8810, Big Pack Books txt, 5001-10000

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
PETER COVENEY, ROGER HIGHFIELDGRANICE Z�O�ONO�CI. POSZUKIWANIA PORZ�DKU W CHAOTYCZNYM �WIECIE(Frontiers of Complexity. The Search for Order in a Chaotic World / wyd. orygin.: 1995)Za wszystko co pstrokate, chwa�a niech b�dzie Panu -Za niebo wielobarwne jak �aciate ciel�;Za grzbiety pstr�g�w, r�em nakrapiane w c�tki;Za skrzyd�a zi�b; �ar szkar�atny roz�upanych kasztan�w;Za ziemi� w dzia�kach, w kawa�kach - za ug�r i za ziele�;I za rzemios�o wszelkie, jego narz�dzia i sprz�ty.Wszystkiemu co nadmierne, osobliwe i sprzeczne,Rzeczom pstrym i pierzchliwym (kt� wie jak to si� dzieje?),Wartkim i wolnym, s�odkim i s�onym, mocnym i mi�kkim,On wci�� pocz�tek daje, Ten czyje pi�kno jest wieczne:Jemu niech b�d� dzi�ki.GERARD MANLEY HOPKINSPstre pi�kno(przek�ad Stanis�awa Baracza�ska)��DlaSamii i ElenyorazJulii, Rona i DorisPRZEDMOWAGdy bohater sztuki Moliera Mieszczanin szlachcicem dowiedzia� si�, co znaczy s�owo "proza", zda� sobie spraw�, �e od czterdziestu lat nie�wiadomie m�wi� proz�. Podobnie, czytaj�c Granice z�o�ono�ci, zrozumia�em, �e od kilkudziesi�ciu lat zajmuj� si� z�o�ono�ci�, nie wiedz�c nawet, w jak wspania�ym towarzystwie przebywam. Z moich do�wiadcze� wynika, �e w medycynie, gdzie obserwacje maj� zasadnicze znaczenie, z�o�ono�� zjawisk mo�na zrozumie�, przynajmniej cz�ciowo, wielokrotnie obserwuj�c ca�y organizm lub ich populacj� w r�nych warunkach, staraj�c si� przy tym zarejestrowa� i zbada� jak najwi�cej zmiennych. Na przyk�ad w badaniach chor�b stopniowo gromadzimy wiedz� na temat wp�ywu bardzo licznych czynnik�w na organizm chorego, genetycznie uwarunkowanej podatno�ci na chorob� oraz oddzia�ywa� mi�dzy czynnikami zewn�trznymi, organizmem i otoczeniem. Natomiast w podej�ciu redukcjonisrycznym, tradycyjnie stosowanym w fizyce, chemii i biologii molekularnej, obmy�lamy takie eksperymenty, kt�re upraszczaj� badanie zjawiska wskutek eliminacji niemal wszystkich zmiennych. Opisujemy wtedy zjawiska, odwo�uj�c si� do najprostszych element�w uk�adu.Badania wirusa ��taczki typu B (HBV) i jego oddzia�ywa� s� dobrym przyk�adem nauki obserwacyjnej. HBV powoduje pierwotny nowotw�r w�troby, jeden z na)powszechniej wyst�puj�cych rodzaj�w nowotwor�w. Jednak nie wszyscy, kt�rzy mieli kontakt z wirusem, staj� si� chronicznie zara�eni i nie wszyscy chronicznie zara�eni choruj� na raka. Wewn�trzne i zewn�trzne czynniki, kt�re okre�laj�, czy dana osoba ulegnie zara�eniu i zachoruje, wywieraj� na siebie wp�yw i zale�� od czasu. HBV ma do czynienia z innymi wirusami atakuj�cymi w�trob�, takimi jak HIV, pierwotniakami powoduj�cymi malari� i zapewne jeszcze jakimi� mikroorganizmami. Te oddzia�ywania wp�ywaj� na prawdopodobie�stwo infekcji i choroby. Czynniki genetyczne, wiek i p�e� r�wnie� maj� du�e znaczenie. Na dok�adk� ryzyko zachorowania na raka zwi�kszaj� pewne czynniki �rodowiskowe, takie jak aflatoksyna (�rodek rakotw�rczy, wytwarzany przez grzyby rozk�adaj�ce �ywno��), �elazo, arszenik i zapewne jeszcze inne. Kolejn� komplikacj� jest oddzia�ywanie czynnik�w genetycznych ze �rodowiskowymi.Wirus wytworzy� zaskakuj�co inteligentne strategie maksymalizacji szans przetrwania bez zabijania gospodarza, tak aby m�g� zosta� przekazany nast�pnej ofierze, najcz�ciej podczas stosunku seksualnego. Bardzo cz�sto zara�eniu