С возвращением, эта короткая виньетка предназначена для того, чтобы поговорить
welcome back this short vignette is intended to talk
об одной из моих любимых тем, которая
about truly one of my favorite topics which is
должна дать вам некоторое представление о
uh to give you a little bit of an impression of
лекциях Эрвина Шредингера 1943 года, прочитанных в Дублине, известных как «Что такое жизнь»,
erwin schredinger's 1943 lectures given in dublin known as what is life
и эти лекции были затем превращены в короткий книга,
and these lectures were then turned into a short book
и цель этой небольшой виньетки состоит в том, чтобы дать вам представление,
and the point of this little vignette is to give you a sense
прежде всего, о том, какое место эта книга занимает в истории современной молекулярной биологии,
first of all of where that book fit into the history of modern molecular biology
а затем как бы повернуться к другой точке зрения, которая состоит в том, что эта книга является
but then to sort of pivot to a different viewpoint which is that this book is a
живым манифестом и действительно призывает нас закончить дело, которое,
living manifesto and it really calls for us to finish business which
на мой взгляд, остается незавершенным, причина, по которой я включаю его в
really in my opinion remains unfinished the reason i'm putting it into the
курс, в некотором смысле, я бы сказал, что
course is in some sense uh i would say that the
все предприятие физической биологии, что тот
whole physical biology enterprise that the the
факт, что в физических науках, может быть, сейчас 15
fact that in the physical sciences maybe now 15
статей, представляемых на рассмотрение,
of the papers submitted to physical review letters
и огромное количество рефератов , ежегодно представляемых на
and some huge number of the abstracts that are submitted each year to the
мартовское собрание, являются отражением того, что люди,
march meeting are a reflection that people in the
Науки рассматривают только
physical sciences are through considering only the
неорганические части окружающего их материального мира,
inorganic parts of the material world around them
и они убеждены, что существует множество интересных
and that they've been persuaded that there's all sorts of interesting
физических вопросов, касающихся тех самых удивительных частей вселенной,
physical questions concerning those most amazing parts of the universe
по крайней мере, о которых я знаю, которые являются живыми,
at least that i know of which are those that are alive
поэтому книга Эрвина Шведингера что такое жизнь физический
so the book what is life the physical aspect
аспект живой клетки так что вопрос
of the living cell by erwin schwedinger so what a question
что такое жизнь и я думаю что это эээ я знаю карл циммер вот-
what is life and i think that it's uh i know carl zimmer is about to
вот выйдет новая книга которую я уже читал
have a new book come out which i'm i have already read
и Я очень рекомендую его каждому из вас, чтобы получить его, когда он выйдет,
and i highly recommend it to every last one of you to get it when it comes out
потому что он демонстрирует, насколько сложным был этот вопрос на
because what it demonstrates is how tricky that question has been
протяжении более тысячи 2000 лет, и даже в эпоху современной
for more than a thou 2 000 years and even in the era of modern science
науки, скажем, последние 350 лет. люди очень усердно думали
the last 350 years let's say people have been thinking very hard
над этим вопросом, и каждый раз, когда они думали, что разобрались с этим, появлялось что-
about that question and every time they thought they had a handle on that then
то новое, позвольте мне привести вам пример гидра
something new would come along let me give you an example hydra hydra
гидра странная и первая время, когда это наблюдалось на
is bizarre and the first time that it was observed
самом деле, и я думаю, что расскажу об этом на следующем слайде
really and i think i'll talk about that on the next slide
, было видно, что оно регенерирует, вы знаете , и есть много других подобных примеров,
it was seen that it regenerates you know and and there's many other examples like
так что я хочу сказать, что каждое
this so um so my point here is that each
поколение действительно в конечном итоге было полным
generation has really ultimately been full of
замешательства по поводу того, что такое жизнь, и легко думать, что мы
confusion about what life is and and it's easy to think that we're
особенные и что мы каким-то образом поняли это , но
special and that we somehow got it figured out but
вы знаете, если вы прочитаете книгу Карла, вы увидите, что в нем есть раздел,
you know i if you read carl's book you'll see he has a section
который в некотором смысле для меня невероятно разочарование,
which is in some ways to me incredibly disappointing
это было связано с тем, что по сути было исследованием биоинформатики,
that had to do with uh what essentially was a bioinformatics study what do i
что я имею в виду под этим, я имею в виду, что кто-то использовал науку о данных, они пошли и
mean by that i mean somebody used data science they went and
прочесали данные о понятии жизни и о том, как она определяется, и попытались
combed through the data on the notion of life and how it's defined and tried to
получить какой-то консенсус и в конце концов, я не думаю, что
get some sort of consensus and at the end of the day i don't think
консенсус является корнем, я думаю, что на самом деле мы узнаем, когда обнаружим, что такое
consensus is the root i think actually we will know when we've discovered what
жизнь, точно так же, как мы знаем, что такое энтропия,
life is really properly in the same way that we know what entropy is
так что, во всяком случае, здесь я дам вам некоторые примеры в 1 774 г., прямо
so at any rate here i give you some examples in 1774 right
в то время, когда были основаны Соединенные Штаты, Бонавентура Корти открыл
at the time the united states was being founded bonaventura corti discovered
поток цитоплазмы, который, по-видимому, является вечным движением,
cytoplasmic streaming which is apparently perpetual motion
течет внутри живых организмов, таких как большая водоросль, о
flows inside of living organisms such as the large alga
которой мы поговорим в этом курсе, это второй пример.
cara which we will talk about in this course this a second example
и так это говорит, что
um is really something by trombley and so this says
это мемуары, чтобы дать историю, э-э,
this is a memoir uh to give the history of uh
жанр полипов и гм в форме э-э, маленьких, похожих на
a genre of uh polyps and um in the form of uh of little like
э-э, шишек, и это относится к гм гидре,
uh cones and this is referring to to um to hydra and
и то, что он обнаружил, было их регенерацией которые действительно взорвали
the thing that he discovered was their regeneration which really blew people's
умы людей, вы знаете, в то время, когда в его эпоху он
minds you know in the time in his era he was
получал запросы на свои материалы, точно так же, как вы знаете, когда
receiving requests for the his materials in the same way that you know when
кто-то делает действительно отличный шаг вперед в нашу эпоху, они будут
somebody makes a really excellent step forward in our era they're going to
завалены запросами на релевантная ДНК в
get inundated with requests for the relevant dna in
правом верхнем углу я показываю вам электричество животных это
the upper right i show you animal electricity this is
просто для того, чтобы сказать, что были большие дебаты о том, что означает мышечная деятельность,
just to say that there was a big debate over what's the meaning of muscle action
почему мертвая лягушка может ле g быть реанимированным и так далее,
why could a dead frog's leg be re-animated and so on
а затем в правом нижнем углу это просто для того, чтобы показать, что даже такой великий, как
um and then on the lower right this is just to show that even one so great as
Хаксли, был очень сбит с толку тем, что во время великой экспедиции претендента со дна океана был взят какой-то ил,
huxley was very confused there was some ooze picked off the floor of the ocean
и он подумал, что может быть, в этом и
in the great challenger expedition and he thought that maybe that was it
был секрет жизни, так или иначе, все это просто попытка дать
held the secret to life anyway all this is just to try to give a
немного, чтобы иметь немного смирения перед
little bit to have a little bit of humility in the
лицом вопроса, что такое жизнь, и каковы
face of the question what is life and so what are the
обстоятельства, связанные с авторством этих книг. так
circumstances surrounding the the authorship of these books so
интересно, э-э, в конце 1930-х годов Шредингер, который был австрийцем,
interestingly uh in the late 1930s schredinger who was
должен был покинуть Австрию, я не думаю, что у него была полностью ясная
austrian had to leave austria i don't think that he had an entirely clean
картина его отношений с нацистами, и
picture of his relationship with the nazis and
это для вас, чтобы узнать об этом и сделать свои собственные суждения,
that's for for you to find out about and make your own judgments on
но он покинул Австрию, и премьер-министр Ирландии завербовал его в
but he left austria and he was recruited by the prime minister of ireland to the
институт повышения квалификации в Дублине, и пока
institute for advanced studies in dublin and while
он был там, его попросили прочитать серию лекций, и он решил
he was there he was asked to give a series of lectures and he chose to
читать лекции о том, что такое жизнь. он говорит,
give lectures on what is life he he says
как вы можете видеть здесь, что это были самые счастливые годы его
as you can see here that these were the the happiest years of his
жизни, и он был там в течение 17 лет, я думаю, важно отметить,
life and he was there for 17 years i think it's important to note
что образование Шредингера было в Вене и сразу после смерти
schredinger's education was in in vienna and right after the death of
Людвига Больцмана, и я думаю, что это довольно Удивительная
ludwig boltzmann and i think this is quite an amazing
вещь, которую он говорит в своем автобиографическом очерке,
thing that he says in its autobiographical sketch
ни одно из представлений в физике никогда не видело для меня более важного, чем
no perception in physics has ever seen more important to me than that of
мнение Больцмана, несмотря на Плонка и Эйнштейна.
