В современной науке сложился удивительный парадокс — ее самая передовая, самая сложная, самая странная и самая фундаментальная дисциплина — квантовая механика — не имеет единой интерпретации! Как сообщает Википедия, «квантовая механика считается наиболее проверенной и наиболее успешной теорией в истории науки», но консенсуса в понимании ее глубинного смысла все еще нет.

В квантовой механике не меньше десяти различных конкурирующих друг с другом интерпретаций. На удивление, в классических науках, включая биологию, царит монохромное единообразие. Есть школы, есть течения, но полноценно различающихся интерпретаций нет!

Давайте проявим феноменологическую наивность и зададим детский вопрос: «А разве живые организмы проще квантовой механики?» Очевидно, что нет. Если квантовую механику наука насколько-то приручила и поняла, то феномен жизни остается абсолютно неразгаданной загадкой.

Тогда напрашивается и следующий вопрос: а что, если беспрецедентная успешность квантовой механики как раз и проистекает из конкурентности ее интерпретаций? Что если в этом ее сила, а не слабость?

В этом случае напрашивается очевидный вывод: а что, если в отсутствии разнообразия интерпретаций оснований биомеханики и более общей биологии состоит их слабость, а не сила?

Разве пионеры квантовой механики и ее последующие исследователи спрашивали о праве на независимую интерпретацию? Нет, они просто декларировали каждый свою и выносили их на обсуждение сообщества по существу.

Последуем их примеру и мы, в декларативном порядке заявив о праве на новые биотенсегрити-интерпретации существующих разделов естественных наук, продвигаясь последовательно от наиболее частных и конкретных разделов к более высоким обобщениям.

Сначала тезисно повторим основные идеи, озвученные в предыдущих главах этой книги для того, чтобы переход к более амбициозным и смелым формулировкам биотенсегрити-интерпретаций целых областей науки был более естественным.

Разумеется, что мы в полной мере осознаем масштаб тех ограничений, которые на нас накладывает изучение тенсегрити-моделей в сравнении с живым организмом. Именно поэтому приходится постоянно напоминать, что биотенсегрити — это анализ динамического поведения запертых каскадных внутренних сил, а не конкретных структурно-материальных сопоставлений к анатомии.

Даже в простейших тенсегрити-моделях каждая деталь способствует стабильности всей конструкции и оказывает механическое влияние на все остальные составляющие, а кинематика замкнутой цепи определяет групповые связности их взаимодействий. Те же принципы применимы и к живым системам, но здесь огромное количество связей и вариаций их механических свойств может показаться невероятно сложным и трудным для анализа с использованием обычных методов.

Используя тенсегрити-модели «стержни-струны» для новой интерпретации биомеханики, на первом шаге биотенсегрити естественным образом упрощает вещи, поскольку эти модели учитывают лишь два класса элементов — тросы и распорки — как отображение внутренних динамических состояний натяжения и сжатия.

В первом приближении биотенсегрити — это минималистическая переоценка анатомии как сети, состоящей из пульсирующей комбинации всего лишь двух классов внутренних структур: одних — в состоянии натяжения и других — в состоянии компрессии. Иначе говоря, динамических поведений, которые стягивают элементы друг к другу, и других, которые удерживают их на расстоянии друг от друга!

Удивительно другое — насколько при этом внутренне содержательны даже простые тенсегрити-модели стержни-струны, и насколько богаты их возможности по демонстрации столь многих вариантов самостабилизирующих динамических поведений.

Простые т-геометроформы и векторные системы, используемые для моделирования действующих внутри них сил, помогают нам визуализировать анатомические структуры в виде сбалансированных энергетических сетей и осязаемых проявлений невидимых сил, которые удерживают их вместе (Levin, 2002). Сложный морфогенез начинается самопроизвольной организации из простых в более сложные молекулы, и его развитие всегда следует тем же правилам синергетически оптимизирующихся самоорганизующихся взаимодействий.

Биотенсегрити-интерпретации

Настало время полноценно озвучить те заявки на научные горизонты, которые делает биотенсегрити. К этому моменту, к последней главе, с нами остались только самые заинтересованные читатели, которых надеемся не удивить масштабом научных амбиций биотенсегрити-подхода к живой природе.

