Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Пути формирования теоретической биологии в XX веке . 20
1.1. История развития идеи теоретической биологии. 20
1.1.1. Выдвижение идеи теоретической биологии.
1.1.2. Формирование основных направлений развития теоретической биологии. 22
1.1.3. «Пик» теоретической биологии во второй половине XX века. 29
1.1.4. Современный этап развития теоретической биологии. 46
1.2. Методологические подходы и проблемы теоретической биологии . 54
1.2.1. Теоретическая биология и проблема редукции. 54
1.2.2. Проблема представления биологической реальности. 57
1.2.3. Уровни живого и проблема целостности биологического знания. 60
1.2.4. Методологический образ теоретической биологии. 66
Глава 2. Истоки становления биосемиотики. 79
2.1. Вклад Себеока Т.: разработка идеи зоосемиотики. 80
2.2. Якоб фон Икскюлль: у истоков семиотического подхода в биологии . 85
2.2.1. Функциональный круг: от физиологии к теоретической биологии. 88
2.2.2. Концепция Umwelt. 90
2.2.3. Учение о значении. 97
2.2.4. Развитие идеи немеханистической биологии. 101
2.3. Выдвижение идеи биосемиотики: этология, эндосемиотика, фитосемиотика. 107
2.3.1, Этология и исследование коммуникации животных Гедигером Г. 107
2.3.2. Прото-семиотики Дж. Проди и молекулярная биосемиотика Флоркина М. как начало эндосемиотических исследований. 115
2.3.4. Фитосемиотика Крампена М.. 119
2.3.5. Роль Туре фон Икскюлля в формировании биосемиотики. 121
2.3.6. Интегративная идея биосемиотики и введение термина. 124
2.4. Влияние семиотической традиции на становление биосемиотики. 127
2.4.1. Особенности семиотики как традиции. 127
2.4.2. Эволюция взглядов на предметную область семиотики. 129
2.4.3.Томас Себеок: о глобальной семиотике и ее связи с биологией. 138
2.4.4.Учение о семиосфере Лотмана Ю.. 143
Глава III. Биосемиотическая парадигма в теоретической биологии . 147
3.1. Дискуссия о предмете биосемиотики. 147
3.2. Жизнь как семиозис: реализация биосемиотической парадигмы в теоретической биологии. 156
3.2.1. «Физическая», «дарвиновская», «знаковая», «герменевтическая» и «кодовая» биосемиотики. 158
3.2.2. «Кодовая» модель семиозиса и построение общей биосемиотики. 169
3.2.3. Проблемы концептуального сближения биологии и семиотики в контексте развития научного знания. 177
3.3. Биосемиотические интерпретации биологической реальности . 189
3.3.1.Значение и ценности в мире живого. 189
3.3.2. «Семантическое замыкание», «метасистемный переход», «двойственность кода»: особенности детерминации и динамики живых систем. 198
3.3.3. Триадические модели семиотики и анализ биологической реальности. 204
3.3.4. Коммуникация, язык и сознание в биологической реальности. 208
Заключение 217
Библиографический список 221
- Методологические подходы и проблемы теоретической биологии
- Якоб фон Икскюлль: у истоков семиотического подхода в биологии
- Жизнь как семиозис: реализация биосемиотической парадигмы в теоретической биологии.
- Биосемиотические интерпретации биологической реальности
Введение к работе
Актуальность темы исследования обусловлена тем, что проблема
формирования теоретической биологии, дискуссия о предмете и методах
которой началась, в настоящее время, с развитием биосемиотики как области
междисциплинарных исследований, приобретает новое парадигматической
решение. J
Если взглянуть на историю развития биологического познания, то мы
і можем наблюдать факты того, что биологи осуществляли теоретические и
методологические заимствования из других областей знания: математики,
t і
физики, химии,! гуманитарных областей. Современный биолог - это чаще всего специалист в нескольких научных дисциплинах. Но источником теоретических и^ методологических оснований может быть и> философия, и лингвистика, что даст нам новый образ теоретической биологии. Биологи стали приходить к осознанию того, что живые системы обладают рядом свойств, не присущих физическим системам, что жизнь — это нечто большее, чем просто физическое и химическое явление. Живое — это физическая система, но вместе с тем оно обладает также свойствами осмысленности и целенаправленности. Изучение живой плоти, т.е. субстрата знаков жизни, как заметил известный отечественный биолог Заренков В.А. , не приближает к пониманию сущности жизни1. Действительно, те молекулы, из которых состоят наши тела (включая* ДНК, белки и др.) не являются живыми. Следовательно,' если биология будет ограничиваться изучением молекулярного субстрата жизни, то, прежде всего, будут исследоваться неживые объекты, связанные с жизнью, так называемый, «физический аспект живой клетки». Но вопрос, поставленный Э. Шредингером в название своей классической работы «Что есть жизнь?», остается по-прежнему в центре биологического1 исследования, несмотря на относительное знание физического аспекта.
1 Заренков НА. Семиотическая теория биологической жизни. М.: КомКнига, 2007, стр. 7.
Многие биологи начинают обращать свое внимание на область семиотических исследований. Их усилия связаны с пониманием того, что живые системы«следует рассматривать как знаковые системы, что сущность живого связана с означиванием, с интерпретацией знаков. Биосемиотическая парадигма воплощает в своих положениях основные идеи и подходы, выработанные ;в рамках современного естествознания; и в рамках гуманитарных дисциплин. В центре философских и теоретических проблем биологии находится вопрос о сущности живого, ответ на который связан с прояснением вопросов о происхождение и развитии жизни. Биосемиотика, основываясь на современном научном понимании живых организмов как открытых, самоорганизующихся системах, построенных из биополимеров, предлагает исследовать знаковые процессы как сущностные процессы живых систем. В своих предположениях сторонники, биосемиотического подхода исходят из того, что в самоорганизующихся* системах знаковые процессы возникают как, эмерджентные процессы означивания и интерпретации, которые координируют биохимическую самоорганизацию живых систем2.
За последнее десятилетие биосемиотика стала заметным явлением в естествознании и философии биологии. Ряд известных исследователей, среди которых биологи, семиотики, философы, полагают, что биосемиотика может рассматриваться, как новая парадигма в современной биологии. Возникает необходимость проанализировать теоретические и методологические основания, естественнонаучное содержание и возможности реализации
биосемиотической парадигмы на пути понимания сущности и особенностей биоорганического мира.
