Информация как основа жизни

Глава седьмая ПРЕДВИДИМО ЛИ БУДУЩЕЕ?

Выше мы постарались получить ответы на вопросы, поставленные в самом начале этой работы: чем отличается живое от неживого? и чем отличается человек от других живых организмов? Коротко ответы эти можно сформулировать так.

Мы увидели, что разница между живыми и неживыми объектами размыта. Ярко выраженные свойства живых объектов, такие, как целенаправленность действий, гомеостаз, наличие обратных связей, есть в зачатке в информационных системах на более ранних этапах эволюционного развития (см. гл. 1, 2). Но здесь мы бы хотели подчеркнуть, что есть ступень эволюции, отделяющая живую Природу. Это гиперциклы Эйгена (см. гл. 1, 2 и 5). Они сформировали на основе самовоспроизводящихся единиц сеть каталитических и автокаталитических реакций и образовали аппарат трансляции. Это открыло путь к развитию функции гетерокатализа. В этот момент мы уже можем говорить о генетике живой клетки.

Генетика живой клетки подразумевает:

1. Обособление на специальных носителях генетической информации, которое позволило отделить управляющую (информационную) часть клетки от соматической (динамической) (см. главу 3).

2. Развитый гомеостаз, включающий прямые, обратные положительные и отрицательные связи (см. главы 2, 3, 5).

3. Четкая сигнальная связь управления генетического аппарата клетки соматической частью (гомеостазом) для того, чтобы выжить в условиях внешней среды. В обособлении этих двух функций управления и исполнения заложено ярко выраженное целеполагание активности клетки.

4. Образование алгоритма новых генетических связей клетки, комплементирующих с появлением новых генетических критериев дарвиновского отбора.

Вышеперечисленные особенности живых объектов обусловлены их организацией, особенности которой задаются кодирующей эту организацию информацией. Все живые объекты, по существу, – это информационные системы, которые, попадая в подходящие условия, могут обеспечивать воспроизведение кодирующей их информации. Жизнь, таким образом, – это форма существования информации и кодируемых ею операторов, обеспечивающих возможность воспроизведения этой информации в подходящих условиях внешней среды. Цель жизнедеятельности всех живых организмов – это воспроизведение кодирующей их информации.

Но информация может не только обеспечивать (посредством операторов) собственное воспроизведение, но способна также развиваться, эволюционировать. В основе эволюции информации лежат два принципа: принцип автогенеза и принцип соответствия. Принцип автогенеза состоит в том, что любая информационная система, осуществляя целенаправленные действия, так изменяет среду своего обитания, что это может приводить к возникновению новых условий, потенциально пригодных для "разработки" другими информационными системами, в том числе случайно образующимися благодаря изменчивости, присущей любой информации. Принцип соответствия состоит в том, что, попадая в новые условия, любая информационная система – и, прежде всего, кодирующая ее информация – или погибает, или видоизменяется в направлении максимального соответствия этим условиям. Усложнение условий, потенциально пригодных для существования информационных систем, автоматически влечет за собой усложнение этих систем, в основе чего лежит увеличение количества кодирующей их информации и ее семантическая "настройка".

В ходе эволюции жизни на Земле возникали информационные системы все большей степени сложности. В первый период эволюции их развитие базировалось только на увеличении количества кодирующей их генетической информации, а информационные системы – живые организмы –представляли собой истинные "неделимые" индивидуумы, когда информация и ее операторы неразрывно связаны друг с другом и не имеют независимого существования. Это – период биологической эволюции, приведшей в свое время к формированию биосферы. С возникновением поведенческой информации, когда деятельность организмов, помимо их генотипа, стала определяться еще и поведенческими реакциями, связывающими в единое целое популяции обладающих ими организмов, наметился переход к информационным системам другого рода, когда отдельные индивиды, информация, их объединяющая, и кодируемые ею операторы стали приобретать пространственно независимое существование. Материальной основой, в форме которой теперь развивалась новая, логическая информация, стала речь, язык, слово. Возникли человеческие сообщества. Таким образом, человек – это биологическая база существования нового вида информационных систем, обеспечивающих воспроизведение и эволюцию логической информации. Владение словом, со всеми вытекающими отсюда последствиями, и есть главное, принципиальное отличие человека от всех других живых организмов.

