?

Log in

No account? Create an account
Quizzing the Anonymous
Ignoramus et ignorabimus
Разумный дизайн. 2 
21st-May-2016 03:44 am
thinking
Платон учил, что высоко в небесных сферах обитает рыба идеальная, вечная и совершенная, а наша земная щука - ее несовершенное подобие. Изучение щуки полезно существу разумному лишь постольку, поскольку приближает к рыбе идеальной, остальное же - забава и суемудрие.

Истинно так, и не надо быть сократиком, чтобы в этом убедиться. Существует ограниченное число принципиально разных способов достижения плавучести в воде. Неважно, как возникла рыба, и что она собою представляет; не тонет рыба потому, что использует один из таких способов. Способы эти определяются законами мира; конкретное решение будет разумным уже потому, что другим быть не может.

***

Платонический ход рассуждения применим и к органической жизни в целом.

Я предложил на прошлой неделе гипотетичекий эксперимент: конструкцию жизни de novo. "Еда" на входе, "фекалии" - на выходе. Цель - ну, например, убыстрение достижения термодинамического равновесия сглаживанием энтропийных градиентов. Предложенное решение - линейный полимер с ограниченным набором функциональных групп (это самое простое решение). Учитывая местные условия, все функционирует в воде. Это упрощает задачу, т.к. позволяет использовать гидролиз связей. Очень удобно.

Далее начинается логика задачи. Почему, например, мономеры такого полимера д.б. хиральными? Потому, что глупо располагать функциональные группы симметрично, независимо от нужды, чтобы избегать хиральных центров. Если начинать соединять такие мономеры как попало, невозможно получить воспроизводимую форму, а узнавание молекул и катализ ее требует. Значит, необходим стереоконтроль на всех этапах сборки. Вот и вся загадка хиральности в природе. Или: почему таких мономеров столько-то? Во-первых, они должны обеспечить столько-то химических функций (каких и сколько можно обсуждать, но 10-15 - минимальный набор). Во-вторых, их должно быть достаточно для того, чтобы полимер свернулся уникальным образом. Если полимер слишком короткий или набор мономеров слишком мал, этого не произойдет, будет путаница. Все это накладывает ограничения на передачу информации - ее с необходимостью будет много (полимер длинный и их много). Естественный вопрос: можем ли мы использовать для ее хранения и обработки те же полимеры, какими мы собираемся устроить метаболизм? Ответ - нет, что бы там не говорили сторонники РНК мира. Это негодное решение.

Химические реакции никогда не идут с 100% выходом. Полимеры-катализаторы будут постепенно деградировать. Если хранить в них информацию, она будет изменяться. Требования к долгосрочному хранению, считыванию и копированию (большого количества) информации и требования метаболической активности слишком разные. Даже в компъютерах функции памяти и обработки разнесены. Их соединение неразумно. Даже если мы начнем с одинаковой структуры, она начнет изменяться в двух противоположных направлениях, потому что так лучше. Одно приведет к оптимизации стабильности, другое - к оптимизации реактивности. Начальная точка значения не имеет, а конечный результат предопределен. Можно продумать, каковы требования к идеальному носителю информации, составить их список. После этого поглядеть на ДНК. Это один из вариантов удовлетворения требований. Он не единственный, но таких способов (с точки зрения общей структуры) не так уж много. Например, рудиментарный способ коррекции ошибок должен существовать с самого начала, следуя из структуры. Ошибка копирования должна быть не больше 1е-4 с самого начала.

В таком духе можно пройти по всем компонентам. Там, где взору ученого представляется тайна, конструктор видит целесообразность. Конечно, есть множество возможностей при каждом выборе, но возможности эти сродни плавучести: выбор есть, но он конечен, хотя и велик.

Может быть, гипотетический слепой часовщик собирает все подряд, да что толку: работает только то, что заранее одобрил разумный дизайнер с его небесным чертежом. Общие принципы конструирования клетки настолько же определены характером нашего мира, сколько плавучесть рыбы. Хаотический перебор возможностей (а этого никто и не предлагает) все равно ведет к разумному дизайну. Другой не работает.

