paleoforum.ru

В общем, в изложении Шарова в статье по ссылке из предыдущего сообщения биосемиотика - это что-то подобное диалектическому материализму, с единственным важным отличием - жизнь стала достаточно высокоорганизованной для разумной координации в результате естественного отбора, но не в конце своей эволюции, а в самом начале.

И это, да, достаточно прогрессивный и вполне подходящий в качестве базы для "нового эволюционного синтеза" концепт.
Но "как это работает" так и остаётся неясным. Эмерджентность - таинственное и красивое слово, но откуда берётся согласованная координация на уровне сложного целого  при комбинировании молекул с известными физическими и химическими свойствами, оно так и не объясняет.

Поэтому я не удержался и спросил у Gemini об учёте биосемиотиками квантовомеханических концептов.
Его справка:

ЦитироватьСторонники и их аргументы

Аргументы в пользу роли квантовых эффектов обычно строятся вокруг двух проблем, которые трудно решить в чисто классической парадигме:

    Проблема интеграции: Как миллионы и миллиарды отдельных клеток и молекул действуют как единое, целостное "Я"? Как достигается такая сверхбыстрая и скоординированная работа всего организма?
    Проблема недетерминизма: Откуда берется подлинная новизна и свобода выбора, если классический мир (даже сложный) в конечном счете детерминирован?

Наиболее известные теории и авторы, которые пытаются ответить на эти вопросы с помощью квантовой механики:

1. Роджер Пенроуз и Стюарт Хамерофф (Теория Orch OR)

Это самая знаменитая, хотя и самая спорная теория.

    Идея: Сознание и, следовательно, высшая форма интерпретации знаков не являются продуктом классических нейронных вычислений. Они возникают в результате квантовых вычислений, происходящих внутри микротрубочек — белковых структур цитоскелета нейронов.
    Механизм: Электроны в микротрубочках могут находиться в состоянии квантовой суперпозиции. Этот когерентный квантовый процесс распространяется по всему мозгу. Когда накопленная масса-энергия системы достигает определенного порога (связанного с гравитацией, по Пенроузу), происходит "объективная редукция" (OR) волновой функции. Этот момент "коллапса" и есть акт сознательного выбора, или "прото-сознательный" опыт.
    Связь с биосемиотикой: В этой модели, Orch OR — это физический механизм интерпретации. Когда агент сталкивается со знаком, требующим интерпретации, его мозг не просто перебирает варианты по классическому алгоритму. Он входит в состояние суперпозиции всех возможных интерпретаций, и коллапс волновой функции — это выбор одной из них. Это обеспечивает и холистическую интеграцию (квантовая когерентность может охватывать большие области мозга), и индетерминизм (результат коллапса не является вычислимым).

2. Стюарт Кауффман (Stuart Kauffman)

Выдающийся биолог-теоретик, который, не будучи строго биосемиотиком, говорит на очень похожем языке.

    Идея: Кауффман предполагает, что граница между квантовым и классическим мирами не является жесткой. Живые системы, по его мнению, существуют в особом состоянии — "poised realm" (уравновешенная область) — на самой этой границе.
    Роль квантовых эффектов: Квантовый мир поставляет возможности (the "possible"), а классический мир агента актуализирует одну из них (the "actual"). Живой агент — это система, которая научилась использовать квантовую неопределенность в своих целях.
    Связь с биосемиотикой: Семиотический выбор (интерпретация) — это и есть этот акт перехода от квантового "возможного" к классическому "действительному". Квантовая когеренция может обеспечивать ту самую интегративную координацию, которая позволяет организму действовать как единое целое, "ощупывая" пространство возможностей перед совершением действия.

3. Менас Кафатос (Menas Kafatos) и Роберт Надо (Robert Nadeau)

В своей книге "The Conscious Universe" они напрямую связывают фундаментальные принципы квантовой механики с биологией и сознанием.

  Идея: Такие принципы, как нелокальность (связь запутанных частиц на расстоянии) и комплементарность (невозможность одновременно измерить определенные пары свойств, например, положение и импульс), не являются экзотикой микромира, а лежат в основе организации живых систем.
    Связь с биосемиотикой: Нелокальность может быть физической основой для холистической координации организма.