Таким образом, феномен жизни и ее эволюцию можно интерпретировать как строго преемственный процесс возникновения и развития информации, постепенно, по мере исчерпания емкости своих физических носителей, приобретавшей все новые формы: генетической, поведенческой и логической. На третьей стадии развития, в форме логической информации, последняя начала принимать все более глобальный характер, объединяя в единую информационную систему не только отдельных людей внутри человеческих сообществ, но и все человеческие сообщества, всю биосферу в целом. Технологии – это, по сути дела, реализация, материализация логической информации в операторы, специфические для информационных систем второго рода, а идеи – религиозные, нравственные, этические, политические и научные – осознаваемые человеческими сообществами фрагменты единой логической информации, спаивающие ее в глобальную информационную систему. С этой точки зрения все формы социальной конкуренции, все виды идеологической борьбы и все войны не что иное, как борьба между собой фрагментов логической информации, борьба, в ходе которой выкристаллизовываются новые, наиболее жизнеспособные в данных условиях ее варианты. Войны и революции, таким образом, – это борьба за существование разных видов информации, в которой отдельные люди, их сообщества и целые государства выступают лишь в роли ее "орудий".

Единая природа всех этих видов информации выражается не только в их генеалогической преемственности, но и в том, что любой информации присущи все характерные для нее свойства (см. главу 2), а именно: фиксируемость, инвариантность, размножаемость, мультипликативность, изменчивость, бренность, действенность и полипотентность. Полипотентность информации, в свою очередь, определяет такую важнейшую особенность ее развития, которую мы назвали принципом поризма. Можно думать, что эти же свойства будут присущи и тем новым видам информации, возникновение которых в будущем нельзя исключить, но о которых мы сегодня еще ничего не знаем. Этим процесс эволюции коренным образом отличается от селекции животных и растений, проводимой человеком, когда в относительно небольшие сроки удается получить живые организмы, обладающие именно теми особенностями, которые были заранее задуманы селекционером.

Все, что известно нам о динамике информации, или, другими словами, о развитии информационных систем, отличается одной особенностью, давно подмеченной специалистами – эволюционистами: возникновение различных видов живых организмов, занимающих самые разные экологические ниши, можно объяснить постериори, но невозможно предсказать априори [1]. В рамках пространства логических возможностей [2] здесь можно предсказывать любые варианты, но нет никаких оснований заранее определить, какие из них будут реализованы, а какие – нет. Аналогическая ситуация наблюдается в мире идей [3]. На примере истории технологий [4] можно видеть, что сходные производственные задачи могут решаться зачастую разными способами, а заранее нельзя предугадать, какое из этих решений окажется наиболее оптимальным. Это же относится и к религиозным идеям, философским, политическим и другим.

В основе этого интереснейшего феномена, практически полностью изгоняющего детерминизм из царства живой природы, лежит, по-видимому, то замечательное свойство информации, которое мы назвали полипотентностью. Напомним, что полипотентность – это возможность использовать одну и ту же информацию с одинаковыми или разными вероятностями для достижения разных целей. Другая сторона полипотентности – возможность использовать в одной и той же ситуации, для достижения одной и той же цели, самые разные информации. Отсюда следует, во-первых, что ценность информации всегда конкретна и в общем случае может быть задана только в форме распределения на пространстве "ситуация-цель"; а во-вторых, что такое распределение никогда не может быть полным, ибо априори невозможно перечислить все ситуации и все цели, которые могут быть достигнуты с помощью данной информации. Отсюда, кстати, следует вывод, что никогда нельзя быть уверенными, что некая данная информация наиболее подходящая для достижения данной цели при данной ситуации. Одной и той же цели всегда можно достигать разными способами.

Мы уже отмечали два интереснейших проявления свойства полипотентности: в виде бифуркаций и в виде принципа поризма. Бифуркации – это принципиальная непредсказуемость путей эволюции данной информации, имеющей несколько возможностей для своего дальнейшего развития, что выражается в существовании нескольких доступных для нее потенциальных экологических ниш; невозможно также априори решить, какая именно информация произведет "захват" некоторой потенциальной экологической ниши, доступной для заселения множеством разных информационных систем. Векторизованность, определенная направленность, присуща динамике информации лишь в одной и той же зоне обитания: здесь ее развитие будет идти в направлении повышения ее эффективности А = С/В.