ulegaj� dzieci podczas porodu i w okresie niemowl�ctwa. Szczeg�lnie sprytne s� metody stosowane przez wirus w celu przechytrzenia ludzkiego uk�adu odporno�ciowego. Wirus stosuje "zas�on� dymn�" z obficie wytwarzanych antygen�w powierzchniowych, aby przeciwdzia�a� reakcji immunologicznej; organizm uczy si� tolerowa� antygen wirusa, dzi�ki czemu ten mo�e d�ugie lata istnie� i reprodukowa� si� w w�trobie gospodarza, kt�ry �yje dalej, nie�wiadom zagro�enia. To tylko jedna z "inteligentnych" sztuczek wirusa.Zebrane dane nie pozostawiaj� cienia w�tpliwo�ci, �e potrzebny jest tu model uwzgl�dniaj�cy z�o�one i zale�ne od czasu oddzia�ywania mi�dzy znanymi i nieznanymi zmiennymi. Jednak konwencjonalne metody budowania modeli niezbyt si� nadaj� do tak z�o�onego problemu, wymagaj�cego przyj�cia bardzo wielu za�o�e�. Czy nauka o z�o�ono�ci stwarza nadziej�, i� uda si� skonstruowa� dynamiczne i ewolucyjne modele, opisuj�ce t� sytuacj�? Autorzy Granic zlo�ono�ci przekonuj� nas, �e tak jest w istocie, gdy� obecnie uczeni rozwa�aj� inne z�o�one problemy: prawdziwe problemy, z jakimi mamy do czynienia w rzeczywistym �wiecie, nie za� konstrukcje "do�wiad-czalnik�w", pozbawione bogactwa, kt�re cechuje natur�. Ksi��ka ta stwarza nadziej�, �e z�o�one problemy oka�� si� rozwi�zywalne. Mo�na w niej znale�� r�wnie� przyk�ady metod syntezy i analizy, kt�re coraz cz�ciej stosuj� biolodzy i uczeni zajmuj�cy si� naukami medycznymi, zmuszeni do radzenia sobie z k�opotliwym bogactwem zmiennych.Autorzy m�wi� tak�e o pokusach redukcjonizmu. Tradycyjna nauka, zgodnie z greckim idea�em, uwielbia prostot�, harmoni�, symetri� i inne atrybuty czystego pi�kna. Wed�ug pewnych interpretacji, Platon uczy�, �e widzialny �wiat nie jest tak rzeczywisty, jak jego istota ukryta za z�o�ono�ci� zjawisk, rzecz� za� filozofa jest poznanie tej istoty. Nauki empiryczne usi�uj� pozna� t� istot�, tworz�c obraz �wiata, wywodz�cy si� z do�wiadcze�, ale maksymalnie uproszczony. Na przyk�ad nauki redukcjon�styczne, zainteresowane cz�stkami elementarnymi i ich oddzia�ywaniami lub te� genami i moleku�ami wa�nymi w biologii, umo�liwi�y � zw�aszcza w ci�gu ostatnich kilkudziesi�ciu lat � ogromny wzrost naszej wiedzy mi�dzy innymi dlatego, �e pozwoli�y stworzy� narz�dzia i metody nieznane w przesz�o�ci. W uk�adach nieliniowych ca�o�� jest jednak czym� wi�cej ni� prost� sum� cz�ci. Takie uk�ady mo�na zrozumie� jedynie wtedy, gdy badamy ich zachowanie "globalne", a nie tylko szczeg�owo analizujemy detale ich budowy. Niewykluczone, �e w naukach takich jak medycyna w�a�nie z�o�ono�� jest kluczem do rozwi�zania istniej�cych problem�w. Gdy wskutek choroby uk�ad biologiczny �le funkcjonuje, pe�na znajomo�� z�o�ono�ci organizmu pozwala na interwencj� w r�nych jego miejscach. Warto zna� "prawdziw�" przyczyn� choroby, to znaczy jeden istotny element, kt�ry j� spowodowa�, ale cz�sto nie mo�na jej wykry� lub jest ona fikcj�, wymy�lon� przez badacza, kt�ry chcia�by uzyska� proste rozwi�zanie z�o�onego problemu. Jak mo�na si� przekona�, czytaj�c t� ksi��k�, in�ynierowie i uczeni zajmuj�cy si� zastosowaniami nauki s� lud�mi pragmatycznymi, doskonale pami�taj�cymi, �e "lepsze jest wrogiem dobrego". Badania zjawisk na granicy mi�dzy chaosem i porz�dkiem, gdzie zdaniem niekt�rych kryje si� klucz do zrozumienia problem�w natury, zapewne nie doprowadz� do znalezienia �cis�ych rozwi�za�, ale