Виктор Воронов - Размышления об информации, или Информация к размышлению

Возможно, для демонстрации всей сложности проблемы регуляции будет уместно воспользоваться музыкальной метафорой. Фактически для реализации онтогенеза геном должен содержать «партитуру» экспрессии генов, позволяющую продуцировать нужные белки в нужных количествах в нужное время и в нужных клетках, а также встроенного дирижёра, управляющего оркестром, в котором инструментами являются геномы каждой клетки.

Итак, если мы надеемся, что геном содержит всю необходимую для онтогенеза информацию, то он должен включать следующие составляющие:

• динамическую модельную информацию MS (t);

• технологию построения организма;

• врождённый тезаурус ИС для M- и С-типов информации;

• генетическую информацию GR-вида, необходимую для построения внешних материальных систем.

Содержится ли эта информация в геноме или нет, можно узнать только на основании его полного прочтения и осмысления. В настоящее время геном человека секвенирован практически полностью. В результате выявлено порядка 3,1 миллиарда нуклеотидных звеньев и всего лишь около 20 000 генов, информативная часть которых занимает не более 1,5 % генома. Таким образом, подавляющая часть генома не кодирует белки или функциональные РНК, а выполняет регуляторные и иные, неизвестные пока, функции.

Конечно, зная содержание генома и умея манипулировать генами, можно выяснить их роль в онтогенезе организма. Однако, несмотря на все успехи, мы по-прежнему далеки от понимания того, каким образом врождённая модельная и управляющая информация закодирована в геноме и закодирована ли она там вообще.

В принципе, при онтогенезе могли бы быть использованы принципы самосборки, реализующиеся в природе на примере кристаллов, вирусов или рибосом. Но и это не решает многочисленных проблем, связанных с морфогенезом и врождённым поведением организмов. И скорее всего, механизм самосборки не работает на многоклеточном уровне, так как он бы вносил неконтролируемое разнообразие в процесс имплементации генома.

Действительно, известно, что развитие организма из зиготы происходит детерминированным и достаточно устойчивым к неблагоприятным воздействиям образом. Это подтверждается, в частности, сходством однояйцевых близнецов, у которых признаки, контролируемые небольшим числом генов, совпадают с вероятностью выше 99 %. Поэтому можно утверждать, что вся необходимая для онтогенеза информация или должна содержаться в геноме зиготы, или использовать другие, неизвестные в настоящее время, носители, существующие, возможно, и вне материальных систем. Мы ещё не раз вернемся к этому предположению, когда будем обсуждать «трудные» проблемы физики, биологии, философии и психологии.

Но трудный вопрос содержится уже и в самой природе генетической информации. Если при рассмотрении происхождения модельной и управляющей информации в биологических организмах можно было сослаться на врождённый тезаурус, предоставленный материнским организмом, то изначальное происхождение генетической информации в рамках физикалистского мышления можно объяснить только как результат эволюции, происходящей по воле случая и под давлением естественного отбора. То есть, по существу, вопрос о происхождении генетической информации сводится к вопросу о происхождении биологической жизни.

Но если посмотреть на эту проблему шире и рассматривать также искусственные ИС, то легко видеть, что G-информация может порождаться не только случаем, но и родительскими ИС, обладающими способностью к целенаправленному созданию новых систем. Такие способности являются главной составляющей творческого разума, присущего человеку.

Конечно, в современных искусственных информационных системах (ИИС), в отличие от естественных ИС, не встроены самовоспроизведение и самоэволюция, требующие сложных схем метаболизма. Но с информационной точки зрения природа ИИС аналогична природе биологических организмов, и в основе ИИС должна лежать GR-информация, созданная человеком и содержащая те же составляющие, что и биологический геном. А именно:

• проектную документацию, моделирующую ИИС;

• технологии изготовления, включающие необходимые материалы, условия и последовательность процессов производства ИИС;

• программное обеспечение, являющееся врождённым тезаурусом ИИС.

И конечно, имплементация ИИС невозможна без механизмов чтения и интерпретации GR-информации, а также без манипулирования материальными ресурсами, то есть без производства, являющегося для ИИС материнским организмом.