boltzmann despite plonk and einstein these are big words then he goes on to
фриц хаасенхорль,
say no other human being had a greater influence on me than fritz haasenhorl
кроме, возможно, моего отца, рудольфа, пять курсов за четыре года в хаас
except perhaps my father rudolph five courses over four years from haas
и херл, и он говорит, что это повлияло на него больше, чем
and hurl and he says uh those influenced him more than
что-либо еще, к сожалению, вы, вероятно, большинство из вас не слышали о
anything else unfortunately you have probably most of you have not heard of
хассане гарольде, он один из многих людей, которые были
hassan harold he's one of a number of people who was
убиты во время первой мировой войны, так что он действительно никогда не достиг своей полной зрелости,
killed in world war one so he didn't he really never came to his full maturity
и вы знаете, я думаю, что люди не
and uh you know i think people don't appreciate
ценят роль биологии в жизни шредингера
the role of biology in the life of schredinger
он был чрезвычайно предан своему отцу он был единственным ребенком его отец был в
he was extremely devoted to his father he was an only child his dad was
основном ботаником и после того как его отец умер на самом деле
basically a botanist and after his dad died actually
Шредингер рассказал о своих кошмарах что он избавился от
schredinger talked about the nightmares he had that he had gotten rid of his
книг своего отца по ботанике так что он и его отец говорили о всех видах
dad's botany books so he and his dad talked about all sorts
вещей, и он ссылается здесь на то, что фактически
of things and uh he he refers here to virtually devouring
пожирал происхождение видов и как с тех пор он стал ярым дарвинистом-дарвинистом,
the origin of species and how he became an ardent darwin
и поэтому биология была
darwinist from then on and so biology was a
пожизненной преданностью шредеров, это не была какая-то
lifelong devotion of schroders it was not some sort of
мимолетная мысль любителя, я думаю, что это действительно неуместно думать об
passing thought by an amateur i think that's really inappropriate to think of
этом таким образом, обратите внимание, что в то же время, когда
it that way note that at the same time that he was
ему читали эти лекции, он также снова написал книгу по статистической термодинамике, что
given these lectures he also wrote a book on statistical thermodynamics again
действительно указывает на роль
sort of really indicating the role of
статистической физики в его мышлении, поэтому я хочу сказать несколько слов о
statistical physics in his thinking so i want to say a few words about the
Восприятие книги только потому, что большую часть времени, когда мы
reception of the book just because most of the time when we hear about
слышим о книге Шредингера, это происходит в контексте
schredinger's book it's in the context of
ее роли во вдохновении некоторых светил современной
its role in inspiring some of the luminaries of modern
мо Лекулярная биология, такая как Уотсон и Крип, так что Крик здесь говорит, что под этим
molecular biology such as watson and crypt so crick here says it suggested
подразумевается книга о том, что биологические проблемы можно рассматривать
meaning the book that biological problems could be thought about
в физических терминах, и поэтому создается впечатление, что интересные вещи в этой
in physical terms and thus it gave the impression that exciting things in this
области не за горами. Сеймур Бензер из
field were not far off seymour benzer from
Калифорнийского технологического института, вероятно, один из самых самые замечательные люди
caltech probably one of the most amazing people
, которых я встречал в свое время в Калифорнийском технологическом институте он сказал, что у меня всегда был скрытый
that i've met in my time at caltech he said i had always had a latent
интерес к биологии, но особенно книга
interest in biology but it was particularly shredinger's book that
Шредингера меня возбудила, и я думаю, мы должны помнить, что
turned me on and i think we need to remember
Бензер получил докторскую степень, он был студентом и его докторская степень была по физике он
benzer got his phd in he was an undergrad and his phd was in physics he
был доцентом по физике в университете Пердью когда он
was an assistant professor in physics at purdue university when he got bitten
навсегда укусил биологическую ошибку , читая Шредингера, забавно видеть
by the biology bug for good by reading schredinger it's fun to see
это письмо, которое было написано Криком Шредеру, где он говорит, что мы с Уотсоном когда-
this letter that was written by crick to schroeder where he says watson and i
то были обсуждая, как мы пришли в область молекулярной биологии, и
were once discussing how we came to enter the field of molecular biology and
мы обнаружили, что на нас обоих повлияла ваша маленькая книга, что такое
we discovered that we have both been influenced by your little book what is
жизнь, мы думали, что вы могли бы быть заинтересованы Ознакомившись
life we thought you might be interested in
с приложенными репринтами, вы увидите , что ваш термин «периодический
the enclosed reprints you will see that it looks as though your term a periodic
кристалл» будет очень подходящим.
crystal is going to be a very apt one you're a
sincerely fhc crick really something really
interesting i think um the reception to schredinger's book was not entirely
у Макса Перуца была очень плохая реакция на книгу, он с грустью говорит,
positive so max perutz had a very bad reaction to the book he says sadly
однако внимательное изучение его книги и связанной с ней
however a close study of his book and of the related literature
литературы показало мне, что то, что было правдой в его книге, не было оригинальным, и большая часть того, что
has shown me that what was true in his book was not original and most of what
было оригинальным, было известно как неправда. даже когда книга была написана,
was original was known to not be true even when the book was written
кажущееся противоречие между жизнью и статистическими законами физики
the apparent contradiction between life and the statistical laws of physics
можно было разрешить, обратившись к науке, которую Шредингер в значительной степени игнорирует, а
can be resolved by invoking a science largely ignored by schredinger that's
это химия, при всем уважении к принципам.
science is chemistry with all due respect to proots i just
— сказал он,
don't agree with more or less anything that he said
и я определенно не думаю, что наука химия решит
and i certainly don't think that the science of chemistry is going to resolve
некоторые из ключевых вопросов, о которых мы будем говорить в этом курсе,
some of the key issues that we're going to talk about in this course
будь то h точность биологической
whether it's the high fidelity of biological polymerization
полимеризации существование адаптации например метилирование, происходящее при
the existence of adaptation for example the methylation that takes place in
хемотаксисе предел Берка-Перселла и список можно
chemotaxis the burke purcell limit and the list
продолжать, а по активным веществам это просто не я совсем не
goes on and on active matter it's just not i'm not buying that at all
верю, но у лайнуса паулинга тоже не было очень положительная реакция на книгу он
but linus pauling also didn't have a very positive reaction to the book he
говорит шредингеровское обсуждение термодинамики расплывчато и поверхностно
says schredinger's discussion of thermodynamics is vague and superficial
до такой степени, что нельзя терпеть
to an extent that should not be tolerated
даже в популярной лекции и там тоже извините но я не
even in a popular lecture and there too i'm sorry but i don't
согласен при всем уважении к гению это был Лайнус Паулинг, и я попытаюсь
agree with all due respect to the genius that was linus pauling and i will try to
объяснить это по мере продолжения курса, поэтому я думаю, что важно знать,
explain that as the course goes on so i think it's important to know what
какой большой вопрос , который имел в виду Шредингер,
the big question was that um that schredinger had in mind
и он сформулировал его таким образом, как могут события
and he articulated it thus how can the events
в пространстве и времени, которые происходят место в пределах пространственных границ живого
in space and time which take place within the spatial boundary of a living
организма должно быть объяснено физикой и химией,
organism be accounted for by physics and chemistry
и для меня вся аргументация всей книги и в некотором смысле обвинение в
and for me the entire argument of the whole book and in a way the charge to
нашей области состоит в том, что два o слова объясняют, что
our field is those two words account for that is
это ключевой момент книги Шредингера, и для
the key point of schredinger's book and for me
меня весь смысл этого курса в том, чтобы попытаться привнести в
it's the whole point of this course it which is to try to bring to biology
биологию учет, который мы признали бы как учет физика,
an accounting that we would recognize as a physicist's
не все должны соглашаться, что здесь
accounting not everyone has to agree there's lots
много субъективности. там, в этом мире, и я просто рассказываю вам, как я
of subjectivity out there in this world and i'm just telling you my particular
отношусь к такого рода вопросам, вы знаете, что есть еще пара видео, которые
spin on these kinds of questions you know there's a couple more videos
вы можете посмотреть, одно из них - знаменитое видео Роджерса, в котором нейтрофил
for you to take a look at the one is the famed rogers video of the neutrophil
преследует бактерию, второе один это воспроизводимые
chasing down to bacterium the second one is the reproducible
деления и развитие зародыша в данном случае я
divisions and the development of an embryo in this case i
думаю это ксенопус главное суть во всех трех этих
think it's xenopus the main point is in all three of these
случаях есть всякие вопросы которые можно
cases there's all sorts of questions that can be
решать красиво с точки зрения этих слов
addressed beautifully from the point of view of these words
объясните позвольте мне обратите внимание, что я такой фанат и такой поклонник того,
account for let me note i am such a fan and such an admirer of
что было достигнуто в области биологии, поэтому я не
