Методологии исследования комплексных научных проблем

(на материалах современной биологии)

А. П. Барчугов

Для современного естествознания (как и для других отраслей науки, а также общественно-исторической практики) в системе методологических вопросов особое место занимают вопросы взаимосвязи методов исследования комплексных проблем. Комплексный подход как одна из основных тенденций в развитии современной науки может и должен стать объектом методологических исследований как на философском, так и специально-научном уровне. Вопрос о методологии исследования комплексных проблем является конкретизацией более общей проблемы взаимосвязи, соотношения, системности методов научного познания. В данной статье ставится задача исследовать некоторые вопросы познания комплексных научных проблем (вопросы диалектической взаимосвязи принципов редукции, дополнительности и субординации) применительно к современной биологии, главным образом, к проблеме сущности жизни. Разумеется, мы не ставим перед собой задачу дать решение проблемы сущности жизни ш1и брать на себя роль арбитра в дискуссии специалистов-биологов по вопросам конкретно-научного содержания. Проблема сущности жизни служит тем естественнонаучным «материалом» (или, как часто говорят, моделью), который позволяет разработать конкретный вариант методологии исследования комплексных научных проблем с возможным обобщением полученных результатов и экстраполяцией их на методологию исследования комплексных проблем других наук.

В современной биологии повышается удельный вес теоретических исследований. Реализация этой тенденции связана, в основном, с взаимодействием биологии с точными науками— физикой, химией, математикой кибернетикой, общей теорией систем. От изолированности биологии от других научных дисциплин и попыток решать биологические проблемы, оставаясь в рамках самой биологии, исторически совершился переход к взаимосвязи биологии с другими науками и к комплексному подходу к решению важнейших биологических проблем (например, сущности жизни, создания синтетической теории эволюции, механизмов деятельности головного мозга и др.) с сохранением самостоятельного значения традиционных, специфических методов биологии. Применение понятий, теорий г методов точных наук в биологическом исследовании оказалось чрезвычайно плодотворным для биологии. Вместе с тем интеграция биологии и точных, «фундаментальных» наук поставила ряд новых теоретических и методологических проблем, вскрыла реальную противоречивость этого процесса. Одним из основных логико-методологических, гносеологических вопросов современной биологии стал вопрос о взаимосвязи специфических (собственно биологических) и неспецифических (физических, химических и т. д.) методов исследования сущности биосистем; целостного, системного и аналитического подходов к изучению сущности жизни. Целью познания сущности жизни является не краткая, афористичная дефиниция,1 а теоретически конкретное, всестороннее, полное определение существенных сторон, свойств, отношений биологических систем, взятых в их субстратных, структурных, функциональных, исторических и других аспектах, на основе фундаментальных биологических законов. Познание сущности живого предполагает выяснение взаимосвязи биологических объектов с другими формами движения материи, уровнями организации, места биологической формы движения в системе форм движения материи.

Применение системы методов комплекса наук при изучении сущности биологических объектов, сложная и противоречивая взаимосвязь методов познания, их единство, дополнительность, субординация обусловлены противоречивым характером самой организации биологических систем: многообразием уровней, форм движения доорганической природы, лежащих в основе живого, иерархичностью уровнен собственно биологической материи, их структурным и генетическим единством, общностью и качественной специфичностью действующих в ней законов. Живое обусловлено всей совокупностью законов более «элементарных» форм движения, уровней организации материи и вместе с тем представляет качественно новое образование по отношению к сумме физико-химических, кибернетических и других иебиологических законов. Диалектически-противоречивая сущность живого обусловливает разнообразие методологических подходов к ее изучению, она составляет также и гносеологические корни метафизических и идеалистических концепций сущности биосистем1.

Представляется правомерным выделить три основных типа методологии, подходов к исследованию сущности жизни как комплексной научной проблеме2.