Современная биология характеризуется наличием в ней множества частных теорий1 со своим предметом исследования, выделенном на том или ином структурном уровне. Живое рассматривается биохимией и
молекулярной биологией на молекулярном уровне, цитологией - на
і
2 О биосемнотнческом подходе в биологии см. Kull К Semiotic paradigm in theoretical biology. In Lectures in Theoretical Biology: The Second Stage, Kalevi Kull and Toomas Tiivel (eds.), 1993, pp. 52-62; Kull К, Emmeche С, ravareauD Biosemiotics Questions//Biosemiotics 1,2008, pp. 41-55.
! 5
1 клеточном, в рамках эволюционных теорий - на видовоми популяционном и
{ т.д. Число частных теорий, в биологии растет с каждым годом, причиной
'* тому могут быть, как процессы дифференциации, так и процессы интеграции
биологического і знания. В частной* теории обычно рассматривается какая-то
і одна, ограниченная сторона биологической реальности, успехи такого
рассмотрения влекут расширение и углубление представлений о живом* как
' предмете исследования, что многие исследователи расценивают как
' тенденцию прогрессивного развития биологии. Так, например, лидирующие
позиции среди !биологических дисциплин со второй половины XX века
і '
принадлежат молекулярной биологии и молекулярной генетике, которые
используют методы физики, химии в познании структуры и свойств живого3.
Другая тенденция состоит в том, что молекулярному биологу,
І систематику, эволюционисту, зоологу, этологу уже трудно понять друг друга,
методы, язык и теоретические принципы становятся все более специфичны в
каждой из современных биологических дисциплин. Растут барьеры между
( современными частными биологическими теориями, возникают ограничения,
1 связанные с попытками редукции одной теории к другой, с борьбой за
доминирование какого-то одного подхода в познании явлений жизни.
Расхождения между различными биологическими теориями отнюдь не
( способствуют объединению усилий для познания сущности жизни.
і '
Поэтому особое значение приобретает рассмотрение проблемы
' теоретизации биологического знания. Несмотря на бурный рост открытий в
f области познания живого, на усиливающуюся необходимость интеграции
биологического1 знания, в среде ученых до сих пор существуют крайне противоречивые оценки и суждения о теоретической биологии, о ее предмете и задачах. Стремительная разработка эмпирического знания приводит некоторых профессиональных биологов к пессимистическим выводам о
Об успехах молекулярной биологин в XX веке см. Энгельгардт В А Познание явлений жизни М : Изд-во
«Наука», 1985; Ратнер В А Генетика, молекулярная кибернетика: Личности и проблемы. — Новосибирск
і I Iaj ка, 2002. — 272 с. Франк-К&четцкий МД Век ДНК. М.: КДУ, 2004.
I і
самой; необходимости существования понятия «теоретическая биология»
(Симкин Г.Н:).! Во всяком случае, нет единодушия в< том, можно ли
рассматривать совокупность теоретических работ как целостное образование
і - теоретическую биологию (Птицына И.Б., Музалевский Ю.С.). Во многом
данная оценка связана с постулированием методологической и теоретической
неразвитости биологии в сравнении? с физикой или математикой, понятно,
что в этой^ оценке обнаруживается^ ориентация на классический идеал
научности при] рассмотрении проблемы теоретизация биологического
знания. ;
Ситуация!для анализа усложняется тем;, что в современном научном познании происходят важные перемены, которые связывают со сменой идеалов научности; формированием новых взглядов на^ научную рациональность' (Гайденко П.П., Степин B.C.). Такие критерии оценки и способы построения, научного знания* как ориентация на истинность, фундаментализм, вместе с ним; теоретический монизм, и методологический (теоретико-научный) редукционизм, а также- интернализм лишаются своей обособленной самоценности. Классический идеал научности во;все большей степени, подвергается критике, формируются новые критерии ^построения- и оценки научного знания, ориентирующиеся на антифундаментализацию, антиредукционизм, экстернализм. Методологическое мышление становится менее ригористичным и гораздо более терпимым, что соответствует и общим, тенденциям развития самого научного познания (Кезин А.В.). Между научными дисциплинами, естествознанием и гуманитарными науками, между исследовательскими коллективами возникают новые связи, происходит разработка новых интегративных подходов. Преодоление дуализма природы и культуры, как' замечает Степин B.C., связано с необходимостью учитывать соотнесенность получаемых знаний об объекте не только с особенностью средств и операций деятельности, но и с ценностно-целевыми структурами4.
4 Стенин B.C. Теоретическое знание. М., 2000. С. 633-634.
Расширение поля исследований феномена жизни во второй половине XX века характеризуется ростом числа и разнообразия наук, опирающихся на биологию, что! свидетельствует о повышении ее мировоззренческого,
методологического и ценностного потенциала. Сложившаяся в современной
науке и практике ситуация требует от ученых и экспериментаторов обратится
і к поиску новых решении, к междисциплинарным, пограничным
і исследованиям,; лежащим в основе зарождения и становления новых
нетрадиционных областей знания и научных направлений. В трудах Степина
B.C., Кедрова ! Б.М., Огурцова А.П., Мирского Э.М., Касавина И.Т.
* анализируется і феномен междисциплинарности научных исследований,
исследуется их'роль и место в научном познании. В современной науке
появляются новые междисциплинарные направления, со своим понятийным
аппаратом, новыми методологическими установками (психогенетика,
когнитивная наука, биоэтика, биополитика и др.), которые опираются в своих
исследованиях ' не только на методологию естествознания, но и на
методологию гуманитарных наук, одним' из таких быстро развивающихся
направлений и является биосемиотика.
Таким образом, актуальность темы данного исследования обусловлена, по крайней мере, тремя обстоятельствами.
Во-первых, существующим положением дел в области теоретизации биологического; знания. В этой области не утихает спор между теми, кто гипостазирует использование методов физики и химии в биологии, и теми, кто убежден в том, что цели биологической науки и ее методы отличны от таковых в физике и химии. Первые полагают, что биологические теории не просто могут быть совместимы с теориями физики и химии, но должны быть логическими частями последних, их оппоненты придерживаются позиции, что развитие биологии связано с формирование самостоятельной научной парадигмы.