what has been accomplished in the subject of biology so i'm not
принижаю подходы, которые были приняты до сих пор,
denigrating the approaches that have been taken thus far
я просто говорю g что было бы действительно
i just am saying that it would be really exciting
интересно иметь возможность использовать их, чтобы сделать науку биологии еще более
to be able to build on them in order to make the science of biology even more
предсказательной , чтобы дать вам представление о том, что
predictive so to give you a sense of what this
на самом деле представляет собой это понятие учета, вот мое мнение, так что их было на сто
notion of accounting actually is here's my take so uh there was a hundred
больше, чем столетний эпизод , связанный с попыткой
more than a hundred year long episode that had to do with trying to understand
понять природу спектральных линий, и я думаю, что эта цитата из Планка
the nature of spectral lines and i think this quote from planck is
действительно велика, — говорит он, — если вопрос о природе
really great he says if the question concerning the nature of
белого света можно таким образом считать
white light may thus be regarded as being solved
решенным ответом на тесно связанный, но не менее важный вопрос,
the answer to a closely related but no less important question
вопрос о природе света спектральных линий, по-
the question concerning the nature of light of the spectral lines
видимому, принадлежит к числу самых трудных и сложных проблем, которые когда-либо
seems to belong among the most difficult and complicated problems which have ever
были чем-то другим, чего я не вижу в оптике или
been something other i can't see in optics or
электродинамике, поэтому я думаю, что вы знаете точку зрения Планка. заключается в
electrodynamics so i think you know planck's point is
том, что с теорией Максвелла и собственной теорией излучения черного тела
that with the theory of maxwell and flank's own theory of black body
Флэнка и т. д. непрерывный спектральный свет, как
radiation and so on the continuous spectral light
он думал, в некоторой степени находится под контролем,
he thought was to some extent under control
но что касается спектральных линий, а именно
but on the subject of spectral lines namely the
отдельных дискретных длин волн, при которых свет излучается атомами, такими как
individual discrete wavelengths at which light is emitted from atoms like
водород, это действительно было очень запутанным, поэтому еще раз,
hydrogen that really was very confusing so again
чтобы просмотреть исторические записи в начале 1800-х годов, люди начали
to sort of review the historical record in the early 1800s people started to
идентифицировать эти спектральные линии, и появилась классификация из них
identify these spectral lines and there was a classification of them
я собираюсь показать вам, что на самом деле позвольте мне просто перейти к тому, что на следующей
i'm going to show you that in fact let me just forward to that on this next
странице этой книги посмотрите на таблицы длин волн заголовка
page this book look at the title wavelength
с интенсивностью в дуговой искре или разрядной трубке с более чем сотней
tables with intensities in arc spark or discharge tube of more than a hundred
тысяч спектральных линий, наиболее сильно излучаемых атомные
thousand spectral lines most strongly emitted by the atomic
элементы при нормальных условиях возбуждения между
elements under normal conditions of excitation between
десятью тысячами ангстрем и двумя тысячами ангстрем, я думаю, в
ten thousand uh angstroms and two thousand angstroms i think a ranged
порядке убывания длин волн, так что вы знаете, что это был зоопарк, была
order of decreasing wavelengths so you know there was a zoo there was a zoology
зоология всего этого беспорядка сложности, и это просто,
of all this this mess of complexity and it's easy
люди так часто говоря хорошо, вы знаете, что биология
people are so frequently saying well you know biology
отличается, это сложнее, нет, вы знаете, если вы посмотрите на
is different it's more complicated no you know if you look at the positions
положение Марса были собраны наблюдениями тико
of of mars that were garnered by the observations of tico
брахе это беспорядок невозможно понять что там происходит
brahe it's a mess it's impossible to understand what's going on there
вы смотрите на эти спектральные линии это беспорядок и у вас есть эта зоология всех
you look at these spectral lines it's a mess and you have this zoology of all
этих разных линий так что это значит учитывать сначала
these different lines so what does it mean to account first a
среднюю школу учитель математики по имени Бальмер, который на самом деле был математиком, но он
high school math teacher um named balmer who was really a mathematician but he
понимал, что существуют эти спектральные линии, и поэтому он поставил перед собой
understood that that there were these spectral lines and so he set himself the
задачу просто попытаться заняться счетом, вы знаете
task of just trying to do numeracy you know
счет, просто пытаясь выяснить, может ли он получить эмпирическое соотношение
numeracy just trying to figure out could he get an empirical relationship
, которое даст вы описали все спектральные линии, и он нашел
that would give you a characterization of all the spectral lines and he found
эту замечательную формулу, которая говорит, что единица на длине
this wonderful formula which says that one over the wavelength
волны интересующей линии равна феноменологическому параметру,
of the line of interest is equal to a phenomenological parameter
который мы теперь называем постоянной Ридберга, а затем единица на целое число в квадрате
which we now call the rydberg constant and then one over an integer squared
минус единица на второе целое число в квадрате, так что это здорово, у Нильса Бора были некоторые
minus one over a second integer squared so that's great niels bohr had some
оригинальные идеи по этому поводу, но справа я показал вам страницу из
original insights into this but on the right i showed you a page from
книги Шредингера. оригинальные статьи по волновой механике, и вы видите, что он в
schredinger's original papers on wave mechanics and what you see is that he
основном установил формулу для спектральных
basically established a formula for the spectral
линий, которая представляет собой
lines which amounts to
переходы между различными уровнями энергии, которые были результатом решения
transitions between different energy levels that were the result of solving a
волнового уравнения, и, кроме того, у него была формула для
wave equation and furthermore he had a formula for the
постоянной Ридберга в терминах фундаментальные константы
rydberg constant in terms of the fundamental constants of
природы, это, на мой взгляд, что значит объяснять
nature this is to my mind what it means to account for
что-то вроде использования законов физики, и поэтому
something sort of using the laws of physics and so
вы знаете, что в этом курсе мы будем говорить о
you know in the this course we're going to talk about
передаче сигналов и экспрессии генов, и у нас есть такая аналогия. может быть,
signaling and gene expression and we have i like this analogy maybe
вы не будете, но мне нравится эта аналогия между своего рода классификацией
you won't but i like this analogy between sort of the classification of
спектральных линий и классификацией белков и путей,
spectral lines and the classification of proteins and pathways
и то, что учет в контексте спектрального альянса
and that the accounting in the context of spectral alliance
позволил нам сказать, хорошо, мы думаем, что мы понимаем это, и поэтому
allowed us to say okay we think we we understand these and so
я думаю что есть подобные вещи, которые можно было бы сделать в контексте
i i think that there's similar things that could be done in the context of
сигнальных путей, это понятие, с которого я начал, вы знаете
signaling pathways um this notion uh that i started out with you know
о ком Сложность ответа на вопрос,
about the complexity of answering the question
что такое жизнь, продолжается и по сей день, так что там
what is life goes to it goes on to this day so there
в своего рода юмористическом эээ насмешливом стиле
in a sort of humorous uh tongue-in-cheek fashion
в 2000 году на рубеже тысячелетий Марк Киршнер, Джон Герхарт и Тим
in 2000 at the turn of the millennium mark kirschner and john gerhart and tim
Митчесон написали это действительно хорошо работа под названием «молекулярный витализм», и
mitcheson wrote this really nice paper called molecular vitalism and
в ней говорится, что в конце 20-го века
in it they say at the close of the 20th century
генетика торжествует как центральная тема биологической мысли,
genetics reigns triumphant as the central theme in biological thought
последовательность генома человека широко рассматривается как отправная точка для
the sequence of the human genome is widely seen as the starting point for
биологических исследований в следующем столетии,
biological investigation in the next century
и дебаты о Происхождение жизни в значительной степени определяет жизнь как эквивалент
and the debate on the origin of life largely defines alive as equivalent to
точной передачи генетического чертежа, мы не ставим под сомнение
accurately transmitting a genetic blueprint we do not question the
важность генетики и не оспариваем роль ДНК как чертежа для всех
importance of genetics nor dispute the role of dna as the blueprint for all the
компонентов живых систем, но мы считаем, что стоит спросить, в какой
components of living systems but we think it worth asking to what
степени пост геномный взгляд на современную биологию
extent the post-genomic view of modern biology
убедил бы виталиста XIX века в том, что природа жизни теперь
would convince a 19th century vitalist that the nature of life was now
понятна, насколько близко мы подошли к пониманию Как
understood how close are we to understanding how a
функционирует отдельная клетка или как развивается эмбрион,
single cell functions or how an embryo develops
если ответ не так близок, будет ли истинное понимание живых систем
if the answer is not so close will true understanding of living systems
происходить от дальнейшего аннотирования базы данных генов, или мы должны исследовать
come from further annotating the database of genes or must we explore the
физико- физико-химическую природу живых
physical physical chemical nature of living