Контрпримером к сему заключению любят приводить разные нерациональности в природе. Я никогда не мог понять, что они должны доказывать.

В любом человеческом творении можно найти недочеты; это не свидетельствует о неразумности их творца. Напротив, многие недочеты рациональны (если сделать "вечную иглу для примуса", новые иглы перестанут покупать). Я могу пенять на отсутствие у нас аэробного кишечника (у термитов он имеется - потому интересно было читать комментарии о том, что это, во-первых, невозможно, а во-вторых, не имеет значения). Но у насекомых есть трахеи; воздуховодные трубки можно подвести к стенкам кишечника. Я не представляю, как достичь подобного у позвоночного без радикального изменения конструкции. Да, это было бы замечательное приспособление, но как из точки А попасть в точку Б? Без продуманного плана на сотню-другую миллионов лет с такими жалобами лучше не спешить, как заметил один иностранец на Патриарших прудах.

Кстати, разум говорит и о том, что платонический взгляд на происхождение жизни неминуемо победит. Всем до чертиков надоели пустые гадания о том, как "сама собою" неизвестно где и как возникла органическая жизнь. Мы не узнаем, что было миллиарды лет назад. Найти другой пример в окрестностях шансов мало, да и не увидим мы, конечно, происхождения и этой другой жизни: вместо одной неразрешимой загадки появятся две. Узнать, что такое жизнь, как она появляется и с чем ее едят, мы можем одним способом: сделать ее самим de novo. Поскольку иначе, чем изпользуя разум, мы сделать это не можем, результат заранее предопределен: это будет разумный дизайн. Hадо и о будущем побеспокоиться: через пол-миллиарда лет планета перестанет быть обитаемой, а превращение других планет в комфортабельное для нас место занимает время.

А если кого-то от этого трясет, то это их проблемы. Могут гордиться чистотой философских взглядов и мешать поварешкою первобытный бульон до посинения.
Comments 
21st-May-2016 09:14 am (UTC)
"Даже в компьютерах функции памяти и обработки разнесены".

В мозгу, говорят, нет. И это сейчас очень бурно развивающееся направление - "нейроморфные компьютеры", "нефоннеймановская архитектура", и так далее. Поскольку в рамках фоннеймановской архитектуры, с разделением на память и процессор, дальнейший существенный прогресс невозможен.

Кстати, пресловутый квантовый компьютер - не фоннеймановский.

Конечно, что из этого получится, сказать пока нельзя. Но я не вижу никаких общих принципов, из которых следует, что должно быть вот так, и никак иначе.
21st-May-2016 09:33 am (UTC)
У Вас нет требования к памяти воспроизвести мегабайт информации с ошибкой не более, чем в один бит, а у ДНК и диска на компьютере - есть.
21st-May-2016 09:40 am (UTC)
Зависит от задачи и от способа ее решения (я про диск на компьютере, про ДНК понимаю недостаточно). Вполне можно представить алгоритм, который при приблизительно правильных действиях дает приблизительно правильный ответ. Собственно, аналоговые компьютеры так и работают. Или цифровые, при монте-карловских расчетах.
21st-May-2016 04:54 pm (UTC)
С этим я спорить не буду, тем более что про нейроморфные сети ничего не знаю.

Если в "клетке" несколько сотен или тысяч типов "молекулярных машин", и они начнут непредсказуемо варьировать форму и столь же непредсказуемо с друг другом взаимодействовать, я не представляю, как это может функционировать. Это то же соображение, почему стандартизуют детали в наших машинах. Некоторый люфт допустим, но не более; в белках то же самое.
21st-May-2016 08:17 pm (UTC)
к сожалению в клетке очень много непредсказуемых процессов

борются с этим несколькими способами
что могут чинят по мелочи
что не могут починить - "заливают бетоном"
если ошибки накапливаются - суицид

плюс наличие во многих узлах большого люфта

при этом в некоторых узлах люфта нет совсем и одна точечная мутация может быть летальной
или канцерогенной
21st-May-2016 08:38 pm (UTC)
Ну и ладушки. Это же машина.