Второе принципиальное обстоятельство, обусловливающие актуальность данной темы связано с тем, что биосемиотика - это синтез
естественнонаучного и гуманитарного знания, включающий анализ собственно феноменов жизни в неразрывном единстве с «жизнью» разума и «жизнью» культуры. Поэтому биосемиотика представляет интерес с философской точки зрения, так как мыслительная и познавательная
і і
деятельность человека, а таюке формирование и развитие культуры являются
философскими проблемами на протяжении всей истории философии.
В-третьих, актуальность настоящей работы обусловлена
необходимостью философско-методологического осмысления возникновения
и развития биосемиотики как современного междисциплинарного
направления исследований. Особенностью биосемиотики является то, что
она представляет собой область междисциплинарных исследований,
расположенную! на' пересечении биологии и семиотики, которая
интерпретирует1 живые системы как знаковые системы. Представляется
важным выявить: какие исторически сложившиеся * научные идеи и теории,
і как биологии, так и семиотики послужили основой для биосемиотического
междисциплинарного синтеза, в каком общенаучном контексте он проходил.
Биологическая реальность анализируется с применением методов и понятий
семиотики (текст, интерпретация, коммуникация, семиозис, типы знаков,
значение). В 'биосемиотике только разрабатывается самостоятельный
терминологическо-понятийный аппарат, метанаучные дискуссии
продолжают доминировать над методическими проблемами конструирования
объекта исследования и организации эксперимента, идет обсуждение
основных вопросов и задач, на которые биосемиотике необходимо дать
ответ. Становится необходимым проследить преимущества и недостатки
конвенционально-традиционного и новаторского употребления
семиотической терминологии в контексте биологических исследований. В
тоже время бйосемиотика представляет собой уже в некоторой мере
целостное явление: сформировалось устойчивое научное сообщество
исследователей относящих себя к биосемиотикам, определены исторические
истоки и общие основания, сближающие разные подходы, просматривается
I I
единая установка на развитие эвристического потенциала био семиотического подхода в решении теоретических проблемсовременной биологии.
Степень разработанности* проблемы необходимо рассматривать с одной стороны в, контексте появления и развития^ биосемиотики, как самостоятельной дисциплины, а с другой стороны в контексте реализации идеи- теоретической' биологии в XX веке. В первом случае необходимо
констатировать,) что биосемиотика возникла и развивалась преимущественно
I в западных странах, хотя- и с непосредственным участием представителей
бывшего Советского Союза, поэтому степени разработанности ее проблем в
! западной литературе и отечественной литературе значительно разнятся.
История і возникновения биосемиотики как самостоятельного
междисциплинарного направления науки представлена в работах 1990-ых -
2000-ых годов Барбиери М. (Barbieri), Кулля К. (Kull), Себеока Т. (Sebeok),
Шарова А.А., Фаваро Д. (Favareau), Эммеча К. (Emmeche)5. Необходимо
отметить, что эти исследователи^ пытаются уделить внимание не только
отдельным проблемам, в своей специфической области, но одновременно
уделяют внимание рассмотрению общеметодологических вопросов,
стремятся выявить философские предпосылки и основания
биосемиотических исследований. В трудах семиотиков Себеока Т., Пирса
Ч.С., Морриса Ч.У, Лотмана Ю.М., Якобсона Р., Степанова Ю., биологов
Бэра К.,. Икскюлля Я.И., Любищева А.А., Мейена СВ., Берталанфи^ Л.,
Лоренца К., Гедигера- Г., Флоркина М., Проди Дж., Бейтсона Г., медика
Икскюлля Т., физиков Винера Н., Пригожина И.Р., Турчина В.Ф:, Патти Г.,
психолога Ротшильда Ф., философов Лангер С, Кассирера Э., Бахтина М.
закладываются теоретические основы концептуального сближения биологии
и семиотики. !
OG истоках возникновения и истории формирования биоссмиотики см. Sebeok Т. A. Biosemiotics: Its roots,
proliferation, and prospects. //Semiotica, 134(1/4), 2001, pp. 61-78; Kull K. Biosemiotics in the twentieth century:
a view from biology II Semiotica vol.127 (1/4), 1999, pp.385-414; Favareau D The Evolutionary History of
Biosemiotics II Introduction to Biosemiotics: The New Biological Synthesis. Berlin: Springer, 2006, pp. 1 — 67;
Barbieri M. A Short History of Biosemiotics II Biosemiotics — 2009 — №2, Berlin: Springer Science, 2009, pp. 221 -
245. !
і і
I \
1 І
Формирование- «семиотической: подхода» в теоретической биологии* освещают в своих работах Левич А.П., Шаров А.А., Заренков Н.А., Чебанов
СВ., Титов CJA., Себеок Т., Кулль К, Хоффмейер Дж., Эммеч К. ,
Штернфельт ФІ, Барбиери М., Векаваара Т6. Применению понятийного
аппарата семиотики для построения экспериментальных и объяснительных
моделей в биологических дисциплинах уделяют внимание в своих трудах
Владимирова Е.Д., Иванов Вяч. Вс, Лоренц К., Налимов В.В:, Наумов Н.П.,
Огрызко В., Панов Е.Н., Розенберг Г.С., Седов А.Е., Степанов Ю.С.,
і Туровский А., Черниговская Т.В., Шрейдер Ю.А., Эко У., Якобсон Р.
Биосемиотика - относительно молодая, но очень интенсивно
развивающаяся область. О динамике ее развития может дать представление
перечень международных конференций, которые, начиная с 2001 года
проводятся ежегодно, под общим названием «Gatherings in Biosemiotics»
(2001, 2002, 2003, 2004,2005, 2006, 2007 и 2008 гг.)7. Последние годы лекции
по биосемиотике включаются в учебные курсы, выходит биосемиотический
тезаурус! Институализация биосемиотики произошла в 2005 году, когда
было образовано Международное общество биосемиотических исследований
и стал выходить «Биосемиотический» журнал»9. Также отметим работу
отечественной «Зимней школы по теоретической биологии» (1989, 1990), где
рассматривались вопросы взаимодействия биологии и лингвистики.