Во-первых, биотенсегрити в прикладном смысле — это тенсегрити-интерпретация биомеханики и функциональной анатомии.

Биотенсегрити — это тенсегрити-биомеханика с конкретными практическими приложениями: как интерпретировать анатомию живых организмов in vivo; как анализировать структурные реакции и двигательные функции; как трактовать возрастные и патологические тканевые изменения, особенно неясного генеза, и т. д. И самое главное, какие терапевтические алгоритмы и действия для этого нужно искать и как их проверять на долгосрочную эффективность.

Этот первый акцент предельно конкретен — рассмотрение морфологии человека и животных как тенсегрити-воплощений (embodiment — «врастание в плоть») самоорганизующихся динамических поведений, максимизирующих общеорганизменную самостабилизацию и минимизирующих самодеформации на анатомическом уровне.

Биотенсегрити — это сетевой самоорганизационный принцип переосмысления живой анатомии, акцентирующий, что основой так называемой функциональной анатомии является приоритет внутренней динамической суперстабилизации организма в любой момент времени над внешними двигательными функциями. Иначе говоря, внутренний динамический баланс (преобладание самостабилизации и минимизация самодеформации) первичен, а собственно движение вторично.

В частности, это означает, что вместо общепринятой классификации мышц по их действиям, типам и направлениям движения биотенсегрити-подход отдает приоритет мышечному тонусу и его интеграции с фасциальным тонусом как первичным инструментам нейтрализации внешних сил и эмерджентных внутренних динамических разломов.

Главное достоинство и преимущество тенсегрити-организации морфологических самонатяжных каркасов организма заключается в свойстве суперстабилизации.

В математическом смысле суперстабилизация означает суперустойчивость тенсегрити-структуры (внутреннего самонатяжного каркаса) к механическим возмущениям и пермутациям, создаваемым действием внешних сил как на внешнем периметре, так и внутри структуры, предотвращающей возникновение самодеформаций в виде складок и разломов в неоднородной морфологии.

Самостабилизация как организующее начало противостоит самодеформации как разрушительному началу. Самодеформации для неоднородного, мягкого, полужидкого объекта естественны и ожидаемы, именно самостабилизация удивительна!

В биологическом смысле это указание на биологическую первичность способности к внутренней самостабилизации, предотвращения спонтанных самодеформаций, обеспечиваемой биотенсегрити организацией биомеханического гомеостаза как фоновым процессом.

Биотенсегрити-подход подчеркивает, что этот фундаментальный вопрос о первопричинах и механизмах самоорганизованной пространственной самостабилизации живых организмов — о ее нетривиальности и удивительности — биомеханикой исторически игнорируется и сводится к тривиальному так называемому структурному анализу, основанному на инженерно-строительных аналогиях в силу их расчетно-вычислительного удобства.

Биотенсегрити переосмысливает и структурный анализ действующих сил в том числе, фокусируясь на свойствах именно запертых, но при этом не взаимонейтрализующихся, а каскадно-преображающихся внутренних сил. В этом состоит принципиальное отличие биотенсегрити-интерпретации биомеханики от стандартной интерпретации, основанной на приведении анатомических балансов к диаграмме внешних сил, соответствующих состоянию покоя.

В практическом смысле в отличие от аналогий с рычажными механизмами и строительными конструкциями, на которых основан структурно-динамический анализ в инженерно-расчетной биомеханике, биотенсегрити-интерпретация намного более компактна и позволяет провести продуктивную переоценку функциональной анатомии с конкретными клиническими выводами и основаниями для этиологически обоснованных стратегий и методов терапии.

В этой книге мы провели детальный разбор целого ряда функционально-анатомических неясностей с позиций тенсегрити-интерпретации — колено, лопатка, височно-нижнечелюстной сустав, позвоночник, свод черепа и др., продемонстрировав самостоятельность и нетривиальности тенсегрити-подхода и очевидные преимущества по сравнению с общепринятым.

И конечно же, именно биотенсегрити-интерпретация максимально адекватно отображает роль общеорганизменных фоновых биомеханических структур — фасциальной системы и внеклеточного матрикса, которым в стандартной инженерно-расчетной биомеханике отводится малозначимая вспомогательная роль.

Такая конкретика делает биотенсегрити-интерпретацию обладающей предсказательной силой, а значит, проверяемой, особенно в случаях так называемых нарушений развития, неврологических расстройств, прогрессирующих деформаций, идиопатических заболеваний неясной этиологии, при которых качество самостабилизации снижается, открывая окно для увеличения самодеформации (внутренних складок и разломов), а значит, скрытая фоновая роль самостабилизации становится более явной. Аналогично тому, как при обмелении озера на поверхности становятся видны ранее скрытые водой выступы рельефа дна и навигация становится более затрудненной, и только через это мы осознаем важность полной воды, также и здесь видимое увеличение самодеформации подсказывает нам, что глубина самоустойчивости и самостабилизации стала мелеть.

Тем самым тенсегрити-интерпретация биомеханики в полной мере соответствует критерию научности К. Поппера — возможности проверки предсказаний теории на точность и ошибочность.

Во-вторых, биотенсегрити является синергетическим структурным принципом в биологии, фоновым алгоритмом, который описывает взаимодействие между всеми частями организма, указывая на принципы системы, которая объединяет их в целостную единую функциональную единицу.

Иначе говоря, биотенсегрити — это синергетическая интерпретация биологии в целом как науки о живой природе, указание на наличие в природных процессах как способах организации внутреннего пространства синергетического встроенного интеллекта, который делает их не случайными, а закономерными, обеспечивая при этом их огромное разнообразие. В этом биотенсегрити-подход противоположен доминирующей сегодня идее о случайности эволюции, в которой возможно все, но в результате накопления и отбора случайных мутаций в живой природе состоялось то, что состоялось, но могло состояться и что-то совершенно другое, если бы рулетка истории выбросила другой набор случайностей.

Еще раз подчеркнем, что если первый уровень биотенсегрити-подхода является более частным — это именно тенсегрити-интерпретация, структурной и функциональной анатомии и ее связи с биомеханикой внутренней самостабилизации (анатомия/биомеханика как часть общей биологии << биологии в целом), то второй акцент в биотенсегрити является более общим — он ставится на собственно синергетику как фоновый алгоритм организации природы на всех масштабах, (рассматривается биологическая структура в целом от метров до нанометров, включая тканевую, клеточную и молекулярную, а не только анатомический уровень).

В этом смысле биотенсегрити акцентирует гетерархическую синергетическую организацию как общий принцип биологической структуры, преодолевая разделение на тканевую, клеточную и молекулярную биологию. С позиций биотенсегрити все это единая, преемственная, непрерывная сеть масштабом от метров до нанометров, объединенная в общую синергетику самостабилизации, идущую от организменного уровня к микро— и наноуровням.

В чем именно проявляется специфика биотенсегрити-подхода, делающая его отличимым от общепринятых оснований биологии? Опять же ключевой именно вопрос о том, какие динамические поведения фоновые и фундаментальные, тем самым первым кругом, а какие вторым.

Главное в исторически сложившейся общей биологии — акцент на первичность обеспечения именно жизнедеятельности организма, его активности. Иначе говоря, его работы, то есть полезных функций, метаболических и внешних, связанных с разнообразием специализаций эпителиальных клеток, а также нервных и мышечных. Происходившее со временем разделение общей биологии на тканевую, клеточную и молекулярную — это результат накопления знаний о «разделении труда» в жизнедеятельности организма.

Биотенсегрити же акцентируется на вопросе первичности структурного существования живой системы и обеспечивающей его самоорганизации, энергоминимальной с точки зрения расходов на ее поддержание, как структурно-механическое, так и информационное, а также включающей в себя самообновление и самовосстановление.

В биотенсегрити-интерпретации вопрос о необычайной способности живых организмов к структурному существованию предшествует изучению жизнедеятельности и работы организма. В то время как в академической биологии вопрос структурной самоорганизации и нетривиальности самообновляющейся структуры к самоподдержанию на протяжении очень долгого времени (количества циклов) как бы обычное и само собой разумеющееся явление. Удивительно, что эта суперспособность живых организмов никого из ученых биологов не удивляет, а воспринимается как данность! Вместо этого они сразу же приступают к изучению и классификации уже готового организма.

Это различие в исходной предпосылке и вытекающих из нее призмах и линзах рассмотрения реальности настолько кардинально, что биотенсегрити-подход может и должен квалифицироваться как самостоятельная, независимая интерпретация общей биологии в целом.

Если говорить поэтично, то биотенсегрити — это научный подход к осмыслению восхищения и удивления живой природой, в то время как традиционная биология — это изучение и препарирование живой природы.

Вопрос первичности структурного существования живой системы приводит нас к его синергетическому решению через расширение применения понятия самоорганизующейся суперстабилизации. Поскольку оно отображает внутреннюю, встроенную математику тенсегрити-структур (пространственных каркасов), то на него не налагается ограничения размеров. Оно последовательно применимо на любых масштабах — от метров до нанометров. Поэтому оно одинаково применимо и к анатомо-организменному, и к клеточному и бимолекулярному уровням.

Без такой фоновой, непрерывной и истинно повсеместной самоорганизующейся самостабилизации на всех масштабах, без собственно самой возможности существования, предшествующего деятельности как таковой, биологические системы подвергались бы самораспаду, и никакие биологические функции высокой интеграции и жизнедеятельности не могли бы возникнуть.

Согласно биотенсегрити, в основании всей биологии должен лежать очень простой биоструктурный вопрос: почему биологические системы/организмы не испытывают сверхбыстрого самораспада на микро— и наноуровнях? Почему они оказываются столь поразительно долгоживущими, если пересчитывать их существование в триллионы наноциклов (нанометров × наносекунды), которые, например, составляют жизнь человека? Что обеспечивает такой многотриллионный запас самоорганизующейся супернадежной и супербезошибочной самостабилизации?

На первом, анатомическом уровне тенсегрити-интерпретации биомеханики мы поднимали ключевой вопрос об удивительной способности организмов как целых единиц к внутренней самостабилизации в условиях непрерывного действия внешних сил (начиная с гравитации), которые постоянно провоцируют, потенцируют и индуцируют естественные самодеформации складок и разломов в неоднородной среде организма. Каскадное, исключительно быстрое накопление самодеформаций было бы закономерным! Способность организма к сохранению себя удивительна, а не тривиальна, как неявно считает биомеханика.

Точно та же логика применима и на втором уровне — общей биологии, в ее микро— и наноуровнях структурной организации. Для живого организма как гетерогенной системы, образованной исключительно силами слабых связей в условиях электромагнитно и химически активной/агрессивной, оказывающей постоянное энтропийное давление внешней среды, самораспад — это естественно, это ожидаемо. Самопроизвольная, самоорганизующаяся, самовосстанавливающаяся самостабилизация, способная к самокоррекции и нейтрализующая ошибки, — это удивительно!

Что такое жизнь? Это локальная пространственная организация (захват доли пространства, по Фуллеру), протяженная во времени, в которой процессы самоорганизующейся самостабилизации превалируют над процессами самораспада. Это первый круг причинности. Способность к биологической и биохимической жизнедеятельности, вокруг которой исторически построены разделы общей биологии, возможна только вторым кругом.

Биотенсегрити исходит из того, что фуллеровские принципы плотной упаковки в пространстве и минимизации энергозатрат при максимизации синергии внутренних взаимодействий — это и есть те главные ограничения, относительно которых оптимизируется эволюция живой природы как способности к самостабилизации. В свою очередь, именно эти ограничения уже вторым кругом открывают те свободы, которые мы называем жизнедеятельностью, но только в тех рамках, в которых возможен контролируемый, дозированный самораспад, не превышающий определенного верхнего порога.

В этом смысле биотенсегрити основывается на развитии мировоззрения и синергогеометрии Б. Фуллера, считая ее более общей, фундаментальной и продуктивной, чем исходно землемерные основания геометрии Евклида, «родовая травма» которой по-прежнему приводит к искажению интерпретации природы современными естественными науками.

Разумеется, мы хорошо осознаем масштабность и дерзость этого утверждения, и в этом смысле биотенсегрити предельно открыта для критики и дискуссии с любыми представителями естественных наук.

Третий ключевой принцип биотенсегрити — это переосмысление фундаментальности в естественных науках, в первую очередь понимания первичности в паре биология-физика.

Современные естественные науки имеют в своем основании физику неживого общий случай, а биологию живого — как малообъяснимый локальный случайный частный случай. Биотенсегрити исходит из обратной парадигмы.

Именно предмет биологии как науки о живой природе первичнее, чем предмет физики, поскольку именно живые организмы выступают более тонко настроенной, более информативной призмой, раскрывающей скрытую структуру пространства.

Если мы посмотрим на спектр материи во Вселенной не с точки зрения расстояний, величин, скоростей и общей массы, а с точки зрения разнообразия систем, способных к поддержанию самостабилизации, то живые организмы — это чемпионы.

Объединение частиц в атомы, способные к самостабилизации — сотня элементов в таблице Менделеева. Объединение атомов в неорганические молекулы ограничивается всего лишь 500 тыс. комбинаций, способных к существованию. Видов живого миллионы.

Биотенсегрити исходит из того, что физика неживого фундаментально ограничена в ее способности увидеть и распознать сложность природных феноменов. Это связано как с внутренней динамической бедностью предметов ее наблюдения/экспериментов — неживых объектов, так и с искажениями/упрощениями/вырождениями, вносимыми инженерно-рукотворными инструментами сбора данных, проведения экспериментов и обработки информации.

Сегодняшняя биология онтологически и методологически вторична относительно физики и химии неживого — она полностью определяется методологией и понятийным аппаратом, импортированных из этих так называемых точных, вернее, инженерно-расчетных наук. В то время как эти науки уже были науками в полном смысле слова — биология еще находилась в научном младенчестве и занималась классификацией видов растений и животных, будучи на самом раннем описательном этапе. Но такое историческое отставание биологии вовсе не означает, что она обречена на вечную вторичность. Настало время взросления и обретения полноценной научной самостоятельности и перехвата научного лидерства у наук о неживом.

Биотенсегрити исходит из базовой предпосылки Фуллера о том, что современные естественные науки, включая фундаментальную физику, основаны на натурфилософии, обедненной землемерными основаниями геометрии Евклида, в полной мере не отрефлексированными и не скорректированными. Именно поэтому они приводят к формированию искаженного представления об устройстве природы, внося в него избыточный расчетно-инженерный сдвиг.

Эти искажения, как и методология инженерно-опосредованного эксперимента, в меньшей мере влияют на адекватность отображения неживой природы и астрономических объектов, но при отображении возрастающих уровней тесной, плотно упакованной самоорганизации и сложности, проявленных в живых организмах, они приводят к ошибочным трактовкам этого класса природных явлений.

Биотенсегрити-интерпретация предполагает пересмотр оснований натурфилософии естественных наук в соответствии с синергетической энергогеометрией Фуллера и его первопринципами организации времени-пространства.

И наконец, в-четвертых, в своем самом общем виде биотенсегрити представляет собой общую онтологию натурфилософии, предполагающую, что исследование живых организмов и процессов формы должно напрямую исследоваться через первопринципы организации времени-пространства.

При этом в долгосрочной перспективе, не ограничиваясь исключительно расшифровкой и развитием идей, инструментария и определений, данных именно Фуллером, но и предполагая, что возможны более глубокие, еще не открытые первопринципы, которые могут сменить синергетику Фуллера в качестве оснований натурфилософии.

Конечно, в этот момент читатель может оказаться в некотором затруднении, поскольку это утверждение выявляет еще один парадокс. Определив предмет, а затем заявив, что он не может быть определен, поскольку сегодня неизвестны будущие неизвестные неизвестные, мы ввели элемент неопределенности, который либо приведет нас к дискомфортной путанице, либо мотивирует дальнейшее исследование для разрешения головоломки.

Что ж, наука полна таких парадоксов, и попытка понять их — лишь часть «веселья»: границы неизвестного как раз и интересны тем, чтобы попытаться увидеть, что скрыто за ними.