Э. Шредингер - Что такое жизнь? С точки зрения физика

Для маятниковых часов комнатная температура практически эквивалентна нулю. Это причина того, что они работают “динамически”. Они будут продолжать идти, если их охлаждать (конечно, при условии, что удалена смазка), но остановятся, если их нагревать выше комнатной температуры, ибо в конце концов они расплавятся.

То, что будет сказано ниже, хотя и кажется весьма тривиальным, но, я думаю, достигнет цели. Часы способны функционировать “динамически”, так как они состоят из твердых тел, форма которых удерживается гайтлер-лондоновскими силами достаточно прочно, чтобы избежать тенденции теплового движения к нарушению порядка при обычной температуре.
Теперь, я думаю, надо немного слов, чтобы определить сходство между часовым механизмом и организмом. Оно просто и исключительно сводится к тому, что в основе последнего лежит твердое тело — апериодический кристалл, образующий наследственное вещество, не подверженное воздействию беспорядочного теплового движения.
Но, пожалуйста, не ставьте мне в вину, что я будто бы называю хромосомные нити “зубцами органической машины”, по крайней мере не делайте этого без ссылки на те глубокие физические теории, на которых основано сходство. Потому что, действительно, не нужно большого красноречия, чтобы напомнить основное различие между ними и оправдать для биологического случая эпитеты — новый и беспрецедентный.
Наиболее поразительными различиями являются, во-первых, своеобразное распределение “зубцов” в многоклеточном организме (я могу напомнить несколько поэтическое описание § 62 (параграф 62)) и, во-вторых, то, что отдельный зубец — это не грубое человеческое изделие, а прекраснейший шедевр, когда-либо созданный по милости господней квантовой механики.

note 54 Note54 1 Теоретическая и математическая биология. М., “Мир”, 1968.

note 55 Note55 2 На пути к теоретической биологии. Часть I. M., “Мир”, 1970.
note 56 Note56 3 Человек свободный ни о чем так мало не думает, как о смерти, и его мудрость состоит в размышлении не о смерти, а о жизни. — Спиноза. Этика, ч. IV, теор. 67
note 57 Note57 4 “Благородство обязывает” (франц.). В данном случае означает, что звание ученого обязывает не нарушать взятых на себя обязательств — судить как настоящему ученому лишь с полным знанием дела. — Прим. перев.
note 58 Note58 5 Мыслю, значит существую. — Декарт.
note 59 Note59 6 Не следует забывать, что в данном случае речь идет о физике 1943 г.— Прим. перев
note 60 Note60 7 Это утверждение может показаться несколько общим. Обсуждение должно быть отложено до конца этой книги (см. §§ 65 и 66).
note 61 Note61 8 Эта точка зрения была подчеркнута в двух наиболее вдохновенных работах Ф. Г. Доннана.
note 62 Note62 9 За годы, прошедшие со времени написания книги, физики внесли большой вклад в изучение материальных носителей жизни. Достаточно вспомнить, что структура молекулы ДНК была расшифрована физиками на основе рентгеноструктурного анализа. — Прим. пер ев.
note 63 Note63 10 Конечно, вы не найдете точно 100 молекул (даже если бы это был идеально точный результат вычисления). Вы обнаружите 88, или 95, или 107, или 112, но практически невероятно, чтобы вы нашли 50 или 150 молекул. Возможное отклонение, или флюктуация, будет порядка корня квадратного из 100, т. е. 10. Статистически это выражают, говоря, что вы найдете 100 ± 10 молекул. Этим замечанием в данный момент можно пренебречь, но мы к нему вернемся, как к примеру статистического √Їn закона.
note 64 Note64 11 Согласно современной точке зрения, атом не имеет отчетливых границ, так что “размер” атома не является достаточно точным понятием. Мы можем заменить его расстояниями между центрами атомов в твердых или жидких телах, но, конечно, не в газообразных, где эти расстояния при нормальных давлении и температуре, грубо говоря, в 10 раз больше. — Прим. перев.