Идеологическими лидерами школы были Мейен С, Шрейдер Ю., Левич А., а
в семинарах активное участие принимали Шаров А., Чебанов С, Огрызко В.,
6 См. Заренков НА. Семиотическая теория биологической жизни. М.:УРСС, 2007; Emmeche С Taking the semiotic turn, or how significant philosophy of biology should be done// Sats - Nordic Journal of Philosophy, vol.3(№l), 2001, pp. 153-162; Hoffmeyer J. Sing of Meaning in the Universe. Bloomington: Indiana University Press, 1996; Kull K. Biosemiotics in the twentieth century: a view from biology II Semiotica vol. 127 (1/4), 1999, pp. 385-414. См. сборники статей по итогам конференций с одноименным названием «Gatherings in Biosemiotics»
8 См. Emmeche С, Kull К, Stjernfelt F. A brief biosemiotic glossary II Reading Hoffmeyer, Rethinking biology;
Tartu Semiotics Library vol.3, Tartu. Tartu University Press, 2002, pp. 25 — 30. Также и на русском языке
Седовым А.Е. создан словарь биосемиотических терминов, пока существует только электронная версия, с
которой можно ознакомиться на сайте http: // biospace.nw ru
9 Об этом событие см. Favareau D Founding a world biosemiotics institution: The International Society for
Biosemiotics Studies II Sing Systems Studies 33.2, 2005, pp. 481 - 485. Более подробную информацию о
деятельности бносемиотического сообщества можно найти на сайте http: //www
' 11
I I
Седов А., Титов С.10. Br настоящее время в Санкт-Петербурге действует научный семинар по биосемиотике и биогерменевтике под руководством ЧебановаС.11.
Преимущественно отечественная и зарубежная литература по проблемам биосемиотики представлена в виде отдельных статей, сборников статей и коллективных монографий. В тоже время есть ряд работ, вышедших в последние два'десятилетия, которые можно считать фундаментальными для биосемиотики. 'Это работы Барбиери М., Хоффмейера Д., Кулля К., МаркошаА.12. |
Заметим, что большинство авторов, представляющих биосемиотику, являются биологами по образованию, поэтому в анализе развития биосемиотики !как междисциплинарного направления, взаимосвязи и взаимодействии биосемиотики с другими^ научными дисциплинами явно ощущается необходимость более целостного философско-медологического осмысления, присутствующего, например, в работах Векаваара Т. (Vehkavaara) , Бриера С. (Brier)13.
Проблема^ теоретизации биологического знания активно разрабатывается, на протяжении всего XX столетия в работах биологов, философов, историков и методологов науки: Берталанфи Л., Бауэра Э., Борзенкова В.Г., Брызгалиной Е.В., Вернадского В.И., Гудвина Б., Добжанского Т., Заренкова Н., Икскюлля фон Я., Карпинской Р.С, Кастлера Г., Кауфмана С, Кремянского В.И., Левича А.П., Лисеева И.К., Любищева А.А., Майра Э., Мирзояна Э.Н., Моровица Г., Олескина А.В., Патти Г., Рашевского Н., Рьгоза М., Розена Р., Розенберга А., Розина В.М., Тимофеева-Ресовского H.Bi, Тома Р., Уоддингтона К., Уотермэна Т., Шмальгаузена
См. Седов А.Е Школа по теоретической биологии «Теоретическая биология и теоретическая экономика» //Вопросы истории естествознания и техники. 1996. №3 стр. 165 — 167.
11 Чебанов СВ. История одного семинара // Пчела. 1998. №12, стр. 33 - 38
12 Barbieri М. The organic codes. An introduction to semantic biology. Cambridge: Cambridge University Press,
2003; Hoffmeyer J. Signs of meaning in the universe. Bloomington: Indiana University Press, \996;Hoffmeyer J
Biosemiotics: An examination into the signs of life and the life of signs. Scranton and London: University of
Scranton Press, 2008; Afarkos A. Readers of the book of life: Conceptualizing developmental evolutionary biology.
Oxford: Oxford University Press, 2002.
13 Vehkavaara, T. Why and how to naturalize semiotic concepts for biosemiotics. Sign Systems Studies 30(1), 2002,
pp. 293-313.
И.И., Халла Д.;, Эльзассера В., Эренберга Р., Фролова И.Т. и др. Следует отметить серию, симпозиумов по теоретической биологии под руководством Уоддингтона К.? проходивших в период с 1966 по 1972 год. Благодаря этим встречам ученых, теоретическая биология получила новый импульс развития14.
Объектом исследования выступает биосемиотика как область
І междисциплинарных исследовании.
Предметом диссертационного исследования является реализация биосемиотической парадигмы в теоретической биологии.
Цель исследования заключается в том, чтобы выявить направления реализации биосемиотической парадигмы в теоретической биологии.
Для реализации цели исследования были поставлены следующие задачи:
1. выявить и проанализировать основные подходы к теоретизации
биологического знания, сложившиеся в XX веке;
определить актуальные проблемы теоретической биологии, связанные с трактовкой ее предмета, методологическими и гносеологическими установками;
реконструировать биологические и семиотические истоки возникновения биосемиотики, определить вклад конкретных исследователей в ее формирование;
определить предметную область и методологические основания биосемиотических исследований;
раскрыть направления реализации биосемиотической парадигмы в теоретической биологии и произвести критический анализ онтологических, гносеологических и методологических проблем, возникающих для каждого из направлений;
Всего за период с 1966 года по 1972 год состоялось четыре симпозиума и вышло четыре тома оригинальных статей под общим названием «На пути к теоретической биологии» («Towards a Theoretical Biology»).
6. рассмотреть практические возможности-биосемиотики в,решении' проблем биологической науки.
Методологической основой данного исследования выступают важнейшие принципы современной философии и методологии науки, прежде всего, сравнительный принцип и принцип историзма, которые позволили обнаружить различия в основных подходах к теоретизации биологического знания, определить основные направления развития биосемиотики. В исследовании биосемиотики как междисциплинарной науки используются принцип экстраполяции в научном' познании и принцип целенаправленного синтеза философского, естественнонаучного и гуманитарного знания.
Тема исследования с необходимостью выводит на методологическую проблематику. Особенность работы заключается в том, что в ней затрагиваются с одной стороны методологические проблемы гуманитарного познания, а с другой стороны; естественнонаучного. Поэтому, наряду с принципом сравнения, используется установка на плюрализацию методологических стандартов научности с опорой на современные трактовки научной рациональности. Кроме того, в работе также используются теоретико-методологические разработки отечественных и зарубежных авторов в области семиотики, теоретической"биологии (теории эволюции,и др.), теории информации, теории систем, кибернетики.