В то же время множество возможных равноценных решений задач, которые ставят перед информацией новые потенциальные экологические ниши, не только не исключает, но даже предполагает существование среди этих решений таких, которые окажутся далеко не равноценными по отношению к другим возможным новым ситуациям. Принципиальная возможность таких решений, которые, будучи в равной мере эффективными, наряду с другими решениями, в некотором данном информационном поле, окажутся значительно более эффективными, по сравнению с другими, в информационных полях большей размерности, и есть принцип поризма. Мы уже иллюстрировали проявления принципа поризма на уровне эволюции таксонов, и на уровне эволюции биосферы в целом, и на уровне развития идей (см. главу 4).

Заметим, что если бифуркации встречаются и вне живой природы [5], то принцип поризма работает лишь в царстве информации. Можно полагать, что принцип поризма – один из кардинальных принципов, лежащих в основе прогрессивной эволюции информации и информационных систем.

Теперь, пожалуй, мы подготовлены для того, чтобы сформулировать еще один принцип, лежащий в основе эволюции информационных систем, – принцип непредвидимости будущего. Поясним это утверждение более обстоятельно.

Два вопроса относительно будущего развития человечества представляют основной интерес. Первый вопрос: что ожидает человеческую цивилизацию в связи с технологизацией биосферы? И второй вопрос: является ли логическая информация высшей и завершающей формой развития информации или возможны какие-либо новые ее формы, кодирующие новые типы информационных систем? Попробуем рассмотреть эти вопросы в меру нашего разумения.

Вначале – относительно возможного будущего биосферы и человечества.

Мы уже касались некоторых итогов относящихся сюда футурологических построений (см. главу 6). Все они опираются на наши знания о современном состоянии экологии и на их экстраполяцию в обозримое будущее. Решающий вклад в такой анализ сделал Римский клуб. По его прогнозам, при сохранении нынешних темпов техногенеза в недалеком будущем неизбежно исчерпание природных ресурсов жизнеобеспечения человека, сопровождающееся необратимым повреждением биосферы и, как естественное следствие, – гибель цивилизации. Отсюда вывод: сохранение человечества возможно лишь при сохранении технологий и численности населения на современном уровне. Учет того обстоятельства, что даже ныне используемые технологии губительно влияют на биосферу, приводит к более радикальным рекомендациям типа снижения общей численности населения Земли примерно на порядок путем глобального регулирования рождаемости и соответствующего уменьшения техногенной нагрузки на биосферу [6J.

Можно думать, однако, что рекомендации по стабилизации и уменьшению народонаселения Земли и, соответственно, торможению техногенеза нереалистичны и на практике нереализуемы. Стабилизация населения, во-первых, противоречит биологической природе человека с ее требованием превышения рождаемости над смертностью (L > 1), а во-вторых, этическим нормам, направленным против вмешательства государства в частную жизнь людей. Стабилизация техногенеза также противоречит основным принципам автогенеза информации с неизбежной апробацией жизнеспособности постоянно возникающих новых ее вариантов через дееспособность кодируемых ею операторов, что столь же неизбежно будет сопровождаться возникновением все новых побочных продуктов с непредсказуемыми последствиями их влияния как на биосферу, так и на техногенез в целом. Иными словами, стабилизирующий контроль здесь в принципе невозможен, а попытки его осуществить могут приводить к самым печальным последствиям (см., напр., [7]).

Значительно эвристичнее представляются подходы, основанные не на экстраполяциях, а на знании закономерностей, присущих техногенезу. Две главные тенденции здесь мы уже отмечали. Во-первых, это – консолидирующая функция информации по отношению к человеческим сообществам, ярко проявляющаяся сейчас в формировании глобальной информационной сети, а также быстро идущего экономического и политического объединения человечества в единую хозяйственную суперсистему. Это, по существу, формирование глобального информационного пула и глобальных кодируемых им технологий. Параллельно и неизбежно формируется "экологическая ниша", "обживаемая" этой информационной суперсистемой, а ее автогенез, в пределах этой экологической ниши, направлен на повышение эффективности информации – и, следовательно, суммарного КПД всего технологического комплекса. Под давлением локальных обстоятельств создаются все новые источники энергии, на смену энергоемким технологиям приходят технологии "наукоемкие", на смену очистным сооружениям, защищающим от загрязнения окружающую среду, – техноценозы, использующие в качестве ресурсов "побочные продукты" друг друга, наподобие трофическим сообществам в экосистемах. Исчерпание природных ресурсов и обострение экологического кризиса заставляют принимать меры, направленные на сохранение природной среды обитания, – меры как локального характера, так и глобальные, достигаемые благодаря международным соглашениям [7].