Общие точки соприкосновения

    Наблюдатель в центре: И квантовая механика (в копенгагенской интерпретации), и биосемиотика ставят фигуру наблюдателя/интерпретатора в центр. В обоих случаях реальность — это не то, что пассивно дано, а то, что конструируется в акте взаимодействия.
    Индетерминизм как ресурс: Квантовая неопределенность перестает быть "проблемой" и становится ресурсом — источником подлинной новизны и свободы, который жизнь "научилась" использовать.
    Холизм и интеграция: Квантовая запутанность (entanglement) — это кандидат на роль физического механизма, который мог бы объяснить, как части организма "знают" друг о друге и действуют согласованно быстрее, чем это позволяет химическая сигнализация.

Вывод:
Диалог между биосемиотикой и квантовой физикой существует и ведется очень авторитетными учеными. Он пока не привел к созданию единой общепринятой теории. Но он предлагает захватывающую перспективу: семиозис (процесс интерпретации знаков) может быть тем самым макроскопическим проявлением, той "работой", которую выполняет жизнь, научившись оперировать на границе квантового и классического миров, используя неопределенность первого для создания смыслов во втором.

Цитата: Игорь Антонов от июня 26, 2025, 23:04:57В общем, в изложении Шарова в статье по ссылке из предыдущего сообщения биосемиотика - это что-то подобное диалектическому материализму, с единственным важным отличием - жизнь стала достаточно высокоорганизованной для разумной координации в результате естественного отбора, но не в конце своей эволюции, а в самом начале.

И это, да, достаточно прогрессивный и вполне подходящий в качестве базы для "нового эволюционного синтеза" концепт.

Согласен.

Цитата: Игорь Антонов от июня 26, 2025, 11:38:08

Цитата: Alexeyy от июня 26, 2025, 11:10:05Откуда у меня напрашивается вывод, что подагент является агентом боле низкого уровня. Разве ИИ не понял это также, как и я?

ИИ вообще не читал эти слайды Шарова.
Но принцип иерархичности агентов в биосемиотике ИИ не отрицал и в ответе выше достаточно чётко охарактеризовал нижнюю границу применимости этого принципа.

Если не полагаться на ИИ, то можно дать слово самому Шарову, автору этих слайдов, который в статье "Как интегрировать биосемиотику с биологией и физикой?" конкретно сам пишет об этой нижней границе:

ЦитироватьРазвивая идеи Патти, я предполагаю, что агенты возникли из физического
мира в форме протобиологических систем, представляющих элементы памяти (переключате-
ли), регулируемые богатым функциональным контекстом отношений с окружающей средой.

Тем не менее, на философском уровне, наличие такого ограничения на низком уровне - по-моему, остаётся внутренне противоречивым. От чего, по-моему, и "вывих" с переключателями.

Цитата: Игорь Антонов от июня 25, 2025, 21:05:29Глубже живой клетки биосемиотика не спускается, а иерархия целесообразной координации в организме неизбежна.

Мы запнемся уже на координации, как согласованности, "обменивающейся информацией" с бесконечной скоростью. Потому программированием координации, как последовательности действий вытаскиваемых из пресловутой памяти, не отделаться.
  Запутанность же макрочастиц нам никто не позволит ввести от булды. Можно попробовать через сигнальную суперпозицию, когда сигнал для каждого агента рождается из белого шума, эволюционирующего по "принципу Соляриса" (волновой функции).

Цитата: василий андреевич от июня 28, 2025, 12:53:19

ЦитироватьГлубже живой клетки биосемиотика не спускается, а иерархия целесообразной координации в организме неизбежна.

Мы запнемся уже на координации, как согласованности, "обменивающейся информацией" с бесконечной скоростью. Потому программированием координации, как последовательности действий вытаскиваемых из пресловутой памяти, не отделаться.

В живой координации есть автоматная составляющая, которая, да, отрабатывает запомненный сценарий, и динамический синтез управления.

Цитата: василий андреевич от июня 28, 2025, 12:53:19Запутанность же макрочастиц нам никто не позволит ввести от булды. Можно попробовать через сигнальную суперпозицию, когда сигнал для каждого агента рождается из белого шума, эволюционирующего по "принципу Соляриса" (волновой функции).

Когда речь идёт об иерархии агентов, то у каждого из них, возможно, своя запутанность, а взаимодействовать они могут и на классическом уровне.

Кембриджский университет опубликовал на днях большой обзор тенденций в современной эволюционной биологии - The Organism.