систем, и вы помните из более ранняя виньетка, в которой
systems and you'll remember from an earlier vignette that
я сделал этот комментарий об огромном количестве последовательностей ДНК, которые мы
i made this comment about the huge quantity of dna sequence that we've
уже получили, и суть, которую я предлагаю
already obtained and the the thrust that i'm offering
здесь, заключается в том, что я думаю, что догадка Киршнера Герхарта
here is that i think that kirschner gerhart
и Митчелсона абсолютно верна, это, безусловно,
and mitchelson's hunch is absolutely right it's certainly the
пари, что я я поместил в свое собственное исследование о том, каковы следующие
bet that i've placed in my own research about what the next
шаги, чтобы действительно получить надлежащее
steps are to really getting a proper accounting for to use
объяснение, используя слова Шредингера, у меня было еще несколько вещей, которые я
schredinger's words i just had a few more things that i
хотел сказать о статусе законов и принципов
wanted to say about the status of laws and principles
в контексте биологии, так что вы знаете,
in the context of biology so you know there
как я уже упоминал несколько минут назад , есть много аргументов в
as i already mentioned a few minutes ago there's there's a lot of defense
защиту идеи беззакония, аргументов в пользу того, что биология слишком сложна
of the idea of lawlessness a defense of biology being too complicated
или потому, что она является продуктом эволюции и, следовательно, исторической науки,
or because it's the product of evolution and therefore historical science one
о нем нельзя рассуждать в терминах рационального математического предсказания,
cannot reason about it in sort of rational mathematical predictive terms
и я считаю, что тщательный физический анализ противоречит этому пораженчеству
and my sense is the careful physical analysis contradicts this defeatism
почти на каждом шагу, поэтому здесь я даю вам три
at nearly every every turn so here i give you three
разные версии, где это очень изощренно. вдумчивые люди
different versions where it's a very sophisticated thoughtful people
два в книгах и третий в этой статье Рэя Гольдштейна являются теоретическими результатами
two in books and the third in this paper by ray goldstein are theoretical results
результаты аннотация замечательна, что
results the abstract is wonderful which is
да, и во всех них они дают нам представление
yes and in all of them they give us a vision
о том, что значит пытаться искать принципы и
of what it means to try to search for principles and law
полноту закона в биологические науки, я люблю эти слова из Билла,
fullness in the biological sciences i love these words from bill
мы пытаемся понять, как те же самые силы, которые обычно заставляют углеродсодержащие
we are trying to understand how the same forces that usually cause carbon-based
материалы выглядеть как камни или ил, могут
materials to look like rocks or sludge can
при некоторых условиях заставить некоторые из этих материалов самоорганизовываться и ходить, или
under some conditions cause some of this material to organize itself and walk or
плавать, или вылетать из лаборатория что
swim or fly out of the laboratory what is
особенного в состоянии материи, которое мы называем жизнью
special about the state of matter that we call life
как оно получается таким образом разные роды и подходить к
how does it come to be this way different generations of and approach
этим загадкам по-разному, так что это его определение
these mysteries in different ways so that's his definition of
понимания того, что на самом деле эти слова могли принадлежать самому Шредингеру,
understanding really those words could have been schredinger's
и мне это просто нравится, и я думаю, что это
himself and i i just love that and i think that that's
спецификация дизайна того, что это значит, что это значит для объяснения
the design specification for what it is what it means to account for
феноменов, которые я хотел просто использовать пару
phenomena um i wanted to just use a couple of
примеров, которые, на мой взгляд, действительно прекрасны, и на мгновение давайте просто сядем
what to my mind are really beautiful examples and for a moment let's just sit
и
and watch this
quietly
спокойно посмотрим, как птица летит
there's bird flying by
мимо величия и тайны, и приглашение тщательно
the majesty and the mystery and the invitation to think carefully
подумать над проблемой, подобной этой, поэтому я ссылаюсь на это как зеленая функция морского льва,
about a problem like this so i refer to this as the sea lion green function and
и причина, по которой я думаю об этом , связана с работой Генриха Герца,
the reason i think of that is because of the work of heinrich hertz
поэтому Герц, которого вы, возможно, помните, это физик, который умер очень молодым, но он
so hertz you might remember is a physicist who died very young but he
был теоретиком в основном, но он провел эксперименты, которые обнаружили
was a theorist fundamentally but he did the experiments which detected
электромагнитные волны а-ля Максвелл примерно через 30 лет после того, как Максвелл
electromagnetic waves a la maxwell roughly 30 years after maxwell had
сформулировал эти идеи, еще одна вещь, которую он сделал, —
articulated those ideas another one of the things that he did is
это разработка теории контакта со мной. механика и, по
he worked out the theory of contact mechanics and
сути, то, к чему это приводит, - это решение так называемой функции зеленого,
essentially what that amounts to is solving what's called the green function
это означает выяснение того, какова реакция на
it means figuring out what is the response to a
точечную нагрузку на полупространство, поэтому, если я приложу точечную
point load on a half space so if i apply a point
нагрузку к полупространству, я получу деформации
load on a half space i'm going to get deformations the
материала собирается деформироваться, представьте, что тыкаешь в какое-то желе,
material is going to deform imagine poking on some jello
и что сделал Герц, так это он понял эту так называемую зеленую функцию, я привожу
and what hertz did is he figured out this so-called green function i'm giving
вам пример этого в правом верхнем углу
you an example of that in the upper right
, это действительно классная вещь, которую вы можете решить, используя преобразования Фурье и,
it's a really cool thing to do you can solve this using fourier transforms and
может быть, мы поговорим об этом позже в этом термине,
maybe we'll talk about it later in the term but the
но причина, по которой я показываю здесь изображение, состоит
and the reason i show the picture here is
в том, чтобы просто отметить, что именно герци и контактная
just to note that exactly the hertzy and contact mechanics
механика использовалась такими людьми, как моя Клэр, как Клэр
has been used by people like um my claire like claire
Уотерман и Маргарет Гарделл, для измерения силы, прилагаемые подвижными
waterman and margaret gardell to measure the forces applied by motile
клетками, когда они толкают субстрат, и все, что я
cells as they they push on a substrate and all that i
действительно хотел передать, показав то,
really wanted to get across by showing the see
что я называю зеленой функцией морского льва, - это отметить, что когда морской
what i'm calling the sea lion green function is to note that when the sea
лев плывет в воду. Косяк рыбы — это своего
lion swims into the school of fish it's a
рода углубление, но законы реакции материала
kind of indentation but the laws of material response are
совершенно отличаются от законов реакции материала
completely different than the laws of material response
для неодушевленного упругого материала, поэтому, когда Шредингер говорил о
for a an inanimate elastic material so when schredinger was talking about
новых законах жизни, которую он задавал,
new laws in what is life he was questioning does
физика его дня достаточно, чтобы объяснить явление жизни,
the physics of his day suffice to explain the life phenomenon
и я думаю, что его ответ был нет, это не так, и здесь я просто хотел указать, что
and i think his answer was no it doesn't and here i just wanted to point out that
количество способов найти новые законы мы
the the number of ways of finding new laws we
могли бы думать о законе со строчной буквы l, а не с большой
could think about law with a lowercase l rather than a
буквы l менее амбициозный, менее широкий в своем взгляде, но
capital l less ambitious less broad in its view but
все же очень полезный, как вы знаете, слева я покажу вам некоторые
still very useful you know on the left i show you some of
из очень интересных законов , связанных с потоком и степенью
the very interesting laws having to do with flux and degree of
неравновесия, все они имеют один и тот же характер, и они говорят
disequilibrium these are all sort of the same character and they tell
нам, что поток будет быть линейно связаны
us that the flux will be linearly related
со степенью неравновесия в правой части. Я покажу вам
to the degree of disequilibrium on the right hand side i show you
некоторые идеи, которые мы будем неоднократно использовать в этом термине, которые
some ideas that we're going to use repeatedly in this term which
имеют отношение к тому, что я буду называть c основное химическое уравнение или
have to do with what i will refer to as the chemical master equation or spread
размазывание масла и связано с попыткой вычислить
the butter and has to do with trying to compute the
распределения вероятностей для всех видов интересных пространственно-временных
probability distributions for all sorts of interesting space-time
процессов, и я хочу призвать всех
processes and um and i want to encourage everybody
взглянуть на это видео Каваньи по имени седьмой скворец, и это говорит
to take a look at this video by cavagna called the seventh starling and it talks
о видах новых законов , которые появились благодаря попыткам
about the kinds of new laws which have come by virtue of trying to
действительно понять то, что уже наблюдал Плиний Старший в
actually understand something that was already observed by pliny the elder in
Риме, а именно скворцы, летящие над Римом, поэтому, наконец,
rome which is starlings flying over rome so finally
люди поставили правильные эксперименты, провели анализ изображений и
people have put together the right experiments and done image analysis and
измерили законы силы между птицами,
