Передмова до українського видання
Ервін Шредінгер
З часу написання Шредінгером цієї книги минуло майже 30 років. За цей час книга за кордоном витримала п'ять видань, останнє з них 1955 року. Всі вони були стереотипними, без будь-яких додавань чи змін.
Незважаючи на те, що більшість теоретичних припущень Шредінгера втілено в життя і наука пішла далі, є доцільним перевидання його книги. Прагнучи пояснити це, ми й написали справжню передмову.
На рубежі XIX - XX ст. біологія зробила поворот від широких умоглядних побудов до практики суворого
експерименту. До цього в основі всіх біологічних наук лежали переважно описи явищ і натурфілософія, що ставила в основу абстрактні теоретичні побудови, засновані на багатовікових догмах. Якщо фізика почала звільнятися від поглядів Аристотеля і перетворюватися на точну експериментальну науку в XVII-XVIII ст., то в біології відхід від натурфілософських традицій затягнувся до початку XX ст., хоча основний удар по них був завданий XIX в. чудовою роботою Дарвіна. Завдяки зусиллям таких видатних учених, як Вірхов, Мендель, Пастер, Мечников, Морган, було створено та досягло високого рівня розвитку експериментального напряму в біології. На цьому шляху біологія досягла великих успіхів. Біологи твердо зрозуміли, що основою розвитку науки є факти. Основоположник експериментального напрями у фізіології вищої нервової діяльності І. П. Павлов писав: "Факти - повітря вченого". Однак далі він зазначав, що збирання та накопичення фактів ще не є справжньою наукою. Голий емпіризм без узагальнюючих теорій сліпий. Власне, саме експериментальний напрямок у біології, на відміну від попереднього суто описового,передбачає не лише збирання фактів, а й цілеспрямовану постановку питань. Біолог-експериментатор планує експеримент. Він поміщає живий об'єкт у суворо підібрані умови, щоб на основі аналізу поведінки цього об'єкта в даних умовах судити про внутрішню структуру даного об'єкта та особливості його функціонування. Тому найкращі представники експериментального напряму в біології не обмежувалися збиранням фактів, але в їх основі створювали теорії. Найбільш визначною з таких теорій, безумовно, є теорія еволюції, створена великим Дарвіном в результаті аналізу величезного фактичного матеріалу. Зі своїх, здавалося б обмежених даних, отриманих в експериментах з схрещування різних сортів садового гороху, Мендель сформулював основні положення теорії спадковості.
Але все ж таки головний напрямок розвитку біології в першій половині XX ст. було чисто експериментальним. Це призвело до того, що, накопичивши до теперішнього часу величезну кількість розрізнених експериментальних даних, біологія стала гостро потребувати узагальнюючих теорій. Стрімко зростає потік наукових публікацій. Він захльостує не лише окремих учених, а й
спеціально створені великі кораблі - інститути наукової інформації. Факти, факти та факти. Пам'ять сучасних електричних обчислювальних машин завантажується ними. Відчувається як недосконалість служби інформації, а й відсутність великих узагальнюючих теорій, здатних об'єднати і згрупувати ці розрізнені факти, вказати перспективи подальших досліджень. Біології гостро потрібні загальні теорії, щоб узагальнити безліч спостережень, щоб спрямовано ставити природі нові питання сутність її явищ.
Попит породжує пропозицію. Ми є свідками зародження теоретичноїбіології. У 1965 р. вийшла друком книга “Теоретична і математична біологія” *, основу якої лежить курс лекцій з найважливіших питань сучасної теоретичної біології, що читався в Єльському університеті найбільшими вченими (Н. Рашевським, Р. Кастлером, Дж. Берналом, Дж. Берналом, Дж. Берналом). Бекеші та ін.). Враховуючи важливість розвитку теоретичної біології, Міжнародна спілка біологічних наук організувала три симпозіуми з теоретичної біології. Матеріали першого з них нещодавно видано у нас**. "На шляху до теоретичної біології" - так називається ця книга. Назва її дуже вдала. Справді, сучасна наука перебуває у шляху до теоретичної біології, й у цій галузі зроблено лише перші боязкі кроки. Роботу Шредінгера "Що таке життя?" можна вважати однією з перших. Відмінною особливістю книги є спроба залучити розуміння біологічних закономірностей становища фізики та хімії. Однією з найголовніших властивостей живого є властивості спадковості та мінливості. Природно, що Шредінгер основну увагу приділяє фізико-хімічному поясненню цих властивостей. Генетика — взагалі найточніша з біологічних наук. Знаменно, що вже перша робота Менделя (досліди над рослинними гібридами), яка започаткувала наукову генетику, побудована на принципах абстрагування та узагальнення. Не дивно, що генетика з давніх-давен привертає увагу математиків, фізиків та хіміків. Вже сам принцип дискретності, уривчастості спадковості, що лежить в основі теорії гена, дуже співзвучний з атомарною теорією будови речовини.
* Теоретична та математична біологія. М., "Світ", 1968.