1.            Подход, основанный на сведени и проблем, теорий, методов наук, изучающих более сложные объекты, к проблемам, теориям и методам наук, изучающих менее сложные объекты. Этот подход принято называть редукционистским. «Редукционизм обозначает принцип исследования, — пишет видный советский биохимик академик В. А. Энгельгардт, ■— основанный на убеждении, что путь к познанию сложного лежит через расчленение этого сложного на все более и более простые составные части и изучение их природы и свойств»3.

2.            Подход, основанный на принципе дополнительности.

3.            Подход, основанный на синтезе теорий и методов комплекса наук по принципу субординации.

Методология редукционизма (как правило,в механистической интерпретации) имеет глубокие корни в истории науки, когда предпринимались попытки исследовать, например, биологические явления методами механики (Декарт), химии; общественные процессы, исходя из концепций физики, биологии и т. д.

На наш взгляд, можно выделить два вида сведения как принципов научной методологии.

1. Сведение законов «высших» форм движения, уровней организации материи и соответственно проблем, теорий и методов наук, изучающих эти «высшие» формы движения, к законам менее «высоких» форм движения, уровней организации материи и соответственно к проблемам, теориям и методам наук, изучающих эти менее высокие формы движения.

2. Сведение сущности объекта., относящегося к определенной форме движения, уровню организации материи, к какой-либо стороне этого объекта, являющейся общей для объектов, относящихся к различным формам движения, уровням организации материи. Эта общая сторона, общие свойства, отношения, законы являются особым предметом интегративных наук (кибернетики, общей теории систем и др.).

Современная биология не может замыкаться в самой себе, развиваться, используя лишь традиционные методы1. Методология редукционизма, стремление проникнуть во все более глубинные процессы жизнедеятельности, на все более элементарные уровни организации биологических объектов основаны на убеждении, «...что строение на более низких уровнях определяет свойства на более высоких уровнях»1 2. «Прорыв» на молекулярный, атомный, субатомный (квантовый) мровни биосистем позволил решить важнейшие проблемы биологии: биосинтеза белка, материального носителя генетических программ, молекулярных основ эволюции, принципов матричного синтеза биополимеров и т. д. Необходимость и плодотворность редукционистского подхода к исследованию комплексных проблем биологии не вызывает сомнения. Вопрос не в том, можно ли объяснять сущность живого на основе элементарных процессов (на этот вопрос наука дала положительный ответ), а в том, можно ли объяснить, исследовать сущность жизни лишь на основе законов элементарных взаимодействий, достаточно ли знание простого для исчерпывающего объяснения сложного, может ли редукционизм быть полностью адекватной методологией исследования комплексных проблем биологии вообще и проблемы сущности жизни в частности? Многие представители точных наук, философы позитивистского направления и ряд биологов дают на эти вопросы категорически утвердительный ответ. Весьма характерным в этом плане является высказывание Б. Рассела о том, что «нет оснований предполагать, что живая материя управляется другими законами, чем неживая материя, и имеются серьезные основания думать, что все (разрядка наша.—А. Б.) ь поведении живой материи может теоретически быть объяснено в терминах физики и химии»1. Как правило, инициаторами полного сведения биологического к физико-химическому выступают представители точных наук. Это объясняется тем, что биология как наука, изучающая более сложный, более развитой объект, отстает в своем развитии, является в меньшей степени теоретической наукой, чем такие «фундаментальные» науки, как физика, химия, математика. И это закономерно, поскольку развитие физики и химии в меньшей степени зависит от развития биологии, чем биология от развития физики и химии. Это объясняется тем, что физико-химические законы действуют в биологических системах, но биологические зоконы не действуют в объектах физико-химических форм движения материи. Поэтому прогресс биологической науки во многом зависит от использования физико-химических теорий и методов в исследовании биосистем, их сущности.