Там отдельное внимание уделяется актуальности тенденции рассматривать организмы как активные агенты, преобразующие себя.
Это довольно точно соответствует точке зрения, которая обосновывается в обсуждаемой статье.

Фрагмент этой публикации в переводе:

ЦитироватьВ целом, мы приходим к выводу, что организмы делают гораздо больше, чем просто поддерживают свою организационную целостность вдали от термодинамического равновесия. Они также иногда активно меняются, дестабилизируя себя и отвергая свои особые формы целостности. Они являются творческими агентами, которые обладают генетическими, эволюционными и поведенческими репертуарами и стратегиями, позволяющими модулировать и изменять эту организацию, подталкивать ее к нестабильности, контролировать и поддерживать эти нестабильные периоды, а затем направлять нестабильность в сторону создания стабилизирующих и, возможно, адаптивных вариаций. Они могут потерпеть неудачу в этом процессе или могут добиться успеха. Если они преуспеют, это может открыть новые траектории, которые особенно актуальны для исследований эволюции развития, таких как эволюция, ведомая пластичностью.

Цитата: The Organism от июня 29, 2025, 21:15:05Они могут потерпеть неудачу в этом процессе или могут добиться успеха. Если они преуспеют, это может открыть новые траектории, которые особенно актуальны для исследований эволюции развития, таких как эволюция, ведомая пластичностью.

Вот это - и есть важная роль случайности, без которой эволюция встала бы.

Цитата: Alexeyy от июня 29, 2025, 21:26:32Вот это - и есть важная роль случайности, без которой эволюция встала бы.

Это того же рода случайность, что и случайность в творчестве человека.
Случайность не "случайных ненаправленных блужданий", а индетерминизм синтеза нового решения, сопровождаемый ошибкой прогноза.

Цитата: Игорь Антонов от июня 29, 2025, 21:43:34Это того же рода случайность, что и случайность в творчестве человека.

Согласен.

Цитата: Игорь Антонов от июня 29, 2025, 21:43:34Это того же рода случайность, что и случайность в творчестве человека.
Случайность не "случайных ненаправленных блужданий", а индетерминизм синтеза нового решения, сопровождаемый ошибкой прогноза.

Это - тоже случайность.

Цитата: Alexeyy от июня 30, 2025, 04:39:13Это - тоже случайность.

Мы про "случайность" всё уже подробно обсуждали.
Случайность - универсальный фон, сопровождающий все процессы в мире - и синтеза, и распада.
Сама по себе случайность не создаёт тренд на синтез.

Между "случайностью" и "индетерминизмом" есть смысловые различия.

Вот справка от Gemini 2.5, который хорошо ориентируется в понятиях:

Цитировать
Индетерминизм (Indeterminism)

Индетерминизм — это философская и научная доктрина, которая утверждает, что не все события во Вселенной однозначно предопределены прошлыми причинами.
    Фокус: Глобальное свойство системы (например, Вселенной).

    Противоположность:
Детерминизм.
    Суть утверждения: Из одного и того же состояния системы в момент времени T1 может следовать несколько различных состояний в момент времени T2. Будущее не "записано" в настоящем.

Представьте себе Лапласовского демона — гипотетическое существо, которое знает положение и импульс каждой частицы во Вселенной.

    В детерминистической Вселенной этот демон мог бы абсолютно точно предсказать всё будущее и рассказать всё прошлое.
    В индетерминистической Вселенной даже такой демон не смог бы дать однозначный прогноз, потому что будущее в принципе вариативно.

Пример из науки: Квантовая механика — главный научный аргумент в пользу индетерминизма. Согласно копенгагенской интерпретации, результат измерения квантовой системы (например, момент распада радиоактивного атома) является принципиально непредсказуемым. Он не предопределен никакими "скрытыми переменными", а является результатом фундаментальной неопределенности природы.

Случайность (Randomness)

Случайность — это свойство события или процесса, которое характеризуется отсутствием закономерности, порядка и предсказуемости. Важно различать два вида случайности:

1. Эпистемологическая (познавательная) случайность

Это "случайность от незнания". Событие кажется нам случайным, потому что мы не обладаем всей полнотой информации о системе или не можем просчитать все переменные. Сама система при этом может быть полностью детерминистической.