Научная новизна исследования определяется тем, что в нем впервые дается целостное представление о биосемиотике, выявляются ее методологические основания, историко-научный и философский контекст, определяется научный статус и направления реализации биосемиотики в формировании теоретической биологии.
В; ходе работы? были получены* следующие основные результаты,
обладающие научной новизной:
; в процессе рассмотрения основных периодов формирования
теоретической биологии в XX веке установлена их преемственность и
I содержательное| наполнение, определены конкретно-научные и
методологические предпосылки і развития* основных подходов (физико-
химического, эволюционного, системного) к проблеме теоретизации
биологического |знания;
!'''
у становлено,;, что проблемы теоретической биологии в настоящее
время?связаны,с применением- віее формировании «замещающих моделей», также показано^ что современное биологическое познание движется в сторону теоретического и: методологического плюрализма, где междисциплинарность выступает и как способ! представления биологической реальности, и.как форма<методологической коммуникации;
. проанализированы биологические и семиотические истоки возникновения ? ї " бйосемиотики ? как междисциплинарной! области исследований; ее основных направлений (экзосемиотики и эндосемиотики);,
раскрыты положения; задающие предметную область и
методологические основания биосемиотических исследований;
выявлены основные направления,реализации; статус и значение биосемиотической парадигмы в теоретической биологии, осуществлен критический1 анализ онтологических, гносеологических и методологических проблем, возникающих для каждого из направлений;
эксплицирован концептуальный аппарат биосемиотики, включающий ві себя концепты, обозначающие процессы детерминации и динамики г живых систем (семантическое замыкание, двойственность кода); коммуникации и поведения (ценность, полезность), раскрыты, результаты биосемиотических исследований в решении проблем теоретической биологии.
Положения, выносимые на защиту:
Анализ истории теоретической биологии показал, что основой ее развития и движения выступают расхождения во взглядах исследователей на понимание собственно предмета теоретической биологии. Дискуссионный и противоречивый характер самой постановки вопроса о теоретизации биологического! знания связан с двойственностью природы теоретической биологии, которая с одной стороны выступает как методология- и логика науки, вскрывающая закономерности научного познания, а с другой стороны, является естественнонаучной дисциплиной, призванной дать решение проблемы'возникновения, организации и развития жизни.
Основные этапы формирования теоретической биологии связаны с попытками идеализации изучаемого объекта и построением соответствующих теоретических моделей биологической реальности. Начиная с 1930:ых годов в биологии в качестве господствующего выступал физико-химический подход. Биология не раз пыталась отстоять свои права на теоретическую и методологическую самостоятельность, противопоставляя свои собственные программы физикализму (прежде всего, эволюционный и системный подход). В*последние десятилетия XX века физико-химический подход постепенно утратил доминирующие позиции в биологии, и причиной этого во многом явилось, как ни парадоксально, выявленная с помощью физико-химического подхода сложность организации- биологических объектов, неадекватность механицизма и недостаточность формального аппарата физических теорий для описания и объяснения биологических феноменов.
Специфика теоретической биологии на ее современном этапе определяется, по меньшей мере, тремя особенностями: 1) признанием гетерогенности биологической реальности, 2) ориентацией на реализацию неклассических подходов, 3) междисциплинарным характером. Анализ существующих' методологических подходов в проблеме теоретизации биологического'знания позволяет сделать утверждение о том, что в процессе
формирования теоретической биологии базовой становится установка на1 методологический^ плюрализм. Проблемы, как содержательного, так и методологического плана, которые не нашли разрешения в рамках уже сложившихся подходов, а также возникновение новых задач, послужили причиной поиска альтернативных существующим подходов в развитии теоретической биологии. В таком качестве может, как показано в работе, выступать биосёмиотический подход.
Взаимное тяготение семиотики и биологии наблюдалось, в течение всего XX века, и особенно усилилось, после того, как был открыт генетический -код и осознана- значимость понятия информации, информационного подхода в исследовании феномена жизни. В- ходе развития биологических и семиотических исследований стало ясно, что принципы развития и эволюции живых систем и знаковых систем сходны и зависят от семиотической организации^ знаковых систем не менее, а с возрастанием сложности этих систем (начиная уже с самых простых биосистем) - все более, чем, от их физических субстратов. Как результат сформировалась междисциплинарная» область исследований, предметом которой выступают живые системы, интерпретируемые как знаковые системы, так как процессы коммуникации и означивания*наблюдаются у всех царств живого и на всех уровнях организации живых систем.
Биосемиотика как парадигма теоретической биологии имеет, несколько направлений реализации, она может 1) выступать как инструмент описания биологической реальности; 2) выполнять интегративную функции по отношению к биологическому знанию, предоставляя возможность объяснять взаимодействие разных уровней биологической реальности, интерпретируя их как уровни семиозиса; 3) претендовать на роль нового подхода в теоретической биологии, который можно- связать с развитием в философии биологии такого направления, как «качественный органицизм»; 4) рассматриваться как основание для построения общей теории жизни, базируясь на «кодовой» модели семиозиса. Исходными и
основополагающими, положениями! биосемиотической- парадигмы
становятся следующие тезисы: жизнь, и- семиозис взаимно предполагают друг друга (тезис Себеока Т.); семиозис и значение являются естественными природными сущностями. Становление биосемиотического подхода, таким
образом, может рассматриваться как попытка- преодоления дуализма
!
природы- и культуры, естествознания и гуманитарных наук, где особое значение приобретает взаимное сопряженное развитие количественных и
качественных методов в исследовании феномена жизни.
Теоретическое и практическое значение исследования.
Теоретическая- значимость работы связана с теми положениями диссертационного исследования, которые в дальнейшем могут направлять теоретические исследования в* области методологии естественных и гуманитарных наук. В, этом отношении-представляет интерес рассмотрение биосемиотики как подхода в теоретической биологии, направленного на интеграцию различных биологических дисциплин, поиск новых методологических средств, описания- и изучения живых систем. Выявлены основные направления взаимовлияния биологии и семиотики в формировании нового предметного и проблемного поля» исследований. Результаты диссертационного исследования имеют значение для философии науки, поскольку представляют обширный" исторический и теоретический материал для осмысления процессов междисциплинарного синтеза1 в современной науке, борьбы исследовательских программ, смены идеалов научности, становления предмета междисциплинарных исследований, возникновения научных сообществ и др.