Меня как разумного дизайнера не бактерия интересует, а то, что они коллективно делают со средой. Если кто имел неосторожность кооптировать мой дизайн в свои тела, компания за это ответственность не несет.
21st-May-2016 10:51 pm (UTC)
Детали наших машин имеют макроскопические размеры, поэтому тепловые флуктуации для них малосущественны. Для молекул они существенны по определению. Уже поэтому мне эта аналогия кажется опасной. Более того, изменение (к примеру) железа из трехвалентного состояния в двухвалентное и обратно, решающе важное для работы какого-нибудь фермента - процесс квантовый, а, значит, неустранимо вероятностный. Задача возникновения порядка из хаоса невероятно трудная, но ответ "а мы вообще никакого хаоса не допустим" не кажется лично мне (разумеется, я могу жестоко ошибаться) шагом в правильном направлении.
22nd-May-2016 12:06 am (UTC)
У гемоглобина А бывает мутация (гемоглобин S): один нуклеоитид в гене заменен на другой. Из-за этого одна аминокислота на поверхности меняется; этого хватает, чтобы бета глобин начал полимеризоваться, образуя трубки-фибрилы и вызывая серповидноклеточную анемию. Это последствия одной ошибки копирования ДНК и мельчайшего изменения формы белка.

Таких примеров известно очень много, и отсюда идет убеждение, что жесткий контроль и максимальная стандартизация необходимы в достаточно сложной системе работающей по принципу самосборки. Без этого слишком большой риск неправильного взаимодействия белков или их субстратов или других элементов. Если у нас 100 белков, между ними возможны 10,000 пар, и среди этих пар множество возможностей взаимодействия. Каждый белок должен найти свое место и реагировать со своим субстратом. Как раз расчет на хаос как способ движения частиц требует их максимальной стандартизации. Если бы они жестко иммобилизовывались, а молекулы к таким каталитическим центрам доставлялись "по трубкам", был бы возможен больший "люфт", но это противоречит всей идеологии самосборки как универсального метода.

Конечно, форма белка флюктуирует, и термические флюктуации имеют большую роль в активности. Но последовательности аминокислот выполняются с очень высокой точностью, там нет места для "люфта". Одна ошибка может быть фатальной. У вирусов копирование идет с точностью 1:1е4 (одна частица не сработает, ну и что), в бактериях - 1:1е6, у нас - порядка 1:1е9. Чем реже копирование, тем более замысловатый механизм проверки. Мне этот порядок представляется естественным. Жесткую сборку (позволяющую "люфт" самих центров) трудно химически реализовать, особенно в трех измерениях и при высокой концентрации. По крайней мере, мне так представляется чисто с инженерной точки зрения. Я бы тоже сделал так.
21st-May-2016 10:00 am (UTC)
Нейроморфные структуры - это еще одна хорошая илюстрация вышеизложенных принципов:
- существует ограниченное число принципиально разных способов достижения;
- начальная точка значения не имеет.

Что из этого получится тоже понятно - машинный интеллект.
21st-May-2016 10:17 am (UTC)
Мне непонятно. Ну, мне вообще почти ничего не понятно, так что, это неважно.
21st-May-2016 10:30 am (UTC)
Вот человек отслеживает, комментрует и дает море ссылок на тему http://ailev.livejournal.com
21st-May-2016 12:59 pm (UTC)
Мне непонятно, что такое интеллект.
26th-May-2016 05:31 pm (UTC)
Продолжение эволюции...

только уже не на уровне "способу существования белковых тел",
а на уровне "мемов".
27th-May-2016 05:02 pm (UTC)
весьма поверхностно/ профански причем. Отправлять за пониманием туда, где понимания нет - смелый ход.
27th-May-2016 05:55 pm (UTC)
Он настойчиво обращает внимание на то, что:
- все это "уже здесь";
- разрастается ураганными темпами;
- входной порог низок.
И ссылки, ссылки, прмеры, илюстрации.

Нормально, чтобы втянуться.

Что до глубокого понимания, ну вот, для пользования Excel-ем не обязательно понимать, что элетронная таблица устроена как нейроморфная стуктура и это не случайно, просто "существует ограниченное число принципиально разных способов"...
This page was loaded Oct 22nd 2019, 9:02 pm GMT.