    Пример: Бросок монеты. Мы считаем результат (орел или решка) случайным. Но если бы мы могли с абсолютной точностью измерить начальную скорость, вращение, сопротивление воздуха, упругость поверхности, то результат был бы полностью предсказуем. Событие случайно для нас, но не "для Вселенной".
    Пример: Прогноз погоды. Погода — это хаотическая, но в своей основе детерминистическая система. Наша неспособность дать точный прогноз на месяц вперед связана со сложностью системы и чувствительностью к начальным условиям (эффект бабочки), а не с фундаментальной неопределенностью.

2. Онтологическая ("истинная") случайность

Это случайность, которая является фундаментальным свойством самой реальности. Событие случайно не потому, что мы чего-то не знаем, а потому, что его исход в принципе не предопределен.

    Пример: Радиоактивный распад. Мы можем сказать, что за 1600 лет половина атомов радия-226 распадется. Но когда именно распадется конкретный атом — предсказать невозможно в принципе. Это и есть проявление онтологической случайности, которая напрямую вытекает из индетерминизма квантового мира.

Вывод:

    Индетерминизм — это фундаментальное "правило игры" для Вселенной, которое гласит: "Будущее не написано". Это свойство самой реальности.
    Случайность — это то, как мы "видим" результат этой игры в конкретных событиях, которые не можем предсказать. Эта непредсказуемость может быть вызвана как фундаментальным индетерминизмом (истинная случайность), так и просто сложностью системы и нашим незнанием (кажущаяся случайность).

Таким образом, можно сказать, что индетерминизм — это более глубокое и фундаментальное понятие, которое, если оно верно, порождает существование истинной случайности в мире.

Я под случайностью имею в виду принципиальную случайность (индетерминизм). "Тренд на синтез создаёт" отбор между такими случайностями. Без целеполагания он бы мог возникнуть (благодаря отбору), а без индетерминизма - нет.

Цитата: Alexeyy от июня 30, 2025, 09:09:22"Тренд на синтез создаёт" отбор между такими случайностями. Без целеполагания он бы мог возникнуть (благодаря отбору), а без индетерминизма - нет.

Пусть так.
Но следующий вопрос применительно к появлению живых систем - что отбиралось и почему оно могло таким возникнуть.
И здесь доводы в контексте обсуждаемой темы говорят о том, что индетерминизм, отличный от классической случайности и не сводимый к ней, нужен не только для возникновения таких систем, но и для их функционирования.

  Приятно удивлён.
  На счёт индетерминизма как необходимого условия существования этих систем, а не только их возникновения - интересная мысль. Не задумывался. Да. Согласен.

Цитата: Игорь Антонов от июня 30, 2025, 10:01:40следующий вопрос применительно к появлению живых систем - что отбиралось и почему оно могло таким возникнуть.

У меня здесь давно уже даже тени на вопрос не возникает. Банальные периодические фазовые переходы могут обладают свойством как "самокатилиза" (в кавычках - потому, что в химии катализом называется катализ химреакций, а фазовые переходы в химии химреакцией не называются т.к. связаны с изменением энергетически более слабых связей), так в них есть индетерминизм (флуктуации состава фаз). Стало быть, должен быть и отбор. Всё. Дальше - уже пошло поехало по тому же дарвиновскому механизму (изменчивость, отбор) до возникновения жизни в привычном смысле слова (при должных благоприятных условиях). О чём-то подобном Арефиев уже давно тоже, неявно, пишет.

Подлинный, глубинный индетерминизм привносят в процессы материального мира квантовые эффекты.

Стюарт Хамерофф в последние годы сделал ставку на ароматические молекулы, распространенные в космосе.

Вот изложение его гипотезы (обзор от Gemini 2.5):

ЦитироватьПроблема: Где искать квантовые процессы в "первичном бульоне"?

Классическая теория Orch OR помещает квантовые вычисления в белки тубулины, из которых состоят микротрубочки. В этих белках есть "карманы", содержащие ароматические аминокислоты: триптофан, тирозин, фенилаланин. Именно их пи-электронные облака (π-orbitals) в бензольных кольцах, по мнению Хамероффа, являются теми самыми "кубитами" — квантовыми битами, способными к суперпозиции.

Но микротрубочки — это результат долгой эволюции. Что было до них?