note 65 Note65 12 Газ выбран потому, что он проще твердого тела или жидкости; факт, что намагничивание в этом случае крайне слабо, не нарушает теоретических заключений.
note 66 Note66 13 Концентрация в любой данной точке увеличивается (или уменьшается) со скоростью, прямо пропорциональной сравнительному избытку (или недостатку) концентрации в ее бесконечно малом окружении. Закон теплопередачи имеет, между прочим, точно такую же форму, если “концентрацию” заменить “температурой”.
note 67 Note67 14 Бытие вечно, ибо существуют законы, охраняющие сокровища жизни, которыми украшает себя Вселенная. — Гете.
note 68 Note68 15 Это слово означает вещество, которое окрашивается в процессе окрашивания, широко применяемом в микроскопической технике.
note 69 Note69 16 В настоящее время установлено, что у человека 46 (2х23) хромосом.—Прим. перев
note 70 Note70 17 Действительно, исследования последних лет показали, что основной “код наследственности” заключен в нити ДНК, которая составляет ось хромосомы. Установлено, что у микроорганизмов единицей кода являются три нуклеотида, последовательно располагающихся по длине молекулы ДНК. Хромосомы высших органиэмов построены значительно сложнее Процесс считывания наследcтвенной информации у них не столь ясен. Но, вероятно, в общих чертах он подобен тому, который наблюдают у микроорганизмов. — Прим. перев.
note 71 Note71 18 Предположение Шредингера о хромосомах как носителях шифровального кода вполне соответствует данным современной пауки, но представление о них как и об инструментах, осуществляющих индивидуальное развитие, спорно. В настоящее время ряд исследователей изучает роль белков-гистонов, находящихся в хромосомах и регулирующих процесс считывания наследственной информации с молекул ДНК. Очень перспективны работы Р. И. Салганика по изучению регулирования активности генов гормонами и работы Ю М. Оленова по контролированию процесса индивидуального развития эпигенетическими факторами — Прим перев.
note 72 Note72 19 Онтогенез — развитие индивидуума в течение его жизни, в отличие от филогенеза — развития вида в течение геологических периодов
note 73 Note73 20 Весьма грубо—1017 или 1018
note 74 Note74 21 В настоящее время установлено, что соматическая клетка, как правило, совершает не более 50—60 делений и после этого гибнет. Высказывается предположение, что этими 50—60 делениями обусловлена смертность многоклеточных организмов По мнению ряда исследователей, для клетки высших организмов существует лишь два пути “к бессмертию”: или превращение в половую клет ку с зачатием из нее нового организма, или перерождение в зло качественную опухолевую клетку. — Прим. перев.
note 75 Note75 22 Биолог извинит меня за то, что в этом кратком изложении я не рассматриваю случая мозаиков, являющегося исключением.
note 76 Note76 23 См прим 16
note 77 Note77 24 С D Darlington The Handling of Chromosomes. Allen and Unwin, 1942.
note 78 Note78 25 В действительности мейоз — не одно деление без удвоения числа хромосом, а два почти сливающихся деления, но с одним удвоением. В результате образуются не две гаплоидные гаметы, а четыре.
note 79 Note79 26 Во всяком случае каждая женщина. Чтобы избежать многословия, я исключил из этого обзора чрезвычайно интересную область определения пола и сцепленных с полом признаков (например, так называемая цветовая слепота),
note 80 Note80 27 См прим 16
note 81 Note81 28 См прим 16
note 82 Note82 29 Автор выражается неточно, говоря о расположении в хромосоме “свойств” или “признаков”. Как он сам далее указывает, в хромосоме расположены не сами свойства, а лишь определенные материальные структуры (гены), различия в которых приводят к видоизменениям определенных свойств всего организма в целом. Это надо постоянно иметь в виду, ибо Шредингер все время пользуется словом “свойства”.— Прим. перев.
note 83 Note83 30 В настоящее время установлено, что основу гена, с которой происходит считывание информации, составляет не белковая молекула, а молекула дезоксирибонуклеиновои кислоты (ДНК) и индивидуальность ее определяется последовательностью четырех белковых оснований, расположенных попарно: аденин — тимин, гуанин — цитозин. — Прим. перев.