Данная работа будет теоретически и практически полезной для развития современной биологии. В ней обсуждаются вопросы теории и методологии биологической- науки, проблемы возникновения и сущности жизни, представления биологической реальности, приводятся примеры неинвазивных методов исследования живых систем, рассматриваются перспективы семиотического подхода в биологии.
Материалы диссертационного исследования могут быть использованы при чтении общих и специальных курсов по философии и методологии
науки, философским проблемам естествознания для студентов,
специализирующихся по различным философским дисциплинам, а так же для студентов-биологов.
Апробация диссертации. Основные положения диссертационного исследования обсуждались на кафедре философии естественных факультетов МГУ имени М.В. Ломоносова, на Ломоносовских чтениях в МГУ имени М.В.
Ломоносова, на международной конференции «Эстетика и научное познание» в 2003 г.. По исследуемой проблеме автором опубликовано несколько тезисов и статей. Отдельные аспекты темы обсуждались в ходе ведения семинарских занятий в рамках учебного курса «Философские проблемы конкретно-научных дисциплин: философские проблемы биологии» на философском факультете, чтения лекций по курсу «Биоэтика» студентам биологического факультета, а также в рамках семинарских занятий по философии и методологии науки с аспирантами биологического факультета в МГУ им. М.В. Ломоносова.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и библиографического списка.
Методологические подходы и проблемы теоретической биологии
Если представить историю развития теоретической биологии в самом общем виде, то это борьба между исследовательскими программами. Примечательно при этом, что в исследованиях теоретической биологии наметилась тенденция квалифицировать эти подходы в- более широком методологическом контексте. Например, на уровне методологических подходов развитие теоретической биологии часто представляют антиномией редукционизма и ирредукционизма в разных вариантах: механицизм, и витализм, картезианство и дарвинизм (Добжанский Т.), картезианство и композиционизм (Симпсон Д.), функционализм и эволюционизм (Майр Э.), молекулярный и системный подходы (Хайлов К.М.). Здесь следует заметить, что рассмотрение проблемы «редукционизма» составляет часть содержания образа теоретической биологии XX века, даже само слово «редукционизм» появилось в литературе по теоретическим проблемам биологии. В своих «Заметках о редукционизме» СВ. Мейен писал: «Проблема редукционизма неисчерпаема. Высказаться по ней означает сформулировать все свое философское кредо. А это может быть лишь задачей всей жизни»110. Даже отдельное рассмотрение проблемы редукционизма и ее связи с развитием теоретической биологии XX века является вполне самостоятельной задачей, выходящей за рамки данной работы111. Поэтому ограничимся тем, что остановимся на некоторых методологических аспектах рассмотрения проблемы.
Современные методологические представления позволяют утверждать, что любые объекты науки (не исключая биологических) представляют собой объективации и конструктивизации соответствующих форм научного познания и организации знаний (в данном случае, биологических). Теоретическая работа подразумевает некоторую гомогенизацию, каждое новое явление сводится к уже изученному. «Пусть развитие организма не сводится к физико-химическим взаимодействиям, - писал Мейен СВ., - мы все равно вынуждены его упрощать, редуцировать до такой-то модели, хотя бы использующей одни лишь сугубо биологические понятия. Мы не можем изучать объекты, не сводя все неповторимое к чему-то обобщенному, повторяющемуся. ...Лишая изучаемые объекты неповторимости, объединяя их в систематические группы (таксоны) и изображая их в виде схем (архетипов), мы их идеализируем. Без этого наука невозможна. Но любая идеализация - уже некая редукция. Стало быть, редукции необходимы, хотя редукционизм в его обычном смысле методологически несостоятелен. Выбрать и обосновать метод редукции - вот в чем вопрос»112.
Господство физико-химической подхода в теоретизации биологии привело к редукционисткому стилю исследования, идеал которого -выведение свойств жизни из законов физики. Молекулярная биология, в этом смысле, по мнению известного отечественного ученого Энгельгардта В.А., являлась завершающим этапом того направления в изучении живых объектов, которое обозначается как «редукционизм», т.е. стремление свести сложные жизненные функции к явлениям, протекающим на уровне молекул и потому доступным изучению методами физики и химии. Энгельгардт В.А., говоря об эффективности такого подхода, вместе с тем замечал, что в естественных условиях в клетке, ткани, органе и целом организме исследователь имеет дело с системами возрастающей степени усложненности. Он писал: «Такие системы образуются из компонентов более низкого уровня путем их закономерной интеграции в целостности, приобретающие структурную и функциональную организацию и обладающие новыми свойствами. Поэтому по мере детализации познаний о закономерностях, доступных раскрытию на молекулярном и примыкающих уровнях, перед молекулярной биологией встают задачи познания механизмов интеграции как линии дальнейшего развития в изучении явлений жизни»113. Таким образом, интегратизм, по мнению Энгельгардта В.А., должен был снять противоречие редукционизм - ирредукционизм и показать, как происходит интеграция элементов низшего уровня в новые целостности с иными степенями упорядоченности. Однако, как заметил Мейен СВ., интегратизм методологически неотличим от редукционизма, так его конечная цель представление свойств целого через свойства частей 4.
Говоря о редукционизме при исследовании свойств1 живого, не обязательно иметь в виду стремление свести свойства целого к свойствам частей, мыслим и обратный редукционизм (холистический), когда все свойства частей рассматриваются как результат детерминации целым. Но известные попытки провести такую редукцию с целью построения теоретической биологии оказались уязвимы.
Проблема; редукционизма в теоретической биологии выводит на проблему представления биологической реальности. В связи с этим обратимся к описанию и анализу биологической реальности.
Якоб фон Икскюлль: у истоков семиотического подхода в биологии
В данном- параграфе выявим и проанализируем научные идеи выдающего исследователя биолога, теоретика биологии Якоба фон Икскюлля (Jakob von Uexkull 1864 - 1944)174, которые оказали существенное влияние на формирование современной, биосемиотики, на. ее предмет, концептуальный аппарат и методологию. Его работы -составляют тот историко-научный- контекст, обращение к которому позволяет прояснить не только истоки становления биосемиотики как междисциплинарной области исследований, но и проследить движение научной мысли в биологической науке в первой половине прошлого столетия.
