© Гуртовцев А.Л. О сущности разума человека и познании им реального мира |
31 |
генетический материал всех живых клеток, начиная от бактерий и заканчивая человеком. У разных организмов количество НК, как и количество хромосом, в которые они упакованы, различно – у человека, например, имеется 23 пары хромосом, из которых 22 –
аутосомы, неполовые, и 1 – половая (в клетках прокариот ДНК или РНК “плавают” в цитоплазме, а у эукариотов ДНК “упакованы” в хромосомы, защищены белкамигистонами и дополнительно “спрятаны” в ядро, “отгороженное” ядерной мембраной от цитоплазмы клетки и ее органелл). Они задают аминокислотные структуры белков и управляют ходом их синтеза в клетках, регулируя тем самым всю деятельность живых клеток в одноклеточных и многоклеточных организмах. Передача НК из поколения в поколение является основой наследственности и сохранения видов, их генетического разнообразия и специфичности их видовых свойств и признаков.
Оба вида НК (РНК и ДНК) состоят из 4-х типов в целом сходных компонентов, или мономеров – нуклеотидов (НКТ), но различающихся в деталях по своей структуре и функциям. Названия, обозначения и формулы НКТ: Аденин (А; С5H5N5), Гуанин (Г; C5H5N5O), Цитозин (Ц; C4H5N3O) и Тимин (Т; C5H6N2O2). В РНК вместо тимина, используемого в ДНК, действует Урацил (У; C4H4N2O2). НК представляют собой
полимерные нити в виде длинных цепей повторяющихся в различной последовательности НКТ (РНК – одиночная цепь, ДНК – двойная, или спаренная цепь, закрученная в спираль). Их называют также полинуклеотидами.
Каждый НКТ представляет собой соединение трех различных функциональных групп: фосфатной (остатки фосфорной кислоты H3PО4), моносахарида (пентоза, или циклический 5-углеродный сахар в форме рибозы C5H10О5 или дезоксирибозы C5H10О4, которая отличается от рибозы заменой одного гидроксила -ОН при атоме углерода С на атом водорода Н) и азотистого основания (гетероциклические пуриновые или пиримидиновые основания соответственно с 2-мя углеродно-азотистыми кольцами у А и Г и 1-м кольцом у Ц, Т и У). Часто НКТ рассматривают как соединение фосфатных групп с нуклеозидами (НКЗ), которые представляют, в свою очередь, соединение вышеназванного моносахарида с тем или иным азотистым основанием из множества {А,Г,Ц,Т,У}. В этом случае НКТ называют нуклеозидфосфатами.
Названия оснований дают соответствующие наименования как НКЗ (аденизин,
гуанозин, цитозин, тимизин, уридин), так и в целом НКТ (совпадают с названием оснований). В рамках каждого НКТ фосфатная группа соединена прочной ковалентной связью с моносахаридом, а тот – подобной же прочной связью с соответствующим азотистым основанием. В рамках НК образование последовательных соединений между
ее НКТ происходит путем связывания фосфатной группы одного НКТ с сахаром следующего НКТ, в результате чего основания остаются вне сахарофосфатного остова, выступая с одной его стороны наружу под прямым углом и задавая тем самым главное свойство нуклеотидной цепи - возможность последовательного матричного копирования ее структуры. Следует заметить, что помимо НКТ, участвующих в построении РНК и ДНК, существуют и другие НКТ, задействованные в иных клеточных процессах (например, аденозинтрифосфорная кислота АТФ служит источником энергии в процессах клеточного метаболизма).