Разновидностью редукционизма (сведением второго типа) является методология исследования сущности биологических объектов, основанная на применении понятий, законов, теорий, методов интегративных наук, изучающих определенные общие свойства, отношения, законы объектов, относящихся к различным формам движения, уровням организации материи. Появление наук «вертикального» типа является одной из особенностей в развитии современной науки. Однако уже в конце XIX в. учеными было выявлено единство в структуре законов, математического описания явлений, существенно отличающихся по своей физической природе. В. И. Ленин в работе «Материализм и эмпириокритицизм» обращал внимание ва эту особенность науки, приводя высказывание Больцмана о том, что «Теми же самыми уравнениями можно решать вопросы гидродинамики и выражать теорию потенциалов. Теория вихрей в жидкостях и теория трения газов... обнаруживают поразительную аналогию с теорией электромагнетизма и т. д.»1. Современная наука в несравненно большей степени, чем наука конца XIX в., доказывает наличие общих законов, действующих в ряде форм движения, на различных уровнях организации материи, открывает сходство, аналогию в структуре законов, теорий различных наук. Во все большей мере «...взаимодействие между науками и формирование новых наук происходит через осуществляемое методом абстракции изучение определенной группы одних и тех же свойств, присущих самым разнообразным видам и формам движения материи»1 2. Одной из таких интегративных наук, которой принадлежит особое место в методологии исследования биосистем, является кибернетика с ее обладающим мощными эвристическими возможностями методом функционального моделирования3. Успехи, плодотворность применения понятий, теорий, методов кибернетики в исследовании биологических объектов неоспоримы. Это обусловлено особым значением, которое имеют процессы управления в биосистемах. На этом основании у ряда кибернетиков, математиков сложилось мнение, что теории и методы кибернетики являются важнейшими в системе методов познания сущности жизни, мышления, психики4. В основе функционального подхода к определению сущности жизни лежит отрицание специфичности вещественного субстрата биологических объектов. О необходимости абстрагирования от конкретного субстрата живых систем известного современной науке, как от несущественного параметра живого сторонники функционального подхода настаивают, исходя также из астробнологической концепции живого на основе, отличной от соединении углерода, азота, водорода и кислорода. Это положение представляет собой интересную гипотезу1. Однако в свете данных современной науки исключение химического состава из существенных особенностей живого представляется пока чисто умозрительным. Лишь тогда, когда будут получены фактические научные данные об ином вещественном субстрате живого, возникнет необходимость в более обобщенном определении сущности жизни.

Методология редукционизма при исследовании сущности биологических систем будет корректной в том случае, если оказывается возможным воссоздание «без потерь» сложного (биологического) из простого (физико-химического, кибернетического). «Сведение» должно составлять основание для «восхождения». Если это правило не соблюдается, значит имеет место «механистическое переупрощение» (И. Т. Фролов, 1973) в понимании сущности «высших», биологических объектов. Существует мера истинности, границы сведения, в пределах которых методология редукционизма сохраняет научность, а за пределами которых она оказывается ошибочной. Принцип редукционизма является необходимым, но недостаточным компонентом методологии исследования сущности живых систем. Неспособность редукционистской методологии объяснить на основе только физико-химико-кибернетических законов специфически жизненные проявления толкает ряд современных биологов и философов, не владеющих диалектико-материалистической философией, к возрождению неовпта-листических концепций живого2. Нельзя не согласиться с Р. С. Карпинской, которая пишет: «Сущность живого раскрывается на пути углубления, обогащения способов его исследования, но при непременном условии сохранения принципа историзма в качестве фундаментального, отражающего общую направленность и качественную специфичность теоретического знания в биологии. Поэтому для судьбы теоретической биологии вовсе не безразлично, превратился ли в умах естествоиспытателей редукционизм в тотальную методологию или же редукция понимается как одна из сторон, граней диалектического способа мышления»1. Гносеологические корни механистически интерпретируемых редукционистских тенденций в современной биологии находятся в состоянии относительной изоляции отдельных научных дисциплин и узкой специализации ученых, неравномерном'развитии различных наук, опережающем развитии одних (более «фундаментальных») и отставании других, в необоснованной универсализации и экстраполяции понятий, теорий и методов более развитых наук, чрезмерном стремлении к «фундаментации» научного знания, обоснованию высшего низшим, сложного простым.