Актуальность и междисциплинарность идей Икскюлля Я.фон. были продемонстрированы на нескольких конференциях последних десятилетий . Вышел- специальный І выпуск журнала; «Semiotica» (134/200 Ь), в котором представители различных направлений от лингвистики до кибернетики и; молекулярной биологии проследили, как повлияло на их исследования наследие Икскюлля. Например, на развитие организмической биологии и системной теории Людвига фон Берталанфи и этологию Конрада Лоренца . Более того, Конрад Лоренц сам отмечал, что «исследовательская программа, намеченная Икскюллем во многом близка этологической»177.
Уже в начале XX века Икскюлль осознал- важность роли, которую играют в организме механизмы обратное связи. Он ввел понятие Funktionskreis (функциональный круг), чтобы описать поведение как регуляционный, процесс между организмом и окружающей средой. Концептуальная модель функционального круга рассматривается как предвосхитившая кибернетическую модель, в некоторых современных работах Икскюлль даже обсуждается как пионер кибернетики- и исследований в 5области искусственного интеллекта178. В его работах можно проследить тенденцию перехода от темпоральной (эволюционной, генетической, «вертикальной») биологии1 к- пространственной (организмической, геномной, «горизонтальной») биологии 179. Он внес весомый вклад в биологию развития или эпигенетическую биологию, наряду с такими учеными как Бэр К., Томпсон А., Дриш X., Уоддингтон К., Гудвин Б., Том Р., Розен Р.180. Кулль К. отмечает, что изучение-научного наследия Икскюлля Я. фон может помочь более полно представить историю теоретической биологии и «провести линию между К. Бэром и Р. Розеном».
Для биосемиотики значимо, что Якоб фон Икскюлль был первым, кто начал научный, анализ проблем, находящихся на пересечении биологии и семиотики.
В целях настоящего исследования проследим развитие работ Икскюлля по линии: физиология - теоретическая биология - концепция Umwelt -учение о значении. Такая последовательность, как представляется, во многом отражает тенденции развития всего творчества Я. фон Икскюлля.
Переходя1 к непосредственному рассмотрению научных идей Я. фон Икскюлля, необходимо предварительно упомянуть о мировоззренческих и философских основаниях его взглядов. В биологии он склонялся к холистическим взглядам и занимал критическую позицию по отношению к дарвинизму. В своих работах Икскюлль не раз ссылается на Канта И. и его учение о феноменальном мире и априорных формах. Собственная интерпретация утверждения Канта, что «вся реальность есть субъективный феномен», позволила Икскюллю сформулировать основные задачи- для биологии: «Это утверждение должно быть главным, фундаментальным основоположением также и в биологии». Задачу биологии он видел как расширение результатов исследования Канта в двух направлениях: «1. рассмотреть роль нашего тела, особенно наших органов чувств и нашей центральной нервной системы и 2. исследовать отношения других субъектов (животных) к объектам»182. К решению первой из заявленных задач Икскюлль приступает в рамках рассмотрения проблемы части и целого, важной проблемы не только биологии, но и всего научного познания.
Жизнь как семиозис: реализация биосемиотической парадигмы в теоретической биологии.
В последние два десятилетия появилось несколько статей, в которых биосемиотика декларируется как (новая) парадигма в биологии (или теоретической биологии) (Anderson, Emmeche, Kull, Hoffmeyer, Sharov, Barbieri). «Мы предлагаем заменить традиционную парадигму биологии семиотической парадигмой, ядром которой является понимание биологической формы в первую очередь как знака». Такое понимание, прежде всего, обращает наше внимание на тот факт, что живые системы обладают рядом свойств, не присущих физическим системам. Живое - это физическая система, но вместе с тем оно обладает также свойствами осмысленности,, и целенаправленности. Заренков В;А. В» своей книге «Семиотическая1 теория биологическое жизни», отрицательно отвечая на вопрос можно ли понять, смысл письменного текста, изучая графику букв, типографскую краску и волокнистую структуру бумаги, пишет: «Изучение живой плоти, т.е. субстрата знаков жизни, не приближает к пониманию сущности жизни. Сущность жизни; - это значение и смысл организмов-знаков, она имеет знаковую семиотическую природу. Задача теоретической биологии в такой интерпретации видится как переосмысление и такая формализация натуралистической картины, жизни, которая позволила, бы выявить знаковую природу жизни; Таким образом, могли бы сложиться благоприятные условия для содержательного диалога с собеседником. Этим собеседником является математизированная1 физико-химическая биология» .
Здесь необходимо сделать пояснение, что в современной биосемиотике под традиционной шарадигмой в биологии авторы понимают, прежде всего, господство неодарвинизма и молекулярной биологии в теории биологии и физико-химического редукционизма- в ее методологии. Появление биосемиотической парадигмы обусловлено также целым спектром проблем стоящих перед теоретической биологией34 , на, которые невозможное дать ответа, находясь в рамках господствующей парадигмы. Также заметим, что само понятие «парадигма» (от греч. - paradeigma. - пример, образец) не поясняется авторами, они ссылаются на. интерпретацию Куном Т. этого понятия, но необходимо вспомнить, что у самого Куна встречается несколько определений это понятия350. И, как верно замечает Степин B.C., крайнюю многозначность и расплывчатость понятия парадигмы отмечали многочисленные оппоненты Куна . В настоящем, философы науки определяют парадигму как строго научную теорию, воплощенную в системе понятий, выражающих существенные черты действительности, или как признанные всеми научные достижения, дающие научному сообществу модель постановки проблем и их решений в течение определенного исторического периода332. Содержательный анализ работ биосемиотиков, в которых утверждается необходимость формирования «семиотической парадигмы» в биологии, показывает, что авторы этих работ под парадигмой понимают, прежде всего, модель постановки проблем и методов их решений. Такой моделью (в теоретической биологии может выступать, по их мнению, семиотическая модель. Как подчеркивает в «Энциклопедии биосемиотики» Хоффмайер, биосемиотика — это просто одна из частных биологических дисциплин, она скорее представляет собой определенные теоретические основания для изучения биологии353. Перед тем как рассмотреть основные направления реализации биосемиотической парадигмы, необходимо сделать пояснение, что в настоящей работе понятие «парадигмы» будет выполнять следующие функции: 1) отражать предпосылки, содержание и оригинальность взглядов определенного направления или школы в биосемиотике; 2) способствовать различению теоретических построений в биологии при смене одной парадигмы на другую.
