Научные теории и выпиливание лобзиком.
Поучительная история про Пенроуза-старшего, рассказанная Фрэнсисом Криком:
Весьма легко делать похожие на правду упрощающие допущения, приводить сложные математические выкладки, которые, казалось бы, дают приблизительное соответствие хотя бы некоторым экспериментальным данным, и думать, что ты чего-то добился. Шанс, что такой подход принесет какую-то пользу, если не считать ублажения собственного «я» теоретика, очень мал, что особенно справедливо в биологии. Более того, к своему удивлению я обнаружил, что большинство теоретиков не слишком задумываются над разницей между моделью и демонстрацией, зачастую принимая последнюю за первую.
По моей терминологии, «демонстрация» - это «теория для успокоения души». То есть, она не претендует на близость к верному ответу, но показывает возможность построения хотя бы теории общего типа. В некотором смысле, это лишь доказательство существования. Между прочим, в литературе есть пример такой демонстрации в связи с генами и ДНК.
Лайонел Пенроуз, который умер в 1972 году, был выдающимся генетиком, занимавшим в последние годы своей жизни почетное место председателя в Юниверсити Колледж в Лондоне. Его интересовала возможная структура гена (интерес, который в то время разделяли отнюдь не все генетики). Кроме того, он любил заниматься выпиливанием фигурок из клееной фанеры с помощью лобзика. Таким образом он построил несколько моделей, чтобы продемонстрировать, как могли бы копироваться гены. Деревянные их части имели весьма хитроумные формы и оснащались крючками и другими устройствами. Если их потрясти, то они распадались на части и занятным образом соединялись. Он опубликовал научную статью с их описанием, а также более популярную статью в Scieпtific American. Соответствующее упоминание также было сделано в некрологе на смерть Пенроуза, написанном для Королевского общества его сыном, выдающимся физиком-теоретиком и математиком Роджером Пенроузом.
С Пенроузом-старшим и его моделями меня познакомил зоолог Мердок Митчисон. Будучи не в состоянии воспринимать его модели всерьез, я все же попытался выказать вежливый интерес. Странным мне показалось то, что все это происходило в середине пятидесятых годов, уже после выхода публикации о двойной спирали ДНК. Я сделал попытку переключить внимание Пенроуза на нашу модель, однако он был куда сильнее заинтересован в своих собственных «моделях». Он думал, что, возможно, они могли существовать в период, предшествующий ДНК и восходящий к самому зарождению жизни.
Насколько я мог видеть, его деревянные кусочки не имели ничего общего с известными (или неизвестными) химическими соединениями. Я, конечно, не верю, что он полагал, будто гены сделаны из кусочков дерева, хотя органическая химия как таковая его, похоже, оставляла совершенно равнодушным. Так почему же его подход был почти бесполезным?
Причина в том, что его модель не достаточно хорошо приближалась к реальности. Конечно, любая модель - это непременно упрощение в той или иной степени. Наша модель ДНК была из металла, но она достаточно точно учитывала известные расстояния между химическими атомами, а также различие в прочности разных химических связей. Сама модель не подчинялась законам квантовой механики, но в известной мере они в ней проявлялись. Например, она не вибрировала вследствие теплового движения, однако мы могли ввести поправку на такие вибрации. Решающим отличием между нашей моделью и моделью Пенроуза было то, что наша модель приводила к подробным прогнозам касательно вещей, которые не присутствовали в модели явно. Быть может, четкой границы между демонстрацией и моделью нет, но в этом случае разница между ними весьма прозрачна. Двойная спираль, детально отражающая химические особенности, была верной моделью, тогда как модель Пенроуза была не лучше, чем демонстрации, «теории для успокоения души».
Еще необычнее тот факт, что его «модели» появились намного позднее наших. Чем они так привлекали его? Думаю, что истинная причина была в том, что он любил выпиливать из дерева фигурки и играть с ними (выдел. мое - nw), радуясь тому, что его любимое занятие может помочь осветить одну из ключевых проблем в его ученой деятельности - природу гена. С другой же стороны, он, по моим подозрениям, не любил химию и не хотел утомлять себя ею.
В этой связи я не могу не подумать и о том, как много свалилось на нас «моделей» человеческого мозга, которые, по большей части, появились на свет потому, что их создатели любят играть на компьютерах, писать компьютерные программы и забывают о всякой рассудительности, когда программа вдруг дает какой-нибудь заманчивый результат. Вряд ли их волнует то, действительно ли мозг использует те механизмы, что отражены в их «моделях».
Выходит, что в биологи хорошая модель должна не только быть обращена к поставленной проблеме, но и, если это возможно, связывать воедино сведения, полученные с помощью различных подходов, так чтобы можно было провести проверку этой теории разными методами. Сделать это не всегда можно немедля - теорию естественного отбора нельзя было проверить сразу на клеточном и молекулярных уровнях, однако любая теория всегда привлечет к себе большее внимание, если найдутся неожиданные доказательства в ее поддержку, а особенно доказательства различного рода.
* * *
Это репост. Три года назад в этом журнале были выложены две главы книги Ф.Крика «Безумный поиск». Откуда и взят данный фрагмент.
Нередкая ситуация - человек заявляет позицию, находит аргументы, и даже самоотверженно работает над проблемой. При этом его картина реальности и способ мыслить о ней определяются главным образом тем, что он просто «любит выпиливать лобзиком». Человек с молотком в руках представляет мир в виде большого гвоздя.
Такое крайне сложно отследить изнутри.