История науки показывает, что «расплывчатые» биологические понятия получают объяснение в понятиях более точных наук, но биологические понятия, теории и методы принципиально не устранимы при исследовании сущности живых систем. Биологические понятия и теории интегративны, целостны, имеют обобщенный характер по отношению к понятиям точных наук, что является отражением объективных свойств, отношений биосистем. Недостаточность редукционистского подхода состоит в том, что он по существу не отвечает на вопрос о важности и существенности применения понятий, теорий, методов комплекса наук в познании проблемы сущности жизни, недооценивает значение исторического подхода, в то время как жизнь «...может быть понята,—отмечает А. И. Опарин, — если возникновение, развитие и сущность жизни рассматривать как единую проблему»1 2. Поэтому не случайно как бы в противовес редукционизму сложился иной подход к исследованию сущности жизни, который можно было бы назвать методологией дополнительности. Н. Бор, сформулировавший принцип дополнительности в теоретических построениях в физической науке, признавал совместимость понятий физики и биологии, их несводимость друг к другу. Так, Н. Бор отмечал: «...У нас нет причины ожидать какого-либо внутреннего ограничения для применимости элементарных физических и химических понятий к анализу биологических явлений. Тем не менее, своеобразные свойства живых организмов, выработанные в результате всей истории органической эволюции, обнаруживают скрытые возможности чрезвычайно сложных материальных систем, не имеющих себе подобных в сравнительно простых проблемах, с которыми мы встречаемся в общей физике и химии. На этом-то фоне и нашли себе плодотворное применение в биологии понятия, относящиеся к поведению организма как целого и как бы противостоящие способу описания свойств неодушевленной материи»1. Объективной основой методологии дополнительности в исследовании такой комплексной проблемы, как сущность жизни, является система законов различных форм движения, уровней организации материи, представленная в биологических объектах, относительная самостоятельность, специфичность законов различных уровней, -несводимость законов более высоких форм движения полностью к законам более «низких» форм. Методологические трудности в исследовании сущности жизни как комплексной научной проблемы обусловлены огромным многообразием свойств, сторон, отношений бпосистем, уровней интеграции живого. И хотя трудно согласиться с тем, что каждому уровню интеграции биосисгем соответствует своя особая сущность жизни, следует признать, что для выработки научного понятия сущности живого необходимо обобщить свойства, отношения, законы всех уровней организации живой материи. Это обусловливает необходимость использования в познании сущности живого сложной системы методов различных наук: физики, химии, математики, кибернетики, логики, биологии, философии и др. Использование в биологическом познании теорий, методов, языков различных наук дает знание о живых системах, которое является отражением многообразных «срезов» с объекта познания, каждый из которых выражает определенную сторону объекта2.

Понятия и методы различных наук, применяемые при изучении организации биологических объектов, не исключают друг друга, истинность теорий и методов одних наук не исключает истинность теорий и методов других наук, если они относятся к различным сторонам живых систем. Поэтому наряду с биологическими концепциями правомерны будут и* биофизические, биохимические, биокибернетическне представления о сущности живого. «Методология сведения и методологическая функция дополнительности,—пишет Н. П. Депенчук,— взаимоисключают друг друга, возможности сведения ограничивают дополнительность и, в свою очередь, дополнительность понятий... исключает возможность их взаимного сведения»1. Однако чистой дополнительности как принципа взаимосвязи методов научного познания вообще и познания сущности биосистем в частности, не может быть в силу объективной неравнозначности свойств, отношений изучаемой материальной (в данном случае биологической) системы. Это обстоятельство обусловливает определенную субординацию методов исследования конкретной (биологической) системы.