К настоящему моменту, по общему признанию биосемиотиков, сформировалась и развивается пять основных теоретических разделов, или пять различных школ биосемиотики. Во-первых, «физическая» биосемиотика Патти Г. и варианты ее расширения в виде второго направления «дарвиновской» биосемиотики Г. Патти Г. и Дикона Т.. В-третьих, зоосемиотика, получившая развитие в трудах Т. Себеока и ее расширение в виде «знаковой» биосемиотики Себеока Т. и Хоффмейера Д.. В-четвертых, герменевтическая биосемиотика Антона Маркоша. И, в-пятых, «кодовая» биосемиотика, которую следует связать с разработками БарбиериМ. идей семантической теории эволюции. К настоящему моменту, хотя- различия между школами остаются существенными, тем не менее, в биосемиотическом сообществе наблюдается стремление выстроить продуктивный диалог между представителями различных направлений, выработать общую междисциплинарную программу. Поэтому далее в работе охарактеризуем) основные направления биосемиотических исследований и сравним их преимущества и недостатки в контексте формирования биосемиотической парадигмы теоретической биологии,
Биосемиотические интерпретации биологической реальности
Традиционная биология в описании биологической реальности избегала таких понятий, как ценность, цель, полезность, так как описания, основанные на применении этих понятий, не могли быть формализованы и, следовательно, не соответствовали тем требованиям научности, на которые ориентировалась биология. Признание значения сущностной характеристикой живого и развиваемое представление об организме как субъекте со своим Umwelf ом позволило ввести такие понятия как ценность и полезность при описание и объяснении биологических феноменов.
Понятие ценности очень важно для понимания феномена жизни. Компоненты окружающей среды могут иметь позитивную или негативную ценность для организма. Например, ресурсы имеют позитивную ценность, а опасные объекты, такие как враги, имеют негативную ценность. Ценности также могут быть применимы к различным видам активности: питанию, сну, движению, росту, размножению и прочее. В эволюции объектов и процессов организм субъективно интерпретирует мир и самого себя, т.е. строит свой Umwelt (в терминологии Икскюлля).
Уже Фишер в 1930 году попытался понятие «ценность» применить к миру живого. Он определял репродуктивную ценность организма как его вклад в рост всей популяции403. Например, зародыши имеют более маленькую репродуктивную ценность, чем взрослые особи, так как взрослые могут легко производить множество зародышей, а для зародыша требуется много времени, чтобы развиться во взрослую особь. В простых организмах, которые не способны обучаться на собственном индивидуальном опыте, естественный отбор выступает механизмом максимизирующим ценность организмов в каждом шаге жизненного круга. Высшие животные могут прогнозировать ценность до действия естественного отбора. Следовательно, они могут оптимизировать свое поведение без смертельного исхода.
Фишер определял ценности только для целого организма, но применение этого понятия можно расширить до частей организма и отношений между частями. Ценность части (или отношения) эквивалентна ее вкладу в процесс саморепродукции.
Одна из основных проблем в биосемиотике понять как "что-то" стало "кем-то" (Хоффмейер, 1997)404. Другими словами как произошла субъективность, или как система" может начать интерпретировать мир? Действие является возможным предшественником интерпретации. У примитивных организмов интерпретация всегда сводится к некоторому простому действию. Организмы проявляют бесчисленное количество спонтанных действий, которые не индуцируются внешними сигналами. Возникает вопрос: что делает организмы приспособленными для всех этих действий? Согласно физике и химии, активность организма предопределена его структурой. Но это только половина ответа, или лучше сказать, не ответ вовсе, потому, что далее следует вопрос, почему организмы имеют определенную структуру. Действие и структура - это две стороны одной вещи, называемой «организм».
Ценность системы А относительно системы В - это мера способности системы А производить системы В. Ценность зависит от количества произведенных систем и скорости их производства .
Нормальная коммуникация, отмечает Шаров А., требует, чтобы знаки обладали позитивной ценностью для обоих: адресата и получателя406. Организм тратит собственные ресурсы на производство знака, только если знак имеет ценность, т.е. он прямо или косвенно увеличивает темп самовоспроизведения. В этом смысле получатель никогда не интерпретирует сообщение без ожидания изменения своего состояния после интерпретации. Только у высших животных и людей ожидания становятся осознанными. Но в некоторых случаях ценность знака может быть негативной. Например, некоторые хищники могут перехватывать сигналы, производимые их добычей. В этом случае ценность знака негативна для адресата. Другие хищники могут имитировать знаки, которые привлекают добычу. В этом случае ценность знака является негативной для получателя. Наличие негативных ценностей - это выход за пределы нормы. Если знак имеет негативную ценность слишком часто, то организмы будут просто избегать его употребления. Таким образом, коммуникация между живыми организмами развивается, если только она несет ценность. Как пишет Шаров А.: «Производство сообщений является полезным, только если эти сообщения приносят дополнительную ценность для организма, т.е. увеличивают их самовоспроизведение».
Понятия ценности и коммуникации-тесно взаимосвязано с понятием информации. Живой организм представляет собой систему, организация и развитие которой, начиная с молекулярного уровня, определяются информацией. Поэтому все стороны деятельности живых систем на,разных уровнях (от субклеточного, молекулярного до уровня целостного организма) можно рассматривать в информационном аспекте. Например, на молекулярно-генетическом уровне информационная связь осуществляется, на-основе принципа комплементарно азотистых оснований в результате которого образуются канонические пары нуклеотидов А- - Т, Г - Ц. Благодаря этому принципу в живых системах осуществляется постоянное копирование генетической информации и точное ее распределение между вновь образующимися клетками и организмами (репликация ДНК), копирование генетической информации в процессе синтеза молекул РНК (транскрипция) и, наконец, перевод закодированной генетической информации с языка последовательности нуклеотидов. на язык последовательности аминокислот (трансляция). Подчеркивая важную роль информационного подхода, Волькенштейн М.В. (1965) заметил, что уже простой перевод выявленных закономерностей на язык теории информации позволяет с большей четкостью поставить задачи исследования и отбросить ряд ложных представлений о механизмах и принципах деятельности живых систем.