** На шляху до теоретичної біології. Частина I. M., "Світ", 1970.
Слід зазначити, що перші спроби залучити дані фізики та хімії для пояснення низки явищспадковості були зроблені радянським ученим Н. К. Кільцова. Ще 1927 р. першому урочистому засіданні III Всесоюзного з'їзду зоологів, анатомів і гістологів у Ленінграді М. До. Кольцов виголосив про фізико-хімічні основи морфології. Ця мова була надрукована німецькою мовою в Biologisches Zentralblatt у 1928 р. та українською мовою у “Новіших течіях наукової думки” у 1929 р. У 1935 р. він розвинув і поглибив положення про фізико-хімічні основи будови спадкових структур у доповідях. засіданні Московського товариства випробувачів природи Доповідь Н. К. Кольцова мала символічну для наших днів назву: "Спадкові молекули". У цих роботах видатний радянський учений сформулював положення про хромосому як гігантську молекулу, геніально передбачивши відкриття останніх років.
Найбільш характерною рисою розвитку біології протягом майже 30 років, що відокремлюють нас від першого видання книги Шредінгера, є проникнення в біологію нових методів досліджень та теоретичних концепцій із різних розділів фізики та хімії. Цим новим фізико-хімічним методам та теоретичним уявленням завдячує біологія більшістю своїх чудових відкриттів останніх років. Принципи фізики та хімії є фундаментом багатьох найважливіших дисциплін сучасної біології, що відбилося навіть у назвах останніх (“біохімія”, “біофізика”, “молекулярна біологія” тощо). В даний час стає все більш зрозумілим, що без створення теоретичної біології і без аналізу фізико-хімічних основ біологічних процесів неможливий подальший розвиток біології. У багатьох країнах, у тому числі і в Радянському Союзі, створено інститути біофізики, біохімії, молекулярної біології, видаються відповідні журнали, випускаються монографії, присвячені фізико-хімічним засадам життя. Курси біохімії, біофізики та молекулярної біології читаються у багатьох вузах. Якщо теоретична біологія лише зароджується, то фізико-хімічний напрямок у біології досяг уже чималих успіхів. Одним із блискучих досягнень на цьому шляху стало встановлення природи спадкової речовини — дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) та визначення структури останньої. Захоплюючими дух видаються роботи з розшифровки
коду спадковості, які відкривають шлях до пізнання потаємних таємниць живого та спроб спрямованої зміни спадковості. Зовсім недавно групі вчених вдалося виділити ланцюжок, що функціонує, з трьох генів. Біологія, озброєна фізикою та хімією, здатна творити чудеса!
Книга Шредінгера Що таке життя? З погляду фізика” відіграла чималу роль проникненні ідей фізики в біологію. Ім'я Шредінгера, великого фізика, добре відоме всім фізикам та хімікам світу. Тому його книга багато в чому сприяла тому, що їхню увагу привернули до проблем біології. Книга продовжує служити цьому і зараз. Її цитують у багатьох роботах, присвячених теоретичній біології, зокрема й у останніх. Перевидання книги є корисним. Читаючи її сьогодні, переконуєшся в тому, яких великих успіхів досягла біологія за останні 30 років і як теоретичні уявлення, висловлені Шредінгером, підтверджуються подальшим перебігом досліджень, які вони якщо не породили, то, безперечно, стимулювали.
Серед найбільш чудових відкриттів біології XX в. стоїть встановлення структури молекули ДНК. Честь цього відкриття належить Ф. Крику, Дж. Вотсону та М. Вілкінсу. Розповідаючи історію цього відкриття, Дж. Вотсон пише про Ф. Крику: “Він кинув фізику і зайнявся біологією після того, як у 1946р. прочитав книгу відомого фізика-теоретика Ервіна Шредінгера “Що таке життя? З погляду фізика”. У цій книзі дуже витончено викладається припущення, що гени є найважливішою складовою живих клітин, тому зрозуміти, що таке життя, можна, тільки знаючи, як поводяться гени. У той час, коли Шредінгер писав свою книгу (1944 р.), панувала думка, що гени - це особливий тип білкових молекул. Проте майже тоді ж бактеріолог Освальд Евер проводив. свої досліди, які показали, що спадкові ознаки однієї бактеріальної клітини можуть бути передані іншою за допомогою очищеного препарату ДНК”.
Там, де Шредінгер виступає як філософ, він припускає ряд серйозних помилок. Радянський читач, який добре знає основні положення діалектичного матеріалізму, відразу помітить їх. Епілог, який не становить наукової цінності, у цьому виданні опущений.
Насамкінець ми наводимо невеликий список літератури, де перераховані роботи, які висвітлюють сучасний стан питань, піднятих Шредінгером. Написані ці книги просто і ясно, що робить їх доступними широкому загалу читачів.
Дубінін Н. П. Деякі методологічні проблеми генетики. М., "Знання", 1968.
Малиновський А. А. Шляхи теоретичної біології М., "Знання", 1969.
P про уз С. Хімія життя. Перев. з англ. М., "Світ", 1968. Кендpью Дж. Нитка життя. Перев. з англ. М., "Світ", 1969 Уотсон Дж. Д. Подвійна спіраль. Перев. з анг М "Світ", 1969.
Аліханян С. І. Сучасна генетика. М., "Наука", 1967.
Уотсон Дж. Молекулярна біологія гена. Перев з Анг М., "Світ", 1967.