входить как биологические, так и технические агенты (индивидуальные организмы). Поэтому и понятие смерти может быть расширено на эти новые возможности.

Однако для начала имеет смысл рассмотреть именно индивидуальные организмы для того, чтобы определить сущность явления. Жизнедеятельность биологического организма характеризуется его возможностью активно взаимодействовать с окружающей средой при помощи обобщённого кибернетического цикла «Получение ресурсов из среды – Обработка полученных ресурсов – Воздействие на среду» (под ресурсами здесь понимается материя, энергия или информация). При этом важной характеристикой живого организма является его более сложная организация, чем окружающая его среда, в связи с чем организму требуется постоянное поддержание собственной жизнеспособности, то есть борьба с тенденциями распада и гибели, являющимися следствием губительного воздействия «второго начала термодинамики».

Схематичная иллюстрация кибернетического цикла взаимодействия жизнеспособной системой со своей средой, в которой она функционирует показана на следующем рисунке.

Взаимодействие жизнеспособной системы и среды, в которой она функционирует

Именно поэтому мельчайшими биологическими жизнеспособными системами можно считать клетки, но не отдельные молекулы или даже молекулярные комплексы, способные к репликации. Клетки осуществляют указанный кибернетический цикл и при этом обладают существенным уровнем сложности по сравнению с молекулами, которые представляют собой обычные элементы среды, в которой функционируют клетки. С другой стороны, способные к репликации молекулы если и осуществляют кибернетический цикл взаимодействия со средой, существенной сложностью от элементов среды не отличаются, поэтому их сложно назвать «живыми».

Биологическая клетка активно взаимодействует со своей средой обитания – обменивается с ней веществом, энергией и информацией. Обмен веществ в биологии рассматривается, в первую очередь, именно на уровне клеток. Клетки получают из среды и выпускают в среду различные ионы и молекулы – от банальных ионов натрия, калия, кальция и хлора до сложных молекул, молекулярных комплексов и даже других клеток. Не секрет, что многие клетки как одноклеточных, так и многоклеточных организмов могут поглощать и переваривать более мелкие организмы при помощи вакуолей. Это делают, например, амёбы или клетки иммунной системы у высших животных. Также клетки осуществляют энергетический обмен со средой. Клетками могут захватываться и использоваться в своих целях молекулы аденозинтрифосфата, которые являются базовыми энергетическими хранилищами в биологических системах Земли. Также многие клетки участвуют в энергетических процессах, связанных с переносом заряда при помощи электронов, протонов и некоторых более крупных ионов. Наконец, клетки осуществляют информационное взаимодействие со своей средой. Конечно, переносчиками информации в этом случае также являются молекулы, но в рассматриваемом случае такие молекулы становятся «сигнальными» – они взаимодействуют с рецепторами на поверхности клетки, запуская каскады биохимических реакций внутри и снаружи клетки. Также клетка может выпускать в окружающую среду сигнальные молекулы, которые были произведены внутри клетки. Всё это показывает, что базовый кибернетический цикл взаимодействия со средой выполняется, а потому можно смело говорить о наличии у клеток метаболизма.

Два других важных функциональных свойства жизнеспособной системы – регенерация и репликация – у клеток с очевидностью присутствуют. Клетки до определённой степени могут чинить поломки, которые происходят в них. И клетки в своём обычном состоянии могут реплицироваться, то есть создавать себе подобные экземпляры. Впрочем, для того чтобы считаться жизнеспособной системой, последние два функциональных свойства могут быть потенциально воплощены, то есть не проявляться в функциональности жизнеспособной системы в её конкретном состоянии, но потенциально могут быть реализованы.

Важно рассмотреть варианты гибели клетки, как мельчайшей жизнеспособной системы. Клетка перестаёт быть живой и постепенно «растворяется» в окружающей её среде из-за невозможности поддерживать свою целостность, охранять свою сложность от губительных воздействий среды, сохранять гомеостаз жизнеобеспечивающих процессов. Это может произойти из-за резкого нарушения целостности клетки вследствие внешних воздействий, а также из-за резких нарушений гомеостаза или разрушения системообразующих клеточных органелл из-за внутренних неполадок или дисфункциональности отдельных подсистем клетки. Кроме того, гибель клетки может произойти из-за её постепенного изнашивания, замедления метаболических процессов и «дряхления». Наконец, клетка может быть уничтожена в результате апоптоза, запрограммированного самоубийства, когда в результате получения внешнего управляющего сигнала запускаются внутренние процессы распада и гибели.

Поднимаясь на следующие уровни организации жизни следующую жизнеспособную систему можно обнаружить только на уровне организма. Ткани, органы и функциональные системы не могут жить в полном смысле этого слова отдельно сами по себе, хотя в определённых случаях и условиях можно организовать внешнюю поддержку процессов жизнеобеспечения таких систем. Перечисленные объекты являются элементами и подсистемами, которые сами по себе предназначены для поддержания жизни в своей надсистеме – целостном организме.

Другими словами, организм – это следующий уровень организации жизнеспособных систем, и именно организмы показывают все важные характеристики жизни, а именно: метаболизм, регенерацию и репликацию. Биологические организмы обмениваются со своей средой материей, энергией и информацией, что составляет сущность метаболизма на организмическом уровне. Регенерация биологических организмов является важной функциональной составляющей жизни, и способности организмов к регенерации для предотвращения пагубных воздействий среды на подсистемы жизнеобеспечения потрясают воображение. Наконец, репликация целых организмов – это обычный процесс воспроизводства себе подобных бесполым или половым путём для продолжения самой биологической жизни и обеспечения передачи генетической информации из поколения в поколение.

Как и в случае с клеткой, гибель организма может наступить в случае резкого воздействия неблагоприятных факторов внешней среды, либо из-за каких-либо резких разрушений целостности или функциональности внутренних органов и подсистем организма, нарушений его гомеостаза и системной целостности снаружи или изнутри. Также организм подвержен постепенному накоплению мелких повреждений, что приводит к его дряхлению (старению) и смерти в результате невозможности дальнейшего функционирования из-за существенного объёма накопившихся неполадок. Гибель организма из-за какой-либо болезни старости можно рассматривать как вариант первого способа смерти, поскольку в старости порог восприимчивости организма к неблагоприятным воздействиям снижается, и потому реакция организма на болезнь, которая приводит к гибели, так или иначе представляет собой именно резкое воздействие неблагоприятного фактора. К такому же варианту гибели организма можно отнести и самоубийство в результате внутреннего волеизъявления – несмотря на то, что индуцирование суицида происходит при помощи внутренней сигнализации (что существенно отличает этот процесс от внешней сигнализации в случае клетки), сам акт самоубийства происходит при помощи резкого нарушения целостности или функционирования организма при помощи внешнего воздействия.