measured the force laws between the birds
и я хочу сказать, что вы знаете, что там есть что- то очень интересное,
and my point is that you know there's something very interesting there
я не буду комментировать это, так что на самом деле, что такое жизнь,
i'm not going to comment on this so really what is life
что шредингер измельчает ее в 75 лет, что он может сказать нам
what is schredinger's shredding her at 75 what is what does he have to tell us
одну вещь он должен сказать, является бродом, потому что со статистической
one thing he has to say is ford is is for it is in relation to the statistical
точки зрения структура жизненно важных частей живых организмов
point of view that the structure the vital parts of living organisms
так сильно отличается из любого куска материи, с
differs so entirely from that of any piece of matter
которым мы, физики и химики, когда-либо работали физически в наших
that we physicists and chemists have ever handled physically in our
лабораториях или мысленно за нашими письменными столами, а затем он говорит
laboratories or mentally at our writing desks and then he says
, что из этого можно получить только один общий вывод,
there's just one general conclusion to be obtained from it
и что, признаюсь, это был мой единственный мотив для написания этого В книге
and that i confess was my only motive for writing this book
выясняется, что живая материя, хотя и не ускользает от законов физики в том виде, как они
it emerges that living matter while not eluding the laws of physics as
установлены сегодня , вероятно, будет включать в себя другие законы
established up today is likely to involve other laws of
физики, неизвестные до сих пор, которые, однако, как только они будут
physics hitherto unknown which however once they have been
открыты, станут такой же неотъемлемой частью науки,
revealed will form just as integral part of the science
как и прежние, так что это прекрасный
as the former so that's that's a beautiful
призыв к нам поднять наши стандарты, поскольку я говорю о том, что значит
call to arms to us to raise our standards as i say for what it means to
понимать что-то, и я хочу закончить, просто поблагодарив
understand something and i want to finish by by just thanking
Дэвида Бута и Карла Циммера, которые были действительно
david booth and carl zimmer who've been really
полезны для меня в размышлениях о такого рода
useful to me in thinking about these kinds of
1
00:00:02,080 --> 00:00:06,399
С возвращением, эта короткая виньетка предназначена для того, чтобы поговорить
welcome back this short vignette is intended to talk
2
00:00:06,399 --> 00:00:10,080
об одной из моих любимых тем, которая
about truly one of my favorite topics which is
3
00:00:10,080 --> 00:00:13,200
должна дать вам некоторое представление о
uh to give you a little bit of an impression of
4
00:00:13,200 --> 00:00:19,359
лекциях Эрвина Шредингера 1943 года, прочитанных в Дублине, известных как «Что такое жизнь»,
erwin schredinger's 1943 lectures given in dublin known as what is life
5
00:00:19,359 --> 00:00:23,199
и эти лекции были затем превращены в короткий книга,
and these lectures were then turned into a short book
6
00:00:23,199 --> 00:00:27,359
и цель этой небольшой виньетки состоит в том, чтобы дать вам представление,
and the point of this little vignette is to give you a sense
7
00:00:27,359 --> 00:00:32,559
прежде всего, о том, какое место эта книга занимает в истории современной молекулярной биологии,
first of all of where that book fit into the history of modern molecular biology
8
00:00:32,559 --> 00:00:37,440
а затем как бы повернуться к другой точке зрения, которая состоит в том, что эта книга является
but then to sort of pivot to a different viewpoint which is that this book is a
9
00:00:37,440 --> 00:00:43,120
живым манифестом и действительно призывает нас закончить дело, которое,
living manifesto and it really calls for us to finish business which
10
00:00:43,120 --> 00:00:46,800
на мой взгляд, остается незавершенным, причина, по которой я включаю его в
really in my opinion remains unfinished the reason i'm putting it into the
11
00:00:46,800 --> 00:00:50,640
курс, в некотором смысле, я бы сказал, что
course is in some sense uh i would say that the
12
00:00:50,640 --> 00:00:54,160
все предприятие физической биологии, что тот
whole physical biology enterprise that the the
13
00:00:54,160 --> 00:00:57,920
факт, что в физических науках, может быть, сейчас 15
fact that in the physical sciences maybe now 15
14
00:00:57,920 --> 00:01:01,039
статей, представляемых на рассмотрение,
of the papers submitted to physical review letters
15
00:01:01,039 --> 00:01:04,799
и огромное количество рефератов , ежегодно представляемых на
and some huge number of the abstracts that are submitted each year to the
16
00:01:04,799 --> 00:01:08,080
мартовское собрание, являются отражением того, что люди,
march meeting are a reflection that people in the
17
00:01:08,080 --> 00:01:12,080
Науки рассматривают только
physical sciences are through considering only the
18
00:01:12,080 --> 00:01:15,280
неорганические части окружающего их материального мира,
inorganic parts of the material world around them
19
00:01:15,280 --> 00:01:18,640
и они убеждены, что существует множество интересных
and that they've been persuaded that there's all sorts of interesting
20
00:01:18,640 --> 00:01:22,960
физических вопросов, касающихся тех самых удивительных частей вселенной,
physical questions concerning those most amazing parts of the universe
21
00:01:22,960 --> 00:01:25,680
по крайней мере, о которых я знаю, которые являются живыми,
at least that i know of which are those that are alive
22
00:01:25,680 --> 00:01:28,880
поэтому книга Эрвина Шведингера что такое жизнь физический
so the book what is life the physical aspect
23
00:01:28,880 --> 00:01:32,640
аспект живой клетки так что вопрос
of the living cell by erwin schwedinger so what a question
24
00:01:32,640 --> 00:01:39,360
что такое жизнь и я думаю что это эээ я знаю карл циммер вот-
what is life and i think that it's uh i know carl zimmer is about to
25
00:01:39,360 --> 00:01:42,399
вот выйдет новая книга которую я уже читал
have a new book come out which i'm i have already read
26
00:01:42,399 --> 00:01:46,320
и Я очень рекомендую его каждому из вас, чтобы получить его, когда он выйдет,
and i highly recommend it to every last one of you to get it when it comes out
27
00:01:46,320 --> 00:01:51,439
потому что он демонстрирует, насколько сложным был этот вопрос на
because what it demonstrates is how tricky that question has been
28
00:01:51,439 --> 00:01:57,280
протяжении более тысячи 2000 лет, и даже в эпоху современной
for more than a thou 2 000 years and even in the era of modern science
29
00:01:57,280 --> 00:02:01,280
науки, скажем, последние 350 лет. люди очень усердно думали
the last 350 years let's say people have been thinking very hard
30
00:02:01,280 --> 00:02:04,159
над этим вопросом, и каждый раз, когда они думали, что разобрались с этим, появлялось что-
about that question and every time they thought they had a handle on that then
31
00:02:04,159 --> 00:02:07,840
то новое, позвольте мне привести вам пример гидра
something new would come along let me give you an example hydra hydra
32
00:02:07,840 --> 00:02:10,879
гидра странная и первая время, когда это наблюдалось на
is bizarre and the first time that it was observed
33
00:02:10,879 --> 00:02:13,760
самом деле, и я думаю, что расскажу об этом на следующем слайде
really and i think i'll talk about that on the next slide
34
00:02:13,760 --> 00:02:17,680
, было видно, что оно регенерирует, вы знаете , и есть много других подобных примеров,
it was seen that it regenerates you know and and there's many other examples like
35
00:02:17,680 --> 00:02:21,680
так что я хочу сказать, что каждое
this so um so my point here is that each
36
00:02:21,680 --> 00:02:24,800
поколение действительно в конечном итоге было полным
generation has really ultimately been full of
37
00:02:24,800 --> 00:02:29,360
замешательства по поводу того, что такое жизнь, и легко думать, что мы
confusion about what life is and and it's easy to think that we're
38
00:02:29,360 --> 00:02:32,400
особенные и что мы каким-то образом поняли это , но
special and that we somehow got it figured out but
39
00:02:32,400 --> 00:02:36,319
вы знаете, если вы прочитаете книгу Карла, вы увидите, что в нем есть раздел,
you know i if you read carl's book you'll see he has a section
40
00:02:36,319 --> 00:02:39,519
который в некотором смысле для меня невероятно разочарование,
which is in some ways to me incredibly disappointing
41
00:02:39,519 --> 00:02:43,360
это было связано с тем, что по сути было исследованием биоинформатики,
that had to do with uh what essentially was a bioinformatics study what do i
42
00:02:43,360 --> 00:02:46,239
что я имею в виду под этим, я имею в виду, что кто-то использовал науку о данных, они пошли и
mean by that i mean somebody used data science they went and
43
00:02:46,239 --> 00:02:51,360
прочесали данные о понятии жизни и о том, как она определяется, и попытались
combed through the data on the notion of life and how it's defined and tried to
44
00:02:51,360 --> 00:02:55,040
получить какой-то консенсус и в конце концов, я не думаю, что
get some sort of consensus and at the end of the day i don't think
45
00:02:55,040 --> 00:02:58,879
консенсус является корнем, я думаю, что на самом деле мы узнаем, когда обнаружим, что такое
consensus is the root i think actually we will know when we've discovered what
46
00:02:58,879 --> 00:03:02,879
жизнь, точно так же, как мы знаем, что такое энтропия,
life is really properly in the same way that we know what entropy is
47
00:03:02,879 --> 00:03:06,400
так что, во всяком случае, здесь я дам вам некоторые примеры в 1 774 г., прямо
so at any rate here i give you some examples in 1774 right
48
00:03:06,400 --> 00:03:10,480
в то время, когда были основаны Соединенные Штаты, Бонавентура Корти открыл
at the time the united states was being founded bonaventura corti discovered
49
00:03:10,480 --> 00:03:14,400
поток цитоплазмы, который, по-видимому, является вечным движением,
cytoplasmic streaming which is apparently perpetual motion
50
00:03:14,400 --> 00:03:18,400
течет внутри живых организмов, таких как большая водоросль, о
flows inside of living organisms such as the large alga
51
00:03:18,400 --> 00:03:23,040
которой мы поговорим в этом курсе, это второй пример.
