Читать книгу "Кибержизнь. Контуры медицины будущего - Александр Шишонин"

В 1932 году Варбург в первый раз получил новый дыхательный фермент желтого цвета, названный флавином. Оказалось, что это агент большой группы флавопротеинов – окислительных ферментов, образующих совместно с цитохрохромами дыхательную цепочку. Через три года было выделено ещё одно важное соединение – никотинамид, входящий в состав ферментов, которые участвуют в переносе водорода. Ученый сконструировал аппарат для изучения процессов тканевого дыхания, брожения, ферментативных реакций (аппарат Варбурга).

В продолжение своих исследований относительно клеточного дыхания, Отто Варбург сформировал теорию возникновения онкологических заболеваний у человека. Выдающийся ученый выдвинул невероятную по своей простоте и оригинальности версию о прямой связи между нехваткой кислорода и аномальным поведением здоровых клеток нашего организма.

В научных трудах Отто Варбурга говорится, что клетки злокачественных новообразований черпают жизненную энергию, проводя в своих митохондриях неокислительную, то есть бескислородную реакцию распада глюкозы, в то время как митохондрии здоровых клеток человеческого организма проводят окислительную реакцию распада. Таким образом, в условиях значительного уменьшения парциального давления кислорода у клетки есть два выхода: либо погибнуть, либо трансформироваться в злокачественную анаэробную клетку и начать бесконтрольно размножаться, подобно самостоятельному организму.

Долгое время теория Отто Варбурга представлялась недостаточно убедительной, поскольку она описывала лишь один из побочных эффектов рака, а не его первопричину. Сегодня американским ученым удалось сделать шаг вперед и подкрепить фундаментальные исследования немецкого химика новыми доказательствами, суть которых будет раскрыта в этой книге.

Отто Варбург заложил фундамент в изучение дыхательного цикла клетки, описал преимущества аэробного обмена перед анаэробным, связал процессы изменения дыхания клеток с кислотно-щелочным балансом среды в живом организме, чем предвосхитил становление современной онкологии. Вся лабораторная деятельность Варбурга фактически является убедительным обоснованием теории критической адаптации, с которой вы встретитесь далее.

Это еще один пример «эксперимента наоборот» – сначала Варбург на практике провел необходимые эксперименты и только спустя десятки лет кибернетики подвели под его работы стройные теоретические физико-математические конструкции.

Ляпунов Алексей Андреевич

25.09.1911 – 23.06.1973

«Управление, основанное на передаче информации, является составной частью всякой жизнедеятельности, более того, управление можно объявить характеристическим свойством жизни в широком смысле».

К личности А.А. Ляпунова меня привела книга Иосифа Самуиловича Шкловского – «Вселенная, жизнь, разум», про которую мы еще напишем подробнее. Ближе к концу книги Шкловский очень интересно преподносит информацию о математике Ляпунове и его работах.

Историческая справка:

И.С. Шкловский был одним из первых инициаторов движения SETI по поиску внеземных цивилизаций и возможного вступления в контакт с ними. В 1965 году прошла первая конференция этого движения в Бюрокане (Армения) в обсерватории (открыта в 1956 году), которую создал Амбарцюмян Виктор Амазаспович.

Без понимания работ Ляпунова я бы не смог правильно интерпретировать работы Павлова в контексте биологической термодинамики. Ляпунов дал мне тот необходимый математический аппарат, с помощью которого стало возможно подтвердить в теории «природные эксперименты».

Алексей Андреевич Ляпунов – выдающийся советский математик, один из основоположников кибернетики, науки об общих закономерностях получения, хранения, передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах, будь то машины, живые организмы или общество. Член-корреспондент АН СССР. Специалист в области теории функций вещественного переменного и математических вопросов кибернетики. Его основные труды относятся к теории множеств, теоретическим вопросам программирования, математической лингвистике и математической биологии.

Алексей Андреевич принадлежал к древнему роду, вписавшему славные страницы в отечественную историю. По семейным преданиям, род Ляпуновых берет свое начало от князя Константина Галицкого, брата Александра Невского. С начала XIX века род Ляпуновых прочно входит в мир созидателей духовной культуры России – науки, искусства и медицины. Композитор С. М. Ляпунов, академики: математик А. М. Ляпунов, филолог-славист Б. М. Ляпунов и физиолог И. М. Сеченов приходились Алексею Андреевичу близкими родственниками (брат И. М. Сеченова был женат на сестре А. М. и Б. М. Ляпуновых).

В 1928 г. А. А. Ляпунов поступил на физико-математический факультет Московского университета. Однако через полтора года ему пришлось покинуть университет «как лицу дворянского происхождения». С 1932 г. Алексей Андреевич становится учеником академика Н. Н. Лузина. Под его руководством Алексей Андреевич получил математическое образование, а вскоре и первые результаты в дескриптивной теории множеств. В этой области математики А.А. Ляпунов работал до конца жизни. Теории множеств и теории функций посвящены 62 работы Алексея Андреевича, включая монографию.

С 1961 г. Алексей Андреевич работал в Институте математики Сибирского отделения АН СССР, где фактически создал отделение кибернетики. В Новосибирске он также основал кафедру теоретической кибернетики Новосибирского университета и лабораторию кибернетики Института гидродинамики СО АН СССР, которыми руководил до конца своей жизни.

В 1964 г. А. А. Ляпунов был избран членом-корреспондентом АН СССР по Отделению математики. В 1996 году одной из самых авторитетных профессиональных организаций в сфере высоких технологий – IEEE Computer Society – Ляпунову была присуждена медаль «Computer Pioneer».

Глубоким и постоянным был интерес Алексея Андреевича к биологии. Уже в тридцатых годах он столкнулся с тяжелым положением в генетике и встал на ее защиту. По инициативе А. Н. Колмогорова Алексей Андреевич вместе с Ю. Я. Керкисом проводил тогда статистическое исследование экспериментов по расщеплению признаков при наследовании. В пятидесятых годах Алексей Андреевич возобновил активную борьбу за восстановление отечественной биологии. Собственные активные исследования Алексея Андреевича в биологии относятся к последнему десятилетию его жизни. По оценке Н. В. Тимофеева-Ресовского и А. Г. Маленкова, помимо значительного числа важных конкретных результатов, Алексей Андреевич наметил контуры теоретической биологии. Нельзя не упомянуть об одном из главных вопросов, волновавших Алексея Андреевича, вопросе определения жизни с позиций устойчивости и управления. Обращаясь к нему, Алексей Андреевич подчеркивал иерархичность управляющих систем в живой природе.

Теорема Ляпунова о выпуклости занимает особое место в современной математике, поскольку лежит на стыке теории выпуклых тел и теории меры. Теорема Ляпунова стала отправной точкой многочисленных исследований как в области векторного интегрирования в рамках математического анализа, так и в сфере геометрического изучения специальных конечномерных выпуклых тел, служащих множествами значений безатомных векторных мер. Удивительность открытия Ляпунова связана с парадоксальным и хрупким балансом взаимодействия разнообразных конечномерных и бесконечномерных идей.