Следует подчеркнуть, что процесс этот – стихийный, лишь отчасти осознаваемый. Это еще очень далеко от сознательного управления техногенезом хотя бы потому, что цели такого управления еще не сформулированы: все, что сейчас приходит, покамест есть попытки решать лишь злободневные задачи, направленные на "охрану природы от человека", на сохранение status quo. Но прекратить техногенез невозможно. Более того. Мы еще не представляем себе тех последствий, которые уже вызваны его воздействием на биосферу – повышением температуры, сокращением лесов, массовым вымиранием видов микроорганизмов, грибов, растений и животных.

Однако возникающая подчас видимость управления техногенезом со стороны человека порождает иллюзии сознательной конвергенции или коэволюции человека и биосферы, обеспечивающей их дальнейшее совместное процветание. Сама по себе идея такой коэволюции лучше соответствует природному течению событий, нежели концепция стабилизации, но вряд ли может представлять собой нечто большее, чем паллиатив. Сохранение биосферы в ее природном варианте возможно лишь при стабилизации численности человеческой популяции (см. главу 5), – а это условие уже давно нарушено, не менее 25 тыс. лет назад. Поэтому идея коэволюции человека и природы не способна породить ничего, превосходящего хорошо обоснованные и тщательно продуманные меры по уменьшению, ослаблению или, точнее, торможению разрушительного влияния техногенеза на биосферу, но не более того. Этот процесс, запущенный давно произошедшим превышением численности людей сверх своего биологического предела, остановлен искусственно быть не может.

Третий вариант, о котором тоже уже шла речь, – это разумное, тщательно планируемое замещение природных компонентов биосферы их технологическими аналогами. Здесь мы полностью вписываемся в процесс, уже издавна стихийно идущий на нашей планете и обеспечивающий рост ее народонаселения. Информационный пул планеты уже содержит достаточно сведений, необходимых для формирования этой задачи и для ее решения. Это, по существу, создание на планете искусственной среды обитания человека, т. е. среды, в которой будет продолжать формироваться глобальная информационная система. Покамест на этом пути прослеживается единственная опасность – техногенные экологические катастрофы. Если их удастся избежать ... – не будет ли это означать, что биогенез полностью уступит место ноогенезу, и человечество ожидает безоблачное будущее, так сказать, "точка омеги" [8]?

К сожалению, нет. Поведение систем в точках бифуркации непредсказуемо. Интенсивно формирующаяся сейчас экологическая суперниша обладает столь большим числом измерений, что делать прогнозы, как поведут себя ныне существующие информационные субсистемы, начав ею овладевать, невозможно, так же как невозможно предвидеть и влияние на эту новую среду обитания побочных продуктов w деятельности этих субсистем. Полипотентность информации здесь может проявляться самым неожиданным образом, а поризмы, еще не выявленные, могут преподносить самые неожиданные сюрпризы. Кроме того, здесь есть еще один неконтролируемый фактор: неосознаваемая человеком мотивация его деятельности. Мы не знаем, как будут преломляться в подсознании человека особенности бурно формирующейся новой среды обитания и какие эмоции это может породить. Последствия всего этого тоже непредсказуемы: от глобального самоуничтожения путем войн, глобального самоотравления или глобальных катастроф до создания абсолютно надежных агрессивных техногенных планет, все более распространяющихся по космическому пространству и тупо перерабатывающих материю Вселенной в биомассу безудержно размножающегося человечества... Но, сколько бы вариантов мы ни перечисляли, вряд ли удастся исчерпать все пространство логических возможностей и тем более вычленить из него наиболее вероятный сценарий. Свойство полипотентности информации делает будущее принципиально непрогнозируемым. Причем, в отличие от других природных феноменов, вероятность правильного предвидения здесь с возрастанием количества информации не увеличивается, но убывает.