cara which we will talk about in this course this a second example
52
00:03:23,040 --> 00:03:30,239
и так это говорит, что
um is really something by trombley and so this says
53
00:03:30,480 --> 00:03:35,519
это мемуары, чтобы дать историю, э-э,
this is a memoir uh to give the history of uh
54
00:03:35,519 --> 00:03:42,239
жанр полипов и гм в форме э-э, маленьких, похожих на
a genre of uh polyps and um in the form of uh of little like
55
00:03:42,239 --> 00:03:49,280
э-э, шишек, и это относится к гм гидре,
uh cones and this is referring to to um to hydra and
56
00:03:49,280 --> 00:03:53,599
и то, что он обнаружил, было их регенерацией которые действительно взорвали
the thing that he discovered was their regeneration which really blew people's
57
00:03:53,599 --> 00:03:57,760
умы людей, вы знаете, в то время, когда в его эпоху он
minds you know in the time in his era he was
58
00:03:57,760 --> 00:04:02,879
получал запросы на свои материалы, точно так же, как вы знаете, когда
receiving requests for the his materials in the same way that you know when
59
00:04:02,879 --> 00:04:06,959
кто-то делает действительно отличный шаг вперед в нашу эпоху, они будут
somebody makes a really excellent step forward in our era they're going to
60
00:04:06,959 --> 00:04:10,959
завалены запросами на релевантная ДНК в
get inundated with requests for the relevant dna in
61
00:04:10,959 --> 00:04:13,760
правом верхнем углу я показываю вам электричество животных это
the upper right i show you animal electricity this is
62
00:04:13,760 --> 00:04:17,519
просто для того, чтобы сказать, что были большие дебаты о том, что означает мышечная деятельность,
just to say that there was a big debate over what's the meaning of muscle action
63
00:04:17,519 --> 00:04:21,680
почему мертвая лягушка может ле g быть реанимированным и так далее,
why could a dead frog's leg be re-animated and so on
64
00:04:21,680 --> 00:04:26,240
а затем в правом нижнем углу это просто для того, чтобы показать, что даже такой великий, как
um and then on the lower right this is just to show that even one so great as
65
00:04:26,240 --> 00:04:30,560
Хаксли, был очень сбит с толку тем, что во время великой экспедиции претендента со дна океана был взят какой-то ил,
huxley was very confused there was some ooze picked off the floor of the ocean
66
00:04:30,560 --> 00:04:34,960
и он подумал, что может быть, в этом и
in the great challenger expedition and he thought that maybe that was it
67
00:04:34,960 --> 00:04:39,520
был секрет жизни, так или иначе, все это просто попытка дать
held the secret to life anyway all this is just to try to give a
68
00:04:39,520 --> 00:04:42,479
немного, чтобы иметь немного смирения перед
little bit to have a little bit of humility in the
69
00:04:42,479 --> 00:04:46,560
лицом вопроса, что такое жизнь, и каковы
face of the question what is life and so what are the
70
00:04:46,560 --> 00:04:50,720
обстоятельства, связанные с авторством этих книг. так
circumstances surrounding the the authorship of these books so
71
00:04:50,720 --> 00:04:54,160
интересно, э-э, в конце 1930-х годов Шредингер, который был австрийцем,
interestingly uh in the late 1930s schredinger who was
72
00:04:54,160 --> 00:04:58,160
должен был покинуть Австрию, я не думаю, что у него была полностью ясная
austrian had to leave austria i don't think that he had an entirely clean
73
00:04:58,160 --> 00:05:00,639
картина его отношений с нацистами, и
picture of his relationship with the nazis and
74
00:05:00,639 --> 00:05:04,160
это для вас, чтобы узнать об этом и сделать свои собственные суждения,
that's for for you to find out about and make your own judgments on
75
00:05:04,160 --> 00:05:10,479
но он покинул Австрию, и премьер-министр Ирландии завербовал его в
but he left austria and he was recruited by the prime minister of ireland to the
76
00:05:10,479 --> 00:05:13,919
институт повышения квалификации в Дублине, и пока
institute for advanced studies in dublin and while
77
00:05:13,919 --> 00:05:18,080
он был там, его попросили прочитать серию лекций, и он решил
he was there he was asked to give a series of lectures and he chose to
78
00:05:18,080 --> 00:05:22,400
читать лекции о том, что такое жизнь. он говорит,
give lectures on what is life he he says
79
00:05:22,400 --> 00:05:27,759
как вы можете видеть здесь, что это были самые счастливые годы его
as you can see here that these were the the happiest years of his
80
00:05:27,759 --> 00:05:31,759
жизни, и он был там в течение 17 лет, я думаю, важно отметить,
life and he was there for 17 years i think it's important to note
81
00:05:31,759 --> 00:05:36,160
что образование Шредингера было в Вене и сразу после смерти
schredinger's education was in in vienna and right after the death of
82
00:05:36,160 --> 00:05:39,360
Людвига Больцмана, и я думаю, что это довольно Удивительная
ludwig boltzmann and i think this is quite an amazing
83
00:05:39,360 --> 00:05:42,160
вещь, которую он говорит в своем автобиографическом очерке,
thing that he says in its autobiographical sketch
84
00:05:42,160 --> 00:05:45,680
ни одно из представлений в физике никогда не видело для меня более важного, чем
no perception in physics has ever seen more important to me than that of
85
00:05:45,680 --> 00:05:51,440
мнение Больцмана, несмотря на Плонка и Эйнштейна.
boltzmann despite plonk and einstein these are big words then he goes on to
86
00:05:51,440 --> 00:05:54,479
фриц хаасенхорль,
say no other human being had a greater influence on me than fritz haasenhorl
87
00:05:54,479 --> 00:05:58,240
кроме, возможно, моего отца, рудольфа, пять курсов за четыре года в хаас
except perhaps my father rudolph five courses over four years from haas
88
00:05:58,240 --> 00:06:01,360
и херл, и он говорит, что это повлияло на него больше, чем
and hurl and he says uh those influenced him more than
89
00:06:01,360 --> 00:06:04,400
что-либо еще, к сожалению, вы, вероятно, большинство из вас не слышали о
anything else unfortunately you have probably most of you have not heard of
90
00:06:04,400 --> 00:06:07,840
хассане гарольде, он один из многих людей, которые были
hassan harold he's one of a number of people who was
91
00:06:07,840 --> 00:06:12,960
убиты во время первой мировой войны, так что он действительно никогда не достиг своей полной зрелости,
killed in world war one so he didn't he really never came to his full maturity
92
00:06:12,960 --> 00:06:16,639
и вы знаете, я думаю, что люди не
and uh you know i think people don't appreciate
93
00:06:16,639 --> 00:06:19,759
ценят роль биологии в жизни шредингера
the role of biology in the life of schredinger
94
00:06:19,759 --> 00:06:24,000
он был чрезвычайно предан своему отцу он был единственным ребенком его отец был в
he was extremely devoted to his father he was an only child his dad was
95
00:06:24,000 --> 00:06:27,759
основном ботаником и после того как его отец умер на самом деле
basically a botanist and after his dad died actually
96
00:06:27,759 --> 00:06:30,639
Шредингер рассказал о своих кошмарах что он избавился от
schredinger talked about the nightmares he had that he had gotten rid of his
97
00:06:30,639 --> 00:06:33,680
книг своего отца по ботанике так что он и его отец говорили о всех видах
dad's botany books so he and his dad talked about all sorts
98
00:06:33,680 --> 00:06:37,520
вещей, и он ссылается здесь на то, что фактически
of things and uh he he refers here to virtually devouring
99
00:06:37,520 --> 00:06:42,160
пожирал происхождение видов и как с тех пор он стал ярым дарвинистом-дарвинистом,
the origin of species and how he became an ardent darwin
100
00:06:42,160 --> 00:06:44,560
и поэтому биология была
darwinist from then on and so biology was a
101
00:06:44,560 --> 00:06:48,319
пожизненной преданностью шредеров, это не была какая-то
lifelong devotion of schroders it was not some sort of
102
00:06:48,319 --> 00:06:51,840
мимолетная мысль любителя, я думаю, что это действительно неуместно думать об
passing thought by an amateur i think that's really inappropriate to think of
103
00:06:51,840 --> 00:06:54,479
этом таким образом, обратите внимание, что в то же время, когда
it that way note that at the same time that he was
104
00:06:54,479 --> 00:06:57,759
ему читали эти лекции, он также снова написал книгу по статистической термодинамике, что
given these lectures he also wrote a book on statistical thermodynamics again
105
00:06:57,759 --> 00:06:59,440
действительно указывает на роль
sort of really indicating the role of
106
00:06:59,440 --> 00:07:03,919
статистической физики в его мышлении, поэтому я хочу сказать несколько слов о
statistical physics in his thinking so i want to say a few words about the
107
00:07:03,919 --> 00:07:07,440
Восприятие книги только потому, что большую часть времени, когда мы
reception of the book just because most of the time when we hear about
108
00:07:07,440 --> 00:07:09,919
слышим о книге Шредингера, это происходит в контексте
schredinger's book it's in the context of
109
00:07:09,919 --> 00:07:13,840
ее роли во вдохновении некоторых светил современной
its role in inspiring some of the luminaries of modern
110
00:07:13,840 --> 00:07:18,080
мо Лекулярная биология, такая как Уотсон и Крип, так что Крик здесь говорит, что под этим
molecular biology such as watson and crypt so crick here says it suggested
111
00:07:18,080 --> 00:07:20,960
подразумевается книга о том, что биологические проблемы можно рассматривать
meaning the book that biological problems could be thought about
112
00:07:20,960 --> 00:07:24,800
в физических терминах, и поэтому создается впечатление, что интересные вещи в этой
in physical terms and thus it gave the impression that exciting things in this
113
00:07:24,800 --> 00:07:28,800
области не за горами. Сеймур Бензер из
field were not far off seymour benzer from
114
00:07:28,800 --> 00:07:31,199
Калифорнийского технологического института, вероятно, один из самых самые замечательные люди
caltech probably one of the most amazing people
115
00:07:31,199 --> 00:07:34,800
, которых я встречал в свое время в Калифорнийском технологическом институте он сказал, что у меня всегда был скрытый
that i've met in my time at caltech he said i had always had a latent
116
00:07:34,800 --> 00:07:37,039
интерес к биологии, но особенно книга
interest in biology but it was particularly shredinger's book that
117
00:07:37,039 --> 00:07:39,120
Шредингера меня возбудила, и я думаю, мы должны помнить, что
turned me on and i think we need to remember
118
00:07:39,120 --> 00:07:42,800
Бензер получил докторскую степень, он был студентом и его докторская степень была по физике он
benzer got his phd in he was an undergrad and his phd was in physics he
119
00:07:42,800 --> 00:07:47,680
был доцентом по физике в университете Пердью когда он
was an assistant professor in physics at purdue university when he got bitten
120
00:07:47,680 --> 00:07:52,080
навсегда укусил биологическую ошибку , читая Шредингера, забавно видеть
by the biology bug for good by reading schredinger it's fun to see
121
00:07:52,080 --> 00:07:56,479
это письмо, которое было написано Криком Шредеру, где он говорит, что мы с Уотсоном когда-
this letter that was written by crick to schroeder where he says watson and i
122
00:07:56,479 --> 00:07:59,840
то были обсуждая, как мы пришли в область молекулярной биологии, и
were once discussing how we came to enter the field of molecular biology and
123
00:07:59,840 --> 00:08:02,560
мы обнаружили, что на нас обоих повлияла ваша маленькая книга, что такое
we discovered that we have both been influenced by your little book what is
124
00:08:02,560 --> 00:08:04,720
жизнь, мы думали, что вы могли бы быть заинтересованы Ознакомившись
life we thought you might be interested in
125
00:08:04,720 --> 00:08:08,319
с приложенными репринтами, вы увидите , что ваш термин «периодический
the enclosed reprints you will see that it looks as though your term a periodic
126
00:08:08,319 --> 00:08:11,199
кристалл» будет очень подходящим.
