Увлекательные проблемы

Несмотря на новизну дела, уже сейчас можно наметить несколько перспективных направлений научного сотрудничества кибернетиков и биологов.

1. Изучение кибернетической схемы мозга и отдельных его частей. В этой области исследования могут вестись "на встречных курсах":.от теоретически построенных кибернетических гипотез - к эксперименту и от установленных на опыте физиологических фактов - к кибернетическим выводам. Без привлечения кибернетических соображений зачастую приходилось экспериментировать вслепую, а из обнаруженных на опыте фактов трудно было сделать далеко идущие теоретические выводы. Кибернетика может предсказать, какие именно связи следует искать на опыте и как следует обобщить полученные результаты.
2. Моделирование нервных процессов в исследовательских или учебных целях. Экспериментируя на кибернетической модели нервной системы или отдельных ее частей, можно проверять различные гипотезы о механизме нервной деятельности, проследить которые во всех деталях путем логических рассуждений или математических расчетов не удается.
3. Параллельное исследование способности нервной системы и автоматов к образованию временных связей, абстрагированию и образованию общих "понятий" и "представлений". В кибернетической теории автоматов этому, далеко еще не выясненному вопросу посвящаются многочисленные исследования. В физиологии же, насколько нам известно, изучение этих проблем продвигается очень медленно.
4. Теоретические работы, связанные с проблемой происхождения и эволюции нервной системы. Опыты по созданию "обучаемых" и "самосовершенствующихся" машин подсказывают некоторые гипотезы о возможных конкретных путях развития нервной системы, которые пока еще в биологии не выяснены Однако эти гипотезы должны быть подвергнуты строгой проверке с чисто биологической точки зрения. Вообще вся проблема происхождения жизни имеет несколько аспектов. Некоторые из них - например, биохимический аспект - благодаря работам Опарина и других уже в некоторой степени выяснены. Однако, с точки зрения неспециалиста, самым темным, удивительным и нуждающимся в разъяснении представляется не образование первых органических соединений из неорганических веществ, а возникновение самой способности проявлять основные признаки жизни, совершенствоваться, приспосабливаться к условиям существования, уравновешивать изменения внешней среды и передавать эти признаки потомству. Существенную роль во всех этих проблемах играет кибернетический аспект: как и по каким причинам может происходить постепенная самоорганизация хаотических вначале систем.
5. Использование некоторых принципов функционирования нервной системы при разработке новых кибернетических устройств. Конечно, слепое подражание живому организму в технике далеко не всегда приводит к наилучшему результату - во-первых, по своим свойствам технические и биологические объекты во многом различаются между собой, а во-вторых, и в самой живой природе не всё является наиболее целесообразным. Однако знание того, как та или иная задача решается в живой природе, может обогатить инженера новыми техническими идеями.
6. Изучение условий совместной работы автоматики и человека. Вопрос этот особенно актуален, так как, например, кибернетическая аппаратура беспилотного летательного аппарата при встрече с самолетом, управляемым летчиком, должна учитывать возможные реакции и действия человека. Та же самая проблема возникает, когда производственный процесс в одной своей части полностью автоматизирован, в другой же управляется человеком.
7. Применение кибернетических приборов для целей физиологического эксперимента, медицинской диагностики и лечения. Кибернетические аппараты помогают человеку "видеть", "слышать" и анализировать то, что глазу и уху непосредственно недоступно. "Разумная" автоматическая аппаратура, инструменты и манипуляторы могут выполнять операции и другие действия при таких условиях и в таких местах, которые без этого недосягаемы для человеческой руки. Особенно существенно, что эти манипуляторы могут быть снабжены воспринимающими элементами и потому действовать не вслепую.
8. Протезирование органов чувств. Специалисты по технической кибернетике не могут разрабатывать приборы, заменяющие органы чувств, пока не исследованы некоторые чисто физиологические и связанные с ними психологические вопросы функционирования естественных органов (например, каким образом воспринимается форма предмета, несмотря на различное положение его по отношению к глазу). Кроме того, участие медиков и биологов должно обеспечить безвредность для организма разрабатываемых кибернетических протезов.
9. Нельзя, наконец, не упомянуть о возможности и необходимости применения теории информации в генетике. Посредством одной только половой клетки организм передает своему потомку колоссальную по объему информацию, которая охватывает всю совокупность признаков, определяющих наследственность. Изучение "шифровального кода" наследственной информации представляет совершенно исключительный теоретический и практический интерес. В настоящее время, например, уже многие ученые считают установленным, что этот код строится на основе четверичной системы нумерации, "цифрами" которой служат различные химические группы (аденин, тимин, гуанин, цитозин) в молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты. "Завязывается контакт генетики и теории информации...- писал президент Академии наук СССР академик Н. А. Несмеянов.- Именно здесь обрисовывается одна из наиболее заманчивых точек роста естествознания, которую по значению можно смело сравнить с ядерной физикой".

Как видим, практические и познавательные перспективы, открываемые тесным сотрудничеством разрозненных ранее наук, поистине грандиозны.

Как показывает сама жизнь, инженеры, физики и математики овладевают всеми нужными им сведениями из биологии быстрее, чем биологи - минимально необходимыми им физическими, техническими и особенно матема-. тическими идеями. Это и понятно, так как развитие специфического математического мышления требует длительного времени и значительных усилий. Тем важнее ликвидировать существующий пока отрыв медико-биологического образования от математики, введя хотя бы в отдельных вузах для желающих соответствующие факультативные курсы.

Математический метод, который может быть внесен кибернетикой в биологические исследования, в сочетании с экспериментом является одним из самых мощных орудий познания природы. "Без сомнения, надо приветствовать то время, когда физиология возбуждения станет математическим учением", - считал А. А. Ухтомский, один из виднейших последователей И. П. Павлова. При этом он точно следовал завету своего великого учителя, который писал:

"Вся жизнь... есть длинный ряд все усложняющихся до высочайшей степени уравновешиваний с внешней средой. Придет время - пусть отдаленное,-когда математический анализ, опираясь на естественнонаучный, охватит величественными формулами уравнений все эти уравновешивания, включая в них, наконец, и самого себя". Нашему поколению выпала замечательная честь сделать первые шаги в этом увлекательнейшем и дерзновенном направлении, указанном Павловым и всем развитием современного естествознания.