Решение: Ароматические молекулы как "квантовые пионеры"

Хамерофф предлагает следующую логическую цепочку:

1. "Железо" для квантовых вычислений — это бензольное кольцо. Ароматические соединения (названы так из-за запаха, но в химии термин означает наличие плоского циклического кольца с делокализованными π-электронами) — идеальные природные структуры для квантовых эффектов.

    Делокализованные электроны: Электроны в пи-облаках не привязаны к конкретным атомам углерода, а свободно перемещаются по всему кольцу. Это создает идеальные условия для квантовой суперпозиции (электрон может быть "везде" одновременно).
    Взаимодействие через силы Ван-дер-Ваальса: Будучи неполярными, эти кольца могут притягиваться друг к другу слабыми силами Лондона (разновидность сил Ван-дер-Ваальса). Это позволяет им самоорганизовываться в упорядоченные структуры (стопки, гели), где пи-облака соседних молекул могут вступать в квантовую когеренцию (синхронизироваться).

2. Ароматические молекулы широко распространены в космосе. Это установленный астрофизический факт.

    Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ): Эти сложные органические молекулы, состоящие из нескольких бензольных колец, в огромных количествах обнаруживаются в межзвездных облаках, протопланетных дисках и, что самое важное, в метеоритах (например, в знаменитом Мурчисонском метеорите).
    Ароматические аминокислоты: В тех же метеоритах находят и готовые аминокислоты, включая ароматические.

3. "Квантовый бульон" на ранней Земле. Гипотеза Хамероффа выглядит так:

    Миллиарды лет назад метеориты и космическая пыль доставили на Землю огромное количество ароматических молекул (ПАУ и аминокислот).
    На молодой Земле эти молекулы концентрировались в гидрофобных (не любящих воду) средах. Представьте себе не "первичный бульон", а скорее "первичную нефтяную пленку" или мицеллы (капли жира в воде).
    Внутри этих неполярных "оазисов" ароматические молекулы, благодаря силам Лондона, самоорганизовывались в упорядоченные гелеподобные структуры.
    Эти структуры, по сути, стали первыми примитивными "квантовыми компьютерами". Их синхронизированные пи-облака могли вступать в резонанс с теми самыми фундаментальными "вибрациями" геометрии пространства-времени, которые Пенроуз и Хамерофф считают основой прото-сознания.

4. Эволюционное преимущество и связь с анестезией.

    Система, способная к таким квантовым вычислениям, получала огромное преимущество. Она могла "чувствовать" окружающую среду и реагировать на нее не хаотично, а целенаправленно. Отбор шел в пользу усложнения этих квантовых гелей.
    Со временем эти гели были "инкорпорированы" в первые прото-клетки, а ароматические аминокислоты стали незаменимой частью белков, которые выполняли уже более сложные квантовые вычисления (тубулины в микротрубочках).
    Связь с анестезией: Хамерофф подчеркивает, что общие анестетики — это, как правило, простые неполярные молекулы с ароматическими группами (например, бензол, пропофол). Они работают, проникая в гидрофобные карманы белков и нарушая слабые силы Лондона. Тем самым они разрушают квантовую когеренцию в пи-облаках и "выключают" сознание. Для Хамероффа это прямое доказательство того, что сознание зависит именно от этих квантовых процессов в ароматических кольцах.

Итог: Новая картина происхождения жизни

Вместо классической картины ("мир РНК"), где отбор идет за химическую стабильность и способность к репликации, Хамерофф предлагает другую:

Отбор с самого начала шел за способность системы к квантовым вычислениям и "резонансу" с фундаментальными свойствами Вселенной (прото-сознанием). Ароматические молекулы, доставленные из космоса, были тем самым "первичным материалом", который позволил запустить этот процесс.

Цитата: Игорь Антонов от июня 30, 2025, 13:00:22Подлинный, глубинный индетерминизм привносят в процессы материального мира квантовые эффекты.

Я бы сказал, что сейчас достоверно известны индетерминистические лишь квантовые эффекты.
Я придерживаюсь принципа, что "Электрон неисчерпаем также, как и Вселенная", в соответствие с чем считаю, что индетерминистических эффектов (кроме квантовых) - бесконечное множество (но неизвестны; может, потому, что слабы и, пока, недоступны для инструментальной фиксации).

По поводу квантовых "вычислений" в биологии (протобиологии) - сейчас нет тому подтверждений. Посмотрим. Мысль - смелая, интересная.