Методология субординации содержит в себе в «снятом» виде методологию редукционизма и методологию дополнительности, не сводясь ни к какой-либо из них в отдельности, ни к их сумме. Редукционизм как методология познания комплексных научных проблем путем сведения сложного к простому подвергается отрицанию методологией дополнительности, утверждающей самостоятельное значение теорий и методов различных наук при исследовании комплексных проблем. Снятием этого отрицания является методология субординации, в которой синтезируются две предыдущие методологии, преодолевается их ограниченность, однородность1 2.

Методология субординации основывается на признании относительной самостоятельности, но вместе с тем неравнозначности различных сторон, свойств, отношений объектов, законов, действующих в них, а следовательно, неравнозначности в познании сущности данного, конкретного объекта понятий, теорий, методов комплекса применяемых наук. Центральным положением методологии субординации является положение о неравнозначности методов различных наук в исследовании сущности определенных объектов, о ведущей роли методов той пауки, которая наиболее адекватно отражает специфическую сущность конкретного объекта, и о подчиненном значении теорий и методов других наук. Методология субординации в исследовании комплексных проблем позволяет избежать как эклектицизма, так и «конфронтации» понятийных систем различных наук, поскольку она предполагает синтез понятии, теорий и методов различных наук на основе определенной, ведущей научной теории, отражающей специфическую, особую сущность конкретного изучаемого объекта Признание неравноценности теорий и методов комплекса паук, используемых при исследовании того или иного объекта, обусловливает необходимость выделить научную теорию, которая служила бы основой для синтеза понятий, теорий и методов наук, имеющих вспомогательное значение.

Интерпретация результатов, полученных благодаря применению в исследовании объекта всего комплекса наук, оказывается «подчиненной» той научной концепции, которая выражает особую, специфическую сущность изучаемого объекта. Так, в современной психологии используются методы физиологии, социологии, математики, кибернетики, лингвистики и других наук. Но поскольку ядром предмета психологии является человек как личность, то именно «понятие личности является той «системой отсчета», которая определяет специфику психологического исследования и призвана выполнять функцию упорядочения, соотнесения всевозможных аналитических результатов как традиционных, так и новейших направлений психологических исследований»1. При рассмотрении проблемы сущности жизни обращает на себя внимание многообразие научных концепций ,и соответственно методологических подходов (биофизических, биохимических, биогеохимических, астробиологических, биокибернетических и других), используемых для решения этой проблемы. Очевидно, что каждый из отмеченных выше подходов не может дать подлинно научной картины теории жизненных процессов, как не может ее дать и простая сумма перечисленных концепций. Отражая определенные качества такого сложного объекта, каким являются биосистемы, отдельные научные концепции сущности жизни должны быть объединены, синтезированы на основе фундаментальных специфических биологических законов. Следует отметить, что законы даже самых элементарных форм жизни не сводятся непосредственно к физико-химическим и кибернетическим законам, лежащим в основе биологических законов. Как отмечал еще Гегель, «можно, конечно, все рассматривать химически, но точно также можно все рассматривать механически или подчинить электричеству. Но таким рассмотрен исм природы тел, стоящих на одной ступени, природа других тел не исчерпана (разрядка наша. — А. Б.)»1.

Не вводя никаких априорных ограничений, запретов на аналитические, редукционистские исследования, методология субординации выдвигает требование, согласно которому исследование проблемы сущности жизни не должно терять биологической специфики, не должно подменяться исследованиями, носящими небиологический характер. Решение проблемы сущности жизни как комплексной научной проблемы должно исходить из объективной сущности живых систем, а не подменяться различного рода односторонними определениями. Поэтому, несмотря на всю важность результатов, полученных «вспомогательными» науками при исследовании биосистем, биология не возлагает на них решение своих специфических проблем. Никакая самая совершенная физическая, химическая или кибернетическая теория не может заменить биологической теории, не может стать теорией живого.