Страница 4 из 11
Из первого свойства генов - их точного копирования - видно, что они стремятся избежать всяких изменений, из второго следует, что передача полезных изменений, путем создания новых генов, все-таки, возможна при необходимости. А из третьего свойства следует, что изменения в составе генов являются болезненными или даже фатальными для организма. Понятно, что в связи с первым и третьим свойствами перспективы генной инженерии выглядят весьма проблематичными. Хотя, полвека назад, когда была открыта структура ДНК и роль генов в формировании белков, в отношении генной инженерии в науке господствовали эйфорические настроения. Считалось, что путем манипуляций с генами можно будет победить многие болезни и даже создать новый, более совершенный вид человечества. Однако прошли десятилетия интенсивных исследований, а результаты оказались весьма скромными. Это и не удивительно, с учетом доказанного выше факта, что гены и "генетическая информация" не определяют процессы в клетке и организме, а, напротив, являются лишь одним из многих элементов, которые сами находятся под внешним управлением. Если мы имеем сложную машину или устройство и не знаем, как она работает и управляется, но пытаемся модифицировать ее путем замены каких-то отдельных деталей, то есть методом "тыка" (случайного перебора), то в результате получим с очень большой вероятностью выход этой машины из строя, а не новую, более совершенную модель. Примерно такую ситуацию мы имеем с генной инженерией.
Где же могут находиться эти таинственные системы управления клеткой и всем организмом? Они являются совершенно необходимыми, но их нигде не видно. Но прежде чем пытаться ответить на этот почти неразрешимый вопрос, рассмотрим проблемы, которые существуют в понимании человеческого сознания. Потому что и здесь далеко не все так ясно, как хотелось бы, например, в мозге не могут найти память. Как же так? Память должна быть где-то внутри организма, и где же ей быть еще, как не в мозге? Лет сто назад установили, что мозг является частью нервной системы, и никаких других устройств, подходящих для хранения памяти, кроме сети нейронов, в голове нет. Проблема состояла в том, что нейроны самой природой приспособлены только для передачи нервных импульсов, а для хранения информации желательно было бы иметь постоянные структуры на молекулярном уровне, наподобие хромосом. Одно время полагали, что этими структурами могут быть особые белки. Но увы, таких белков не оказалось.
Успехи молекулярной биологии позволили в деталях понять, в чем состоит отличие нейронов от обычных клеток. Они имеют развитую поверхность наподобие осьминога, и их внешняя оболочка способна пропускать импульсы тока, они же являются и нервными импульсами. В нейронах есть еще следующие особенности. "Щупальца" нейронов, их называют дендритами, могут заканчиваться на дендритах других нейронов. Здесь возникает синаптическая связь, через которую электрический импульс переходит из одного нейрона в другой. У нейрона может быть один очень длинный "щупалец", который называют аксоном. Он может достигать метровой длины, и через него осуществляется передача сигналов на переферийные органы. Так вот перед тем как передать сигнал через аксон, нейрон суммирует сигналы, пришедшие ото всех его дендритов, и если их сумма меньше определенной пороговой величины, то сигнал считается просто случайным шумом и не передается через аксон. Вот такая система против шумов была обнаружена в передающей импульсы сети нейронов. Любопытно, что современные системы связи тоже имеют похожие системы защиты от шумов в виде фильтров, которые не пропускают сигналы, меньше определенной величины. Понятно, что число ошибочных сигналов в такой системе заметно ниже. Тот, кто проектировал нервную систему в давние, незапамятные времена похоже уже знал об этом.
Таким образом, нервная система вместе с мозгом как составной ее частью является довольно совершенной системой для передачи сигналов. В ней даже предусмотрены особые каналы, где скорость сигналов увеличена в десятки раз. Но вот для чего она не предназначена - так это для работы в качестве компьютера. В ней нет ни процессоров для сравнения и обработки сигналов, ни систем для хранения информации, то есть памяти. Однако наше сознание обладает и памятью, довольно обширной, и может выполнять логические операции, хотя и не так быстро как современные процессоры. И кроме нервной системы других претендентов на хранилище сознания в организме нет. Из этого парадокса и рождаются многочисленные попытки найти, все-таки, в мозге свойства компьютера, которых в нем, увы, нет. Однако, официальная наука так преуспела в продвижении тезиса о том, что сознание находится именно в мозге, что большинство людей не сомневаются в этом.
Какие же конкретно механизмы памяти в нейронной сети предлагались? Понятно, что из одних проводников, которые способны только пропускать через себя импульсы тока, даже простейший компьютер не построишь. Поэтому оставалось попытаться как-то задействовать свойство нейронов фильтровать слабые сигналы. Было предложено много теорий искусственных нейтронных сетей, и сделаны попытки построения действующих моделей нейронных компьютеров, но в итоге, они по-прежнему относятся к разряду перспективных разработок для будущего, как и 70 лет назад. А за это время обычные компьютеры, не нейронные, завоевали весь мир и используются повсеместно.
Однако можно из общих физических соображений показать, почему наша память не содержится в нейронной сети мозга, не вдаваясь в тонкости теорий искусственных нейронных сетей. Как было отмечено раньше, нейрон способен отфильтровать сигнал по величине, но не способен запомнить его. Через какое-то время релаксации он опять придет в исходное состояние, полностью "забыв" о прохождении через него импульса, то есть он не может служить элементом статической памяти. А именно на статической памяти и основана работа обычных, не нейронных компьютеров. Теоретически в нейронных компьютерах память может основываться только на постоянном поддержании импульсов тока в каких-то нейронных цепочках. Понятно, что если эти токи затухнут, то и память исчезнет полностью. И еще понятно, что этих цепочек тока не может быть больше, чем полное число нейронов, так как каждая цепочка должна содержать как минимум несколько нейронов. А так как нейронов у человека где-то около ста миллиардов, то получается, что его память ограничена сверху таким же числом бит, что равно 12-ти гигабайтам. Понятно, что это число слишком мало для полной памяти человека. Например, один часовой фильм занимает один гигабайт, то есть, человек с такой маленькой памятью не сможет воспринять 20-ти серийный сериал, ему надо будет начисто забыть первые серии, чтобы освободить место для последних. Есть и еще один серьезный аргумент против хранения памяти в токовых цепочках нейронов мозга. В момент клинической смерти практически все импульсы тока в нейронах затухают, энцефалограмма мозга показывает ноль. То есть память, если бы она хранилась в импульсах тока, должна бы полностью стереться. Однако люди, пережившие клиническую смерть, обычно полностью сохраняют свою память. Это пример из тех самых "неудобных" фактов, которые современная наука предпочитает не замечать.
В последние годы многие ученые, все-таки, осознали непригодность модели памяти, хранящейся в нейронных импульсах. Была выдвинута новая идея "синаптической памяти", где предполагается, что память может храниться в синаптических контактах между дендритами. Предполагается, что таких контактов примерно в тысячу раз больше, чем самих нейронов, соответственно, и величина полной памяти человека становится уже более приемлемой по своему объему. Что можно сказать по поводу "синаптической памяти"? У этой идеи пока не больше обоснований, чем у таких, например, идей, как хранение памяти в узорах на песке, которые образуются под действием морских волн, или хранение памяти в расположении листьев на деревьях в лесу и т.п. То есть теоретически память может хранить любой материальный объект, но надо указать, как она записывается, считывается и используется. А пока такого нет, как и с идеей "синаптической памяти", то это даже не научная гипотеза, тут не с чем спорить и нечего опровергать.