crystal is going to be a very apt one you're a
127
00:08:11,199 --> 00:08:15,360
sincerely fhc crick really something really
128
00:08:15,360 --> 00:08:20,000
interesting i think um the reception to schredinger's book was not entirely
129
00:08:20,000 --> 00:08:24,080
у Макса Перуца была очень плохая реакция на книгу, он с грустью говорит,
positive so max perutz had a very bad reaction to the book he says sadly
130
00:08:24,080 --> 00:08:26,879
однако внимательное изучение его книги и связанной с ней
however a close study of his book and of the related literature
131
00:08:26,879 --> 00:08:29,520
литературы показало мне, что то, что было правдой в его книге, не было оригинальным, и большая часть того, что
has shown me that what was true in his book was not original and most of what
132
00:08:29,520 --> 00:08:32,479
было оригинальным, было известно как неправда. даже когда книга была написана,
was original was known to not be true even when the book was written
133
00:08:32,479 --> 00:08:36,320
кажущееся противоречие между жизнью и статистическими законами физики
the apparent contradiction between life and the statistical laws of physics
134
00:08:36,320 --> 00:08:39,760
можно было разрешить, обратившись к науке, которую Шредингер в значительной степени игнорирует, а
can be resolved by invoking a science largely ignored by schredinger that's
135
00:08:39,760 --> 00:08:43,200
это химия, при всем уважении к принципам.
science is chemistry with all due respect to proots i just
136
00:08:43,200 --> 00:08:46,320
— сказал он,
don't agree with more or less anything that he said
137
00:08:46,320 --> 00:08:49,760
и я определенно не думаю, что наука химия решит
and i certainly don't think that the science of chemistry is going to resolve
138
00:08:49,760 --> 00:08:52,480
некоторые из ключевых вопросов, о которых мы будем говорить в этом курсе,
some of the key issues that we're going to talk about in this course
139
00:08:52,480 --> 00:08:55,839
будь то h точность биологической
whether it's the high fidelity of biological polymerization
140
00:08:55,839 --> 00:09:00,240
полимеризации существование адаптации например метилирование, происходящее при
the existence of adaptation for example the methylation that takes place in
141
00:09:00,240 --> 00:09:03,440
хемотаксисе предел Берка-Перселла и список можно
chemotaxis the burke purcell limit and the list
142
00:09:03,440 --> 00:09:07,839
продолжать, а по активным веществам это просто не я совсем не
goes on and on active matter it's just not i'm not buying that at all
143
00:09:07,839 --> 00:09:11,200
верю, но у лайнуса паулинга тоже не было очень положительная реакция на книгу он
but linus pauling also didn't have a very positive reaction to the book he
144
00:09:11,200 --> 00:09:14,080
говорит шредингеровское обсуждение термодинамики расплывчато и поверхностно
says schredinger's discussion of thermodynamics is vague and superficial
145
00:09:14,080 --> 00:09:16,080
до такой степени, что нельзя терпеть
to an extent that should not be tolerated
146
00:09:16,080 --> 00:09:19,200
даже в популярной лекции и там тоже извините но я не
even in a popular lecture and there too i'm sorry but i don't
147
00:09:19,200 --> 00:09:23,600
согласен при всем уважении к гению это был Лайнус Паулинг, и я попытаюсь
agree with all due respect to the genius that was linus pauling and i will try to
148
00:09:23,600 --> 00:09:27,519
объяснить это по мере продолжения курса, поэтому я думаю, что важно знать,
explain that as the course goes on so i think it's important to know what
149
00:09:27,519 --> 00:09:32,160
какой большой вопрос , который имел в виду Шредингер,
the big question was that um that schredinger had in mind
150
00:09:32,160 --> 00:09:36,160
и он сформулировал его таким образом, как могут события
and he articulated it thus how can the events
151
00:09:36,160 --> 00:09:40,080
в пространстве и времени, которые происходят место в пределах пространственных границ живого
in space and time which take place within the spatial boundary of a living
152
00:09:40,080 --> 00:09:43,200
организма должно быть объяснено физикой и химией,
organism be accounted for by physics and chemistry
153
00:09:43,200 --> 00:09:47,040
и для меня вся аргументация всей книги и в некотором смысле обвинение в
and for me the entire argument of the whole book and in a way the charge to
154
00:09:47,040 --> 00:09:51,360
нашей области состоит в том, что два o слова объясняют, что
our field is those two words account for that is
155
00:09:51,360 --> 00:09:54,880
это ключевой момент книги Шредингера, и для
the key point of schredinger's book and for me
156
00:09:54,880 --> 00:09:59,680
меня весь смысл этого курса в том, чтобы попытаться привнести в
it's the whole point of this course it which is to try to bring to biology
157
00:09:59,680 --> 00:10:03,120
биологию учет, который мы признали бы как учет физика,
an accounting that we would recognize as a physicist's
158
00:10:03,120 --> 00:10:06,720
не все должны соглашаться, что здесь
accounting not everyone has to agree there's lots
159
00:10:06,720 --> 00:10:10,800
много субъективности. там, в этом мире, и я просто рассказываю вам, как я
of subjectivity out there in this world and i'm just telling you my particular
160
00:10:10,800 --> 00:10:14,959
отношусь к такого рода вопросам, вы знаете, что есть еще пара видео, которые
spin on these kinds of questions you know there's a couple more videos
161
00:10:14,959 --> 00:10:18,800
вы можете посмотреть, одно из них - знаменитое видео Роджерса, в котором нейтрофил
for you to take a look at the one is the famed rogers video of the neutrophil
162
00:10:18,800 --> 00:10:22,240
преследует бактерию, второе один это воспроизводимые
chasing down to bacterium the second one is the reproducible
163
00:10:22,240 --> 00:10:25,600
деления и развитие зародыша в данном случае я
divisions and the development of an embryo in this case i
164
00:10:25,600 --> 00:10:28,640
думаю это ксенопус главное суть во всех трех этих
think it's xenopus the main point is in all three of these
165
00:10:28,640 --> 00:10:31,760
случаях есть всякие вопросы которые можно
cases there's all sorts of questions that can be
166
00:10:31,760 --> 00:10:34,720
решать красиво с точки зрения этих слов
addressed beautifully from the point of view of these words
167
00:10:34,720 --> 00:10:39,920
объясните позвольте мне обратите внимание, что я такой фанат и такой поклонник того,
account for let me note i am such a fan and such an admirer of
168
00:10:39,920 --> 00:10:43,440
что было достигнуто в области биологии, поэтому я не
what has been accomplished in the subject of biology so i'm not
169
00:10:43,440 --> 00:10:46,640
принижаю подходы, которые были приняты до сих пор,
denigrating the approaches that have been taken thus far
170
00:10:46,640 --> 00:10:49,760
я просто говорю g что было бы действительно
i just am saying that it would be really exciting
171
00:10:49,760 --> 00:10:53,680
интересно иметь возможность использовать их, чтобы сделать науку биологии еще более
to be able to build on them in order to make the science of biology even more
172
00:10:53,680 --> 00:10:56,399
предсказательной , чтобы дать вам представление о том, что
predictive so to give you a sense of what this
173
00:10:56,399 --> 00:11:01,600
на самом деле представляет собой это понятие учета, вот мое мнение, так что их было на сто
notion of accounting actually is here's my take so uh there was a hundred
174
00:11:01,600 --> 00:11:05,360
больше, чем столетний эпизод , связанный с попыткой
more than a hundred year long episode that had to do with trying to understand
175
00:11:05,360 --> 00:11:09,519
понять природу спектральных линий, и я думаю, что эта цитата из Планка
the nature of spectral lines and i think this quote from planck is
176
00:11:09,519 --> 00:11:13,040
действительно велика, — говорит он, — если вопрос о природе
really great he says if the question concerning the nature of
177
00:11:13,040 --> 00:11:15,920
белого света можно таким образом считать
white light may thus be regarded as being solved
178
00:11:15,920 --> 00:11:18,959
решенным ответом на тесно связанный, но не менее важный вопрос,
the answer to a closely related but no less important question
179
00:11:18,959 --> 00:11:22,160
вопрос о природе света спектральных линий, по-
the question concerning the nature of light of the spectral lines