Но иной раз полезно примерить на себя и задаться вопросом: каким лобзиком выпиливаю я?
Весьма легко делать похожие на правду упрощающие допущения, приводить сложные математические выкладки, которые, казалось бы, дают приблизительное соответствие хотя бы некоторым экспериментальным данным, и думать, что ты чего-то добился. Шанс, что такой подход принесет какую-то пользу, если не считать ублажения собственного «я» теоретика, очень мал, что особенно справедливо в биологии. Более того, к своему удивлению я обнаружил, что большинство теоретиков не слишком задумываются над разницей между моделью и демонстрацией, зачастую принимая последнюю за первую.
По моей терминологии, «демонстрация» - это «теория для успокоения души». То есть, она не претендует на близость к верному ответу, но показывает возможность построения хотя бы теории общего типа. В некотором смысле, это лишь доказательство существования. Между прочим, в литературе есть пример такой демонстрации в связи с генами и ДНК.
Лайонел Пенроуз, который умер в 1972 году, был выдающимся генетиком, занимавшим в последние годы своей жизни почетное место председателя в Юниверсити Колледж в Лондоне. Его интересовала возможная структура гена (интерес, который в то время разделяли отнюдь не все генетики). Кроме того, он любил заниматься выпиливанием фигурок из клееной фанеры с помощью лобзика. Таким образом он построил несколько моделей, чтобы продемонстрировать, как могли бы копироваться гены. Деревянные их части имели весьма хитроумные формы и оснащались крючками и другими устройствами. Если их потрясти, то они распадались на части и занятным образом соединялись. Он опубликовал научную статью с их описанием, а также более популярную статью в Scieпtific American. Соответствующее упоминание также было сделано в некрологе на смерть Пенроуза, написанном для Королевского общества его сыном, выдающимся физиком-теоретиком и математиком Роджером Пенроузом.
С Пенроузом-старшим и его моделями меня познакомил зоолог Мердок Митчисон. Будучи не в состоянии воспринимать его модели всерьез, я все же попытался выказать вежливый интерес. Странным мне показалось то, что все это происходило в середине пятидесятых годов, уже после выхода публикации о двойной спирали ДНК. Я сделал попытку переключить внимание Пенроуза на нашу модель, однако он был куда сильнее заинтересован в своих собственных «моделях». Он думал, что, возможно, они могли существовать в период, предшествующий ДНК и восходящий к самому зарождению жизни.
Насколько я мог видеть, его деревянные кусочки не имели ничего общего с известными (или неизвестными) химическими соединениями. Я, конечно, не верю, что он полагал, будто гены сделаны из кусочков дерева, хотя органическая химия как таковая его, похоже, оставляла совершенно равнодушным. Так почему же его подход был почти бесполезным?
Причина в том, что его модель не достаточно хорошо приближалась к реальности. Конечно, любая модель - это непременно упрощение в той или иной степени. Наша модель ДНК была из металла, но она достаточно точно учитывала известные расстояния между химическими атомами, а также различие в прочности разных химических связей. Сама модель не подчинялась законам квантовой механики, но в известной мере они в ней проявлялись. Например, она не вибрировала вследствие теплового движения, однако мы могли ввести поправку на такие вибрации. Решающим отличием между нашей моделью и моделью Пенроуза было то, что наша модель приводила к подробным прогнозам касательно вещей, которые не присутствовали в модели явно. Быть может, четкой границы между демонстрацией и моделью нет, но в этом случае разница между ними весьма прозрачна. Двойная спираль, детально отражающая химические особенности, была верной моделью, тогда как модель Пенроуза была не лучше, чем демонстрации, «теории для успокоения души».
Еще необычнее тот факт, что его «модели» появились намного позднее наших. Чем они так привлекали его? Думаю, что истинная причина была в том, что он любил выпиливать из дерева фигурки и играть с ними (выдел. мое - nw), радуясь тому, что его любимое занятие может помочь осветить одну из ключевых проблем в его ученой деятельности - природу гена. С другой же стороны, он, по моим подозрениям, не любил химию и не хотел утомлять себя ею.
В этой связи я не могу не подумать и о том, как много свалилось на нас «моделей» человеческого мозга, которые, по большей части, появились на свет потому, что их создатели любят играть на компьютерах, писать компьютерные программы и забывают о всякой рассудительности, когда программа вдруг дает какой-нибудь заманчивый результат. Вряд ли их волнует то, действительно ли мозг использует те механизмы, что отражены в их «моделях».
Выходит, что в биологи хорошая модель должна не только быть обращена к поставленной проблеме, но и, если это возможно, связывать воедино сведения, полученные с помощью различных подходов, так чтобы можно было провести проверку этой теории разными методами. Сделать это не всегда можно немедля - теорию естественного отбора нельзя было проверить сразу на клеточном и молекулярных уровнях, однако любая теория всегда привлечет к себе большее внимание, если найдутся неожиданные доказательства в ее поддержку, а особенно доказательства различного рода.
* * *
Это репост. Три года назад в этом журнале были выложены две главы книги Ф.Крика «Безумный поиск». Откуда и взят данный фрагмент.
Нередкая ситуация - человек заявляет позицию, находит аргументы, и даже самоотверженно работает над проблемой. При этом его картина реальности и способ мыслить о ней определяются главным образом тем, что он просто «любит выпиливать лобзиком». Человек с молотком в руках представляет мир в виде большого гвоздя.
Такое крайне сложно отследить изнутри.
Но иной раз полезно примерить на себя и задаться вопросом: каким лобзиком выпиливаю я?