ДНК отличается от РНК своей более прочной двойной структурой, в которой пара нуклеотидных цепей соединяется между собой двойными или тройными водородными связями типа H-O и H-N через комплементарные, т.е. дополняющие друг друга пары азотистых оснований каждого нуклеотида каждой цепи по следующим двухместным отношениям: (Г-Ц), (А-Т) для ДНК и (Г-Ц), (А-У) для РНК. Таким образом, количества комплементарных НКТ в ДНК или РНК равно попарно, т.е. Г=Ц и А=Т (или А=У для РНК). Цепи ДНК закручены в спираль, в которой сахарофосфатный остов образует ее наружную часть, а основания расположены внутри спирали перпендикулярно к ее оси, причем, если пару А-Т скрепляют 2 водородные связи, то пару Г-Ц – 3 подобные связи. Поскольку у комплементарных оснований количество их углеродно-азотистых колец в
© Гуртовцев А.Л. О сущности разума человека и познании им реального мира |
32 |
сумме равно 3 (у пуриновых основания 2 , а у пиримидиновых 1), то все “перемычки” внутри спирали имеют одинаковую ширину, т.е. обе цепи ДНК находятся на одинаковом расстоянии друг от друга по всей длине ДНК (длина одного НКТ равна 0,34 нм, на 1 виток спирали приходится 10 пар НКТ и, следовательно, длина одного витка или шага спирали равна 3,4 нм=3,4∙10-9 м; в 23 хромосомах каждой клетки организма человека находится ДНК длиной от 1,7 см до 8,5 см, что на всю клетку составит ~2 м). Генетический код,
или геном, человека насчитывает более 4 млрд пар НКТ во всех ДНК каждой клетки его организма.
В ДНК или РНК каждая тройка соседних НКТ (кодон, триплет, триада)
кодирует тот или иной вид α-АК, а поскольку на каждой последовательной позиции НК может находиться лишь одна из 4 букв НКТ, то три соседние позиции, или один кодон, способен кодировать до 43= 64 чисел или видов АК, что достаточно для кодирования 20 видов АК даже с учетом их дополнительного, кратного кодирования (например, глицин
кодируют 4 кодона ГГУ, ГГЦ, ГГА и ГГГ, а аланин – 4 кодона ГЦУ, ГГЦ, ГЦА и ГЦГ; в РНК имеются и так называемые “стоп-кодоны”, например УАА,УАГ,УГА, кодирующие не вид АК, а начало или конец синтеза очередного полипептида; существуют также “пустые”, запасные кодоны, которые сегодня генетики приспосабливают под свои хитроумные эксперименты). Отдельный, более крупный фрагмент последовательности НКТ из РНК или ДНК способен кодировать уже целиком соответствующий полипептид или белок организма.
Таким образом, в НК используются, в отличие от белков, не 20, а всего лишь 4 вида букв для кодирования последовательностей всех более чем из 30 тыс. видов белков человеческого организма. “Меньше набор букв – длиннее предложение” – это правило реализовано в генетической системе всех живых организмов (из булевой алгебры хорошо известно, что самые длинные последовательности цифр для записи того или иного числа дают двоичные цифры 0 и 1, используемые в связных и компьютерных технологиях: так, например, для записи 2-разрядного десятичного числа 20 требуются 5 разрядов двоичного числа - 2010=101002). В кодировании наследственной информации живого организма природа видимо не зря перешла от 20-буквенного алфавита к более простому и более надежному 4-буквенному (с другой стороны, самый простой, 2-буквенный алфавит она также отсеяла в процессе эволюции для НК, но оставила его для работы нейронов головного мозга, которые действуют по принципу “все или ничего”, “включен - выключен”).
Нам с учетом поставленных целей нет необходимости рассматривать дальше сам процесс синтеза белков по генетическому коду, поскольку из вышеизложенного уже предельно ясна та идея природы, которая раскрывает принцип и механизм перевода материального в идеальное. Нам лишь остается использовать подсказку природы и перейти к четкому формулированию самой идеи, а затем к анализу ее развития на уровне головного мозга человека - этого главного механизма преобразования материального в относительно свободное идеальное и формирования материальной основы сознания, мышления, в том числе его высшей формы - разума.
Раскрытие тайны диалектики идеального и материального в реальном мире и в человеческом сознании
Итак, что же проясняют белки и НК в общих принципах творчества природы? Для понимания этого вопроса следует перейти от конкретных представлений, основанных на различных соединениях тех или иных аминокислот или нуклеотидов, к более абстрактному и более высокому уровню обобщения этих предметов мысли.
