Тезис закрытости
Роль, которую живые системы играют при описании организационной закрытости, носит парадигмальный характер. Аутопоэз - это один из частных случаев автономии, не синонимичный с нею. Однако, ввиду наличия у нас детальных знаний о живых системах, а также ввиду существования элементарных случаев автономности, каковыми являются клетки, аутопоэз живых систем носит весьма показательный характер. Существует множество свидетельств и наблюдений в биологии, которые подтверждают аутопоэтическую природу организации живого.
Более того, по-видимому, во всех природных системах, изученных на сегодняшний день до мельчайших деталей, обнаруживается рекурсивная взаимозависимость протекающих в них процессов. Однако, чтобы доказать данное утверждение, не достаточно простого перечисления эмпирических фактов из разных областей. Дело в том, что способ организации эмпирического материала сам является функцией базовых теоретических принципов, принятых изначально. Таким образом, наш подход предполагает движение в противоположном направлении: мы превратим имеющийся багаж знаний в теоретическое утверждение, а затем применим его к некоторым областям и подтвердим его достоверность путем демонстрации его эффективности. Это базовое теоретическое утверждение звучит следующим образом:
Тезис Закрытости
Каждая автономная система является организационно закрытой.
Под данным тезисом я подразумеваю нечто типа эвристического проводника, основывающегося на эмпирических фактах и придающего некий точный смысл интуитивному пониманию. В таком смысле это становится сродни тезису Чёрча из теории исчислений, согласно которому смутное понятие исчисдяемости провозглашается эквивалентным некоей рекурсивной функции, основанной на том факте, что все, принимаемое по согласию на сегодняшний день в качестве эффективного действия, является выразимым в терминах рекурсивных функций. Так же и здесь, опираясь на наши знания о природных системах, неясное понятие автономности мы провозглашаем эквивалентным организационной закрытости. Отныне задача сводится к изучению того, что организационная закрытость может нам дать.
Частные случаи
Из выше изложенного должно быть ясно, что для того, чтобы некуга частную единицу целостности классифицировать как организационно закрытую, необходимо (а) ясно обозначить ее составные части и показать, что они удовлетворяют взаимодействиям, специфицированным по определению, и (б) ясно обозначить взаимодействия и также показать их соответствие определению. Без прояснения указанных двух пунктов применение данного подхода оказывается не более чем абстракцией. По этой же причине он оказывается ограниченным ввиду того, что в отношении многих случаев выполнить данные требования оказывается чрезвычайно трудно, либо вообще невозможно.
На мой взгляд, в рамках биологических систем существует три случая, когда в отношении единицы целостности достоверно показана ее организационная замкнутость. Вот они:
1. Клеточные системы: в данном случае компонентами являются молекулы, а взаимодействиями - химические процессы производства. Это делает клетку аутопоэтической системой, как это показано в другой работе (Maturana, Varela 1973), следовательно, системой организационно закрытой.
2. Иммунная система: здесь компонентами являются клоны лимфоцитов, а взаимодействиями - процессы молекулярной коадаптации между поверхностными детерминантами лимфоцитов. Как было показано в другой работе (Vaz, Varela 1978), такая характеристика приводит к весьма показательной замкнутости, наиболее отчетливо заметной, к примеру, в отношении недавно продемонстрированных антиидиотипических антител. Интерпретация иммунной системы в качестве организационно закрытой ведет, в свою очередь, к совершенно другой перспективе по сравнению с классическим подходом Берне. Вряд ли я мог бы сказать здесь что-либо еще, кроме того, чтобы призвать читателя обратиться к подробной дискуссии на эту тему (см. также Varela 1979).
3. Нервная система: здесь компоненты - «нейроны», как в качестве отдельных клеток, так и в качестве агрегатов, обладающих определенной функциональной согласованностью (таких как корковые столбцы). Взаимодействия - состояния относительной активности, распространяемой посредством синаптических соединений. Такая точка зрения па нервную систему, как на закрытую, первоначально была представлена Матураной (1969) и разрабатывалась впоследствии (Maturana, Varela 1973; Maturana 1978). Данная точка зрения на автономность нервной системы имеет существенные следствия для понимания когнитивных процессов, а также того, что представляют собой информационные взаимодействия. Некоторые из этих следствий будут оговорены мною ниже.