otrzymane wyniki dadz� si� zastosowa� w praktyce i pozwol� na zrozumienie tych proces�w.W tej ksi��ce czytelnicy znajd� wiele ekscytuj�cych rzeczy. Na przyk�ad Boska gra narodzi�a si� jako matematyczna zabawa, w kt�rej obowi�zywa�y proste regu�y, ale doprowadzi�a do powstania konstrukcji, wykazuj�cych cechy �ywych uk�ad�w, takich jak wirtualne ryby, rozpraszaj�ce si� na widok wirtualnego rekina, i wirtualne pszczo�y, zdradzaj�ce upodobanie do takich samych kwiat�w jak rzeczywiste pszczo�y. Innym przyk�adem jest wykorzystanie DNA do wykonywania skomplikowanych oblicze� oraz konstrukcja sztucznego �ycia, czyli program�w komputerowych zachowuj�cych si� jak �ywy organizm. Te cechy mo�na przy tym przekaza� robotom, kt�re pracuj� w odleg�ych miejscach, takich jak kratery aktywnych wulkan�w, powierzchnia Ksi�yca lub Marsa, i kt�re wygl�daj� jak owady zaprojektowane przez inteligentnego projektanta, cho� ich zadaniem jest badanie natury.W ramach takich bada� sztucznego �ycia uczeni konstruuj� r�wnie� programy ewolucyjne, kt�re pozwalaj�, aby opisywane przez nie "biomorfy" konkurowa�y o prze�ycie � na przyk�ad walcz�c o dost�p do pami�ci i o czas obliczeniowy komputera. Proces ten r�ni si� od ewolucji naturalnej tym, �e to uczony okre�la regu�y prze�ycia. Wobec tego tw�rczy naukowiec odgrywa rol� boga w stworzonym przez siebie �wiecie. Podczas pierwszej konferencji na temat sztucznego �ycia w Los Alamos w 1987 roku Richard Dawkins, zoolog z Oksfordu, przedstawi� sw�j program �lepy zegarmistrz, symuluj�cy ewolucj� r�nych uporz�dkowanych form, przy czym to Dawkins dokonywa� selekcji, kieruj�c si� wzgl�dami estetycznymi. Thomas Ray i inni opracowali programy, w kt�rych wskutek ewolucji powstaj� najrozmaitsze struktury bez interwencji celowo dzia�aj�cego tw�rcy.Ludzko�� ma powody, �eby czu� niepok�j z powodu tw�rczej "arogancji" uczonych. Ich pomys�y mog� �atwo podsyci� obawy, jakie dwa wieku temu wzbudzi� potw�r Yictora Franken-steina. Nie brakuje wsp�czesnych artykulacji takich koncepcji. Znany krystalograf Bernal stwierdzi�, �e ludzie nie zadowol� si� na�ladowaniem znanych form �ycia, lecz spr�buj� Je ulepszy�. Biolog molekularny, jeden z bohater�w filmu i ksi��ki Park jurajski, tworz�c dinozaury, nie zadowoli� si� prostym kopiowaniem dawnych stworze� na podstawie odnalezionego DNA. Zamiast tego doda� geny przyspieszaj�ce rozw�j, spr�bowa� stworzy� populacj�, sk�adaj�c� si� z osobnik�w jednej p�ci, i usi�owa� zmieni� ich spos�b poruszania, tak aby lepiej pasowa�y do wyobra�e� publiczno�ci. Te pomys�y by�y skazane na niepowodzenie mi�dzy innymi dlatego, �e zbyt s�abo rozumiemy wp�yw, jaki nauka wywiera na �rodowisko.Krytyk i eseista Gilbert Highet pisze o Hiobie, kt�ry podczas wielkiej burzy u�wiadamia sobie pot�g� si� przyrody. Badania z�o�ono�ci, nawet je�li nie doprowadz� do znalezienia w pe�ni satysfakcjonuj�cych rozwi�za�, powinny u�wiadomi� reduk-cjonistom, �e niezale�nie od tego, ile zbior� szczeg�owych informacji i jak og�lne teorie stworz�, zawsze co� pozostanie za granic� obecnej wiedzy. Ka�de do�wiadczenie, jakie wykonujemy w celu sprawdzenia hipotezy, prowadzi do nowych pyta�. Tajemnice przyrody nie maj� granic, podobnie jak nasze pragnienie ich poznania. Badania nad z�o�ono�ci� stwarzaj� okazj�, �eby zatr... [ Pobierz całość w formacie PDF ]

8810, Big Pack Books txt, 5001-10000

Podstrony