Вышеуказанные биохимические полимеры можно обобщенно рассматривать как совокупность неких материальные объекты (МО), которые образованы из ограниченного множества (набора) различных видов материальных элементов (МЭ),
© Гуртовцев А.Л. О сущности разума человека и познании им реального мира |
33 |
связанных между собой теми или иными типами материальных связей (МС). В этой формулировке, идущей от структур органических веществ, ставших основой жизни, пока нет ничего особенного, чтобы отличало ее от принципов творчества природой всех других ее объектов, включая всевозможные естественные физические тела. Все они, в конечном счете, “собраны” из громадной, практически бесконечной совокупности атомов, но конечного видового набора (он содержит всего лишь 94 вида природных атомов),
объединенных в те или иные МО посредством различных атомных и молекулярных МС.
Следует лишь добавить, что в природе МО, “собранные” из МЭ нижележащего уровня,
в свою очередь становятся МЭ для “сборки” МО вышележащего уровня, причем подобных, вложенных друг в друга уровней, в сложных МО может быть достаточно много.
Ну, а люди, как же они создают свои рукотворные и нерукотворные произведения? Как действуют поэты, писатели, композиторы, художники, скульпторы, балетмейстеры, инженеры, ученые и многие другие творческие личности? Все они есть дети природы и творят ее же проверенными методами – соединяют посредством собственных,
авторских, оригинальных МС отобранные ими же специфические МЭ в профессиональные или дилетантские, завершенные или недоделанные, великие или заурядные МО. Путем полного или направленного (упорядоченного) перебора и творческого комбинирования тех или иных МЭ, т.е. соответствующих букв алфавита, нотных звуков, мазков краски, ударов резца по дереву или мрамору, балетных па, схем и идей, они, создатели нового, искусственного мира, складывают их в строки, строфы, баллады, повести, романы, песни, симфонии, картины, скульптуры, балеты, изобретения, теории и прочие МО.
Здесь кто-то из читателей может возмутиться: какими еще такими МО могут быть предметы мысли, да и многие другие, перечисленные выше, порождения человеческого сознания (стихи, музыка, песни, танцы)? Они ведь идеальны, нематериальны, рождены творческим духом и к материи, вроде бы, не имеют прямого, доказательного отношения! Правда, они возникли не на голом месте, а в голове подготовленного, образованного человека, но кто там их разберет, как они, эти творения, связаны с самим мозгом и его материальным содержимым – нервной тканью и нервными клетками? Не стоит читателю торопиться с выражением своих отрицательных эмоций. Моя задача, как автора,
заключается как раз в доказательстве самой прямой, непосредственной связи идеального с материальным, духа с природой, мышления с бытием.
Любой МО в природной среде порожден комбинированием тех или иных МЭ, и
точно так же любая мысль создается комбинированием некоторых мысленных, но материальных в своей основе элементов (что они представляют собою – об этом речь ниже), которые соединяются в сознании человека в различные комбинаторные
конфигурации - образы, слова, понятия, суждения, умозаключения, гипотезы, теории, открытия и т.д. Именно этим комбинаторным делом занимается важнейшая часть человеческого мышления – воображение (фантазия – от греч. phantasia
воображение). Без него нет творчества, нет созидания, но, вместе с тем, оно же, не подкрепленное критическим мышлением и опытом, способно так далеко увести человеческое сознание от реальности, от природы, от бытия, что тех и следа не найдешь.
“Разбуженное воображение” в сочетании со “сном разума” способно порождать лишь чудовищ, ведьм, колдунов, оборотней, инопланетян и других “чудесных” химер.