Все это полностью приложимо и ко второму сформулированному выше вопросу: является ли логическая информация последней стадией развития этого феномена, или возможно зарождение других, иерархически более высоких его вариантов?

Рассуждая выше о "предвидимом будущем", мы в качестве субъекта имели в виду не всю информационную суперсистему, а человека, т. е. самих себя, полагая в своей гордыне, что это для нас существуют "человеческие знания", а весь информационный пул планеты используется человеком "нам во благо", для собственного жизнеобеспечения. Развитые выше представления, однако, заставляют отказаться от такого антропоморфизма. Мы видели, что генетическая и поведенческая информации в ходе своего автогенеза создали возможность возникновения информации логической. Возникнув же, логическая информация все более порывает с нами связь, обретая все более независимое существование, освобождаясь от отягощающего ее груза биологических оков. Но ведь сущность человека как биологического объекта и составляют информации генетическая и поведенческая! Целеполагание, определяемое человеческими эмоциями, создает лишь видимость, иллюзию использования им логической информации – знания – в своих целях. На поверку оказывается, что как сам человек, так и создаваемые его руками, якобы для удовлетворения его потребностей, технологии выполняют совершенно другую функцию: служат для оценки степени истинности в тех или иных условиях различных стихийно возникающих вариантов информации, осуществляя тем самым подбор наиболее жизнеспособных ее вариантов, которые и направляются затем в единый информационный пул.

Иными словами, по отношению к логической информации люди и создаваемые ими технологии выступают в роли операторов, функции которых – обеспечивать ее воспроизведение и дальнейшее развитие. Но, как мы помним, принципиально возможен универсальный самовоспроизводящийся автомат (см. главу 3), обеспечивающий размножение информации без участия человека и способный самостоятельно эволюционировать [9]. Естественно возникает вопрос: а не формируются ли уже сейчас, в лоне техногенеза, виды информации, способные кодировать построение подобных автоматов? Деятельность этих автоматов будет подчинена лишь одной цели: обеспечивать мультипликацию такой "техногенной" информации в различных пространствах режимов, освобождая ее от всех возможных помех, в том числе и от ее "трофических конкурентов". Окончательно освободившись от биологических пут, техногенная информация может просто отбросить их, как цыпленок отбрасывает скорлупки яйца, из которого он вылупился. И тогда феномен жизни на нашей планете будет предоставлен сам себе и, лишенный "информационного надзора", либо релаксирует к состоянию, когда человек был лишь одним из компонентов биоценозов, либо будет обречен на деградацию в результате таких изменений среды обитания, вызванных новыми информационными системами, которые несовместимы с существованием живых биологических систем.

Можно ли будет такие автономные техногенные информационные системы считать "живыми" – вопрос бессмысленный, ибо термин "считать" подразумевает существование человека, способного составлять о чем-то свои суждения, а это само по себе довольно сомнительно. Вопрос же о том, возможна ли вообще абиогенная форма существования информационных систем, смысла не лишен, но не может иметь ответа априори, – принципиальная возможность существования универсальных автоматов фон Неймана еще не означает технической реализуемости этой возможности. Поэтому и здесь мы приходим к выводу о непредвидимости будущего.

Однако все вышесказанное не должно повергать нас в уныние. Человеческая психика устроена так, что мы существуем и действуем, добиваясь своих целей, зачастую даже не вспоминая при этом, что мы смертны и смерть каждого из нас неизбежна. Это же, скорее всего, характерно и для всего человечества: в обоих случаях довлеет злоба дня, а неизбежная гибель просто не принимается в расчет. Вспомним В. Гете: свою сакраментальную фразу "Остановись, мгновенье, ты прекрасно!" Фауст произнес лишь после того, как его ослепили Заботы... Полная предвидимость будущего только притупила бы любопытство, а детерминированность средств достижения целей лишила бы эти цели притягательной силы. Ведь каждый по собственному опыту знает, что наибольшую ценность для нас представляет не та или иная цель, к которой мы стремимся, а ощущение, что мы сможем этой цели достигнуть...