В каждом из этих случаев, как показано, некая единица целостности демонстрирует автономное поведение, что указывает на некий весьма существенный аспект системы. В каждом из трех случаев составные части и взаимодействия различаются. Как следствие, области существования этих систем также весьма различны. Так, иммунная система определяет свои границы не топологически, а скорее в пространстве молекулярных конфигураций, специфицируя тем самым, какие формы могут быть вовлечены в происходящие взаимодействия в системе в каждый конкретный момент времени. Эта форма автономности связана (но не является идентичной) с автономностью всего организма, в котором данная иммунная система существует.
Я полагаю, что многие другие естественные системы обнаруживают организационную закрытость каких-то специфических видов, отличающихся от выше упомянутых. Их характеристика - сугубо эмпирическая проблема, нам же остается ждать, куда приведет разработка этой проблемы в дальнейшем.
Собственные величины[65]
В определенном смысле идея организационной закрытости обобщает классическое понятие стабильности систем, которое было предложено в 1930-х годах и которое кибернетики унаследовали из области классической механики. А именно в том, что, согласно данному аппарату формализма, система может быть представлена как сеть взаимозависимых переменных, чей паттерн когерентности (в стабильных траекториях фазового пространства) обеспечивает критерий различия (переменные принимаются поддающимися наблюдению). В литературе описаны многие модели такого типа, среди которых - гиперциклы Эйгена и Шустер (1978).
Так, для некоторых примеров стабильность динамической системы может рассматриваться в качестве организационной закрытости автономной системы. Однако не следует смешивать эти две идеи - динамической стабильности и закрытости, первая является частным выражением второй, поскольку стабильность - это частный случай разграничения. И действительно, теория дифференцируемых динамических процессов не подходит для ряда интересующих нас систем (таких как общение, нервная система и им подобные), поскольку они на несколько уровней удалены от своего физико-химического фундамента. Данные ограничения проявились драматическим образом в предыдущих попытках использования теории дифференцируемых динамических процессов для общей характеристики живых систем (Iberall 1973).
Настоящий подход подразумевает обобщение понятия стабильности до понятия когерентности или пригодности, понимаемой как способность быть различимым (отличимым от) в некоей среде; а воплощение такой когерентности - как обобщение до какой-либо формы бесконечной рекурсивности процессов, которые придают данной системе свойство целостности.
Теперь общая задача формализации автономности сводится к рассмотрению ситуаций, в общем виде характеризуемых как:
где F - любые процессы, взаимодействия, реорганизации, а Ф - форма отношений между этими процессами, форма их взаимозависимости. Мы могли бы назвать это точечно зафиксированной репрезентацией (fixed-point representation) закрытости. В этом состоит ключевой аспект формализации, но он не единственен: аспект отграничения также принимается во внимание в неявном виде.
Выражения типа (1) могут быть названы самореферентными: F говорит нечто о себе, а именно, что имеет место Ф (F). Я настаиваю на том, что понятие самореферентности (кругообразности, бесконечной рекурсивности) лежит в основе механизма автономности и является поистине circulus fructuosm, и нам необходимо реабилитировать его формальное использование. На базовом уровне я представил свою точку зрения относительно сказанного в терминах основополагающего акта различения (Varela 1975; Varela, Goguen 1978; Kauffman, Varela 1979; Varela 1979). Я не буду пересказывать здесь эти идеи. Однако, уместно будет сказать, что не существует причин, по которым не могло бы существовать математической теории кругообразных процессов в системе. Это, безусловно, позволяет говорить об определенных концептуальных и формальных нововведениях, однако не более, чем, к примеру в случае довольно странной теории неопределенности.
Одним из возможных способов формализации замкнутости, позволяющим обойти слабые места теории дифференцируемых динамических процессов, является сдвиг в область алгебраического пространства (Goguen, Varela 1979; Varela 1979). Базовым математическим понятием в данном случае служит область оператора, в которой взаимодействия компонентов выражаются в качестве разветвленно-стей (возможно бесконечных) таких операторов. Закрытость характеризуется как точечно фиксированные решения данной взаимозависимости; такого рода фиксированные решения могут быть названы собственными величинами (eigenbehaviours), так как они выражают собой инварианты, специфицируемые самой системой. Такой подход базируется на работах Скотта (Scott 1971; Goguen et al. 1978) по семантике языков ЭВМ. Он имеет то значительное преимущество, что не ограничен количественными рамками, накладываемыми теорией динамических процессов, будучи тем самым более подходящим для систем, проявляющих автономность в областях, расположенных на высших уровнях по сравнению с термодинамическим контекстом физико-химических взаимодействий (дальнейшие дискуссии и примеры см. в Varela 1979).