Итак, материальный мир, т.е. мир, созданный эволюционным движением
материи, существующей в форме вещества и поля, сводится на самом общем уровне представления его структуры, как мы показали выше, к трем взаимосвязанным материальным составляющим – МО, МЭ и МС. Есть ли в этом вещественно-полевом,
таком многоликом, бесконечном, но вместе с тем едином мировом множестве, место идеальному, нематериальному, духовному, а если есть, то где оно и что собой представляет? Тысячелетия все мыслители и философы искали идеальное в уме
© Гуртовцев А.Л. О сущности разума человека и познании им реального мира |
34 |
(Анаксагор: “Пришел Ум и упорядочил все, что было до него хаосом”), в разуме, в
сознании, в мышлении самого человека или в сверхсознании его вымышленного, мифического творца – всемогущего и всезнающего бога. Но, на деле, идеальное, как удалось выяснить, всегда лежало и продолжает до сих пор быть в центре материального мира – оно лишь оказалось запрятанным в его материальных связях!
Я введу следующее фундаментально определение:
Материальное есть множество МО и МЭ, а идеальное суть отношения между ними, скрытые в МС между МО и/или МЭ.
Наиболее просто и доходчиво смысл отношений раскрывается в математике для ее упрощенных, идеализированных, абстрактных, математических объектов, таких, например, как числа, множества, фигуры и др. Математическое отношение – это
математическая структура, которая формально определяет свойства различных математических объектов и их взаимосвязи. В терминах отношений вводятся многие важнейшие понятия математики и логики. Например, широко известны такие отношения между числами, символами или геометрическими фигурами как отношения равенства
(А=В), тождества (А≡В), эквивалентности (А~В), неравенства (А≠В), порядка (А≤В
или А≥В), строгого порядка (А<В или А>В), делимости (А/В; отношение двух чисел есть их частное С=А/В, которое показывает, во сколько раз первое число больше второго, или какую часть первое число составляет от второго), подобия (например, треугольников),
параллельности (прямых линий) и т.п.
В логике, фиксирующей наиболее общие, объективные свойства и отношения между предметами и явлениями реальности (например, если предмет А есть часть предмета В, а тот есть часть предмета С, то обязательно А есть часть С; важнейший закон логики – принцип недопустимости формального противоречия: утверждение А и не А тождественно ложно, или А & ¬А=0), суждения, или высказывания, обозначающие отношения, называют относительными суждениями. В содержательных формулировках естественного языка отношение выражается обычно сказуемыми (предикатом) предложений, имеющих более одного подлежащего (подлежащие и их дополнения - члены, субъекты или элементы отношения; в зависимости от их числа различают бинарные, или двуместные [наиболее употребительны; если некоторая пара переменных х,у принадлежит отношению R, то говорят, что х находится в отношении R
к у, или R(ху), или хRу], тернарные, или трехместные, а в общем случае n-арные, или n-
местные, отношения; одноместные, или унарные отношения называют свойствами). В
математической логике отношения реализуют в терминах теории множеств и алгебры отношений.
В философии отношение есть категория, характеризующая определенные
взаимозависимости элементов определенной системы. В диамате подчеркивается, что отношения в реальном мире носят объективный и универсальный характер, причем они могут выступать в роли свойств или признаков предметов (любая вещь, взятая в разных отношениях может выявлять различные свои свойства). Диамат отмечает, что отношения вещей и явлений друг к другу бесконечны и многообразны (в частности, в
пространстве, во времени, по причинно-следственным связям, по отношениям части и целого, внешнего и внутреннего, формы и содержания и т.п.), и выбор из них для целей исследований осуществляет познающий субъект с учетом общественных и личных потребностей и интересов. Особый тип отношений в реальном мире составляют
общественные отношения.
В реальном мире, в отличие от идеального, абстрактного мира математики или формальной логики, отношения между конкретными МО и/или их МЭ проявляются в форме разнообразных МС, которые могут различаться по своей природе
(физические, химические, биологические, социальные), объему (глобальные, локальные),
© Гуртовцев А.Л. О сущности разума человека и познании им реального мира |
35 |
виду (прямые, косвенные), силе (сильные, слабые), устойчивости (устойчивые, неустойчивые), дальнодействию (близкие, дальние), периоду действия (постоянные,
периодические, нерегулярные) и другим характеристикам. Если в математике отношения между ее объектами предельно обнажены, открыты и формализованы, то в реальном, материальном мире они, как правило, не видны, скрыты, спрятаны в структуре и свойствах реальных МС. Для того, чтобы их оттуда “извлечь на белый свет”, чаще всего необходимо провести определенную, иногда трудную, кропотливую, многолетнюю научно-исследовательскую работу, включая различные опыты и эксперименты.
Отношения или связи между МО и/или МЭ в природе в большинстве случаев очень подвижны, изменчивы (особенно в таких ее сферах, как атмосфера, гидросфера и биосфера) и зависят от ряда условий внутренней среды самих МО и МЭ, а в еще большей степени от влияющих факторов внешней, окружающей среды. Здесь уместно привести один исторический пример.
Когда однажды великий эмир Самарканда, полководец и основатель империи Тимуридов, грозный Тамерлан, собираясь в очередной завоевательный поход, захотел предметно пересчитать несметное количество своих воинов и потребовал для этого от каждого из них бросить в общую кучу по камню, то у его ног постепенно вырос огромный курган из тех камней, которые до этого мирно лежали поодиночке, поодаль друг от друга среди безбрежной степи. Камни, эти МЭ, остались теми же, что и были ранее, но изменилось с помощью воинов эмира отношение между ними, изменилась связь, изменилась их комбинаторная, пространственная конфигурация и, как результат, в ровной степи неожиданно возник качественно новый МО – каменная гора, курган. Подобным же образом, т.е. комбинированием МЭ, изменением их отношений и закреплением их в виде новых МС, создавались и создаются людьми все материальные сооружения, начиная с древних пирамид и заканчивая современными космодромами и космическими кораблями.
Еще раз подчеркнем, что курган Тимура стал результатом преобразования отношений и связей между его МЭ – камнями. В данном случае отношения и слабую физическую связь между МЭ, основанную на силах гравитации и трения (без сил трения курган обратился бы в каменную лепешку), изменил человек. Но, в большинстве случаев подобные отношения и связи меняет сама природа посредством действия своих естественных сил, причем зачастую очень мощных и разрушительных (достаточно вспомнить смерчи, ураганы, землетрясения, извержения вулканов, наводнения, пожары и т.п.). Каким часто неузнаваемым становится природный ландшафт после проявления этих могучих сил, многим народам и странам Земли известно не понаслышке.
И все же, что представляют собою отношения в реальном мире, пусть даже и воплощенные в МС между МО и/или МЭ? Вообще говоря, они есть нечто, которое невозможно попробовать на вкус, понюхать или потрогать руками, невозможно услышать
(можно услышать грохот от ударов камней, бросаемых на курган Тимура его воинами, но не звук самих скрытых связей – гравитации и трения), а часто и очень трудно увидеть
(в случае с курганом Тимура пространственные отношения очевидны, хотя воплощающие их связи скрыты, но возможны и иные варианты – когда отношения скрыты, а связи очевидны [тысячи лет люди наблюдали движение Солнца вокруг Земли, но только в 1543 г. Коперник, создав гелиоцентрическую систему, раскрыл истинное отношение между ними], или скрыты и отношения, и связи [ДНК как органическое вещество была выделено в 1869 г., но только в 1953 г. была раскрыта ее структура, т.е. состав и отношения между ее нуклеотидами].
Обобщая, можно сказать, что истинные отношения в материальном мире во многих случаях лежат за пределами большинства чувств человека, скрыты от них в МО, МЭ и МС, хотя и проявляются косвенно через них в виде различных внешних процессов и явлений, а потому воспринимаются подавляющим большинством людей как некие вне- и
сверхчувственные, нематериальные, духовные, идеальные начала, принципы, свойства или факторы действия. Для них, верующих в непостижимые тайны и чудеса, ответ на