note 84 Note84 31 И то, что носится в туманных очертаниях, закрепляется в прочных мыслях. — Гете.
note 85 Note85 32 Широко обсуждался вопрос о том, не помогает ли естественному отбору (если не заменяет его) тенденция проявления полезных или выгодных мутаций. Моя личная точка зрения по этому вопросу не имеет значения. Но необходимо оговорить, что возможность “направленных мутаций” не принимается во внимание в дальнейшем изложении. Более того, я не могу обсуждать взаимодействие генов — “модификаторов” и “полимерных” генов, каким бы важным ни было это обстоятельство для действительного механизма отбора и эволюции.
note 86 Note86 33 Слабых или уродливых детей сбрасывали со скалы, чтобы избавиться от слабых и больных потомков—Прим. перев.
note 87 Note87 34 Поиски чувствительных методов выявления рецессивных аллелей в организме человека представляют одну из важнейших проблем медицинской генетики. Разработка этих методов позволит выявить скрытые носители многих заболеваний, наследующиеся по рецессивному типу, что значительно облегчит борьбу с наследственными болезнями. На этом пути уже достигнуты первые успехи.—Прим. перев,
note 88 Note88 35 Это не совсем точно. Отмечено, что, за исключением “дикого” (обычного) аллеломорфа, остальные чаще ведут себя не как доминантные и в сочетании дают промежуточные формы. — Прим. перев.
note 89 Note89 36 Нижний предел, потому что эти другие процессы не учитываются при измерении ионизации, но могут иметь значение при вызывании мутаций
note 90 Note90 37 nachr. a. d. biologie d. ges. d. wiss. gцttingen, 1, 189 (1935).
note 91 Note91 38 Опасности усиления мутационного давления для будущего человечества вследствие повышения радиационного фона, особенно после создания и испытания ядерного оружия и использования все большего количества химических веществ в повседневной жизни, в настоящее время уделяется большое внимание. Работами советских ученых показано, что нет генетически безвредной дозы радиации.—Прим. перев.
note 92 Note92 39 И пламенный полет твоего духа довольствуется изображениями и подобиями. — Гете.
note 93 Note93 40 Я принимаю толкование, которое обычно дается в популярных книгах и которое удовлетворительно и для нашей цели, но я сам всегда осуждаю тех, кто закрепляет удобную ошибку. Истинная картина значительно сложнее, так как она включает в себя случайную индетерминантность в отношении состояния, в котором находится система.
note 94 Note94 41 zeitschrift fur physik, chemie (a), haber— band, s. 439, 1928.
note 95 Note95 42 k — постоянная Больцмана, величина которой известна; 3/2 kT — средняя кинетическая энергия атома газа при темпераратуре Т.
note 96 Note96 43 Чтобы преодолеть порог W.— Прим. перев
note 97 Note97 44 Действительно, как свет обнаруживает и самого себя, и окружающую тьму, так и истина есть мерило и самой себя, и лжи. — Спиноза. Этика, ч. II, теор. 43.
note 98 Note98 45 Для удобства я продолжаю называть это изомерным перо-ходом, хотя было бы нелепостью исключать возможность какого-либо обмена с окружающей средой.
note 99 Note99 46 То, что она отличается высокой гибкостью, не может служить возражением; такова и тонкая медная проволока.
note 100 Note100 47 Ни тело не может побуждать душу к мышлению, ни душа не может побуждать тело ни к движению, ни к покою, ни к чему-либо другому (если только есть что-нибудь такое). — Спиноза. Этика, ч. III, теор. 2
note 101 Note101 48 Такое совершенно общее утверждение о законах физики, возможно, покажется весьма сомнительным, но причина этого будет объяснена в главе VII.
note 102 Note102 49 Буквально — обмен веществ. — Прим. перев.
note 103 Note103 50 Человек никогда не противоречит себе, если он вообще никогда ничего не говорит. — Мигуэль де Унамуно.
note 104 Note104 51 Dynamische und statistische Gesetzmдssigkeit.