180
00:11:22,160 --> 00:11:26,000
видимому, принадлежит к числу самых трудных и сложных проблем, которые когда-либо
seems to belong among the most difficult and complicated problems which have ever
181
00:11:26,000 --> 00:11:28,560
были чем-то другим, чего я не вижу в оптике или
been something other i can't see in optics or
182
00:11:28,560 --> 00:11:32,240
электродинамике, поэтому я думаю, что вы знаете точку зрения Планка. заключается в
electrodynamics so i think you know planck's point is
183
00:11:32,240 --> 00:11:35,760
том, что с теорией Максвелла и собственной теорией излучения черного тела
that with the theory of maxwell and flank's own theory of black body
184
00:11:35,760 --> 00:11:38,800
Флэнка и т. д. непрерывный спектральный свет, как
radiation and so on the continuous spectral light
185
00:11:38,800 --> 00:11:42,000
он думал, в некоторой степени находится под контролем,
he thought was to some extent under control
186
00:11:42,000 --> 00:11:45,200
но что касается спектральных линий, а именно
but on the subject of spectral lines namely the
187
00:11:45,200 --> 00:11:49,360
отдельных дискретных длин волн, при которых свет излучается атомами, такими как
individual discrete wavelengths at which light is emitted from atoms like
188
00:11:49,360 --> 00:11:53,440
водород, это действительно было очень запутанным, поэтому еще раз,
hydrogen that really was very confusing so again
189
00:11:53,440 --> 00:11:57,839
чтобы просмотреть исторические записи в начале 1800-х годов, люди начали
to sort of review the historical record in the early 1800s people started to
190
00:11:57,839 --> 00:12:01,600
идентифицировать эти спектральные линии, и появилась классификация из них
identify these spectral lines and there was a classification of them
191
00:12:01,600 --> 00:12:05,120
я собираюсь показать вам, что на самом деле позвольте мне просто перейти к тому, что на следующей
i'm going to show you that in fact let me just forward to that on this next
192
00:12:05,120 --> 00:12:07,920
странице этой книги посмотрите на таблицы длин волн заголовка
page this book look at the title wavelength
193
00:12:07,920 --> 00:12:11,279
с интенсивностью в дуговой искре или разрядной трубке с более чем сотней
tables with intensities in arc spark or discharge tube of more than a hundred
194
00:12:11,279 --> 00:12:14,320
тысяч спектральных линий, наиболее сильно излучаемых атомные
thousand spectral lines most strongly emitted by the atomic
195
00:12:14,320 --> 00:12:17,040
элементы при нормальных условиях возбуждения между
elements under normal conditions of excitation between
196
00:12:17,040 --> 00:12:20,880
десятью тысячами ангстрем и двумя тысячами ангстрем, я думаю, в
ten thousand uh angstroms and two thousand angstroms i think a ranged
197
00:12:20,880 --> 00:12:26,079
порядке убывания длин волн, так что вы знаете, что это был зоопарк, была
order of decreasing wavelengths so you know there was a zoo there was a zoology
198
00:12:26,079 --> 00:12:29,440
зоология всего этого беспорядка сложности, и это просто,
of all this this mess of complexity and it's easy
199
00:12:29,440 --> 00:12:32,560
люди так часто говоря хорошо, вы знаете, что биология
people are so frequently saying well you know biology
200
00:12:32,560 --> 00:12:37,040
отличается, это сложнее, нет, вы знаете, если вы посмотрите на
is different it's more complicated no you know if you look at the positions
201
00:12:37,040 --> 00:12:40,079
положение Марса были собраны наблюдениями тико
of of mars that were garnered by the observations of tico
202
00:12:40,079 --> 00:12:43,279
брахе это беспорядок невозможно понять что там происходит
brahe it's a mess it's impossible to understand what's going on there
203
00:12:43,279 --> 00:12:46,720
вы смотрите на эти спектральные линии это беспорядок и у вас есть эта зоология всех
you look at these spectral lines it's a mess and you have this zoology of all
204
00:12:46,720 --> 00:12:51,120
этих разных линий так что это значит учитывать сначала
these different lines so what does it mean to account first a
205
00:12:51,120 --> 00:12:56,399
среднюю школу учитель математики по имени Бальмер, который на самом деле был математиком, но он
high school math teacher um named balmer who was really a mathematician but he
206
00:12:56,399 --> 00:12:59,920
понимал, что существуют эти спектральные линии, и поэтому он поставил перед собой
understood that that there were these spectral lines and so he set himself the
207
00:12:59,920 --> 00:13:03,040
задачу просто попытаться заняться счетом, вы знаете
task of just trying to do numeracy you know
208
00:13:03,040 --> 00:13:06,560
счет, просто пытаясь выяснить, может ли он получить эмпирическое соотношение
numeracy just trying to figure out could he get an empirical relationship
209
00:13:06,560 --> 00:13:09,839
, которое даст вы описали все спектральные линии, и он нашел
that would give you a characterization of all the spectral lines and he found
210
00:13:09,839 --> 00:13:13,200
эту замечательную формулу, которая говорит, что единица на длине
this wonderful formula which says that one over the wavelength
211
00:13:13,200 --> 00:13:16,560
волны интересующей линии равна феноменологическому параметру,
of the line of interest is equal to a phenomenological parameter
212
00:13:16,560 --> 00:13:20,240
который мы теперь называем постоянной Ридберга, а затем единица на целое число в квадрате
which we now call the rydberg constant and then one over an integer squared
213
00:13:20,240 --> 00:13:25,040
минус единица на второе целое число в квадрате, так что это здорово, у Нильса Бора были некоторые
minus one over a second integer squared so that's great niels bohr had some
214
00:13:25,040 --> 00:13:27,920
оригинальные идеи по этому поводу, но справа я показал вам страницу из
original insights into this but on the right i showed you a page from
215
00:13:27,920 --> 00:13:31,920
книги Шредингера. оригинальные статьи по волновой механике, и вы видите, что он в
schredinger's original papers on wave mechanics and what you see is that he
216
00:13:31,920 --> 00:13:36,480
основном установил формулу для спектральных
basically established a formula for the spectral
217
00:13:36,480 --> 00:13:40,079
линий, которая представляет собой
lines which amounts to
218
00:13:40,320 --> 00:13:44,000
переходы между различными уровнями энергии, которые были результатом решения
transitions between different energy levels that were the result of solving a
219
00:13:44,000 --> 00:13:47,360
волнового уравнения, и, кроме того, у него была формула для
wave equation and furthermore he had a formula for the
220
00:13:47,360 --> 00:13:50,320
постоянной Ридберга в терминах фундаментальные константы
rydberg constant in terms of the fundamental constants of
221
00:13:50,320 --> 00:13:54,639
природы, это, на мой взгляд, что значит объяснять
nature this is to my mind what it means to account for
222
00:13:54,639 --> 00:13:58,000
что-то вроде использования законов физики, и поэтому
something sort of using the laws of physics and so
223
00:13:58,000 --> 00:14:00,399
вы знаете, что в этом курсе мы будем говорить о
you know in the this course we're going to talk about
224
00:14:00,399 --> 00:14:06,079
передаче сигналов и экспрессии генов, и у нас есть такая аналогия. может быть,
signaling and gene expression and we have i like this analogy maybe
225
00:14:06,079 --> 00:14:09,760
вы не будете, но мне нравится эта аналогия между своего рода классификацией
you won't but i like this analogy between sort of the classification of
226
00:14:09,760 --> 00:14:13,680
спектральных линий и классификацией белков и путей,
spectral lines and the classification of proteins and pathways
227
00:14:13,680 --> 00:14:17,040
и то, что учет в контексте спектрального альянса
and that the accounting in the context of spectral alliance
228
00:14:17,040 --> 00:14:20,560
позволил нам сказать, хорошо, мы думаем, что мы понимаем это, и поэтому
allowed us to say okay we think we we understand these and so
229
00:14:20,560 --> 00:14:23,760
я думаю что есть подобные вещи, которые можно было бы сделать в контексте
i i think that there's similar things that could be done in the context of
230
00:14:23,760 --> 00:14:29,440
сигнальных путей, это понятие, с которого я начал, вы знаете
signaling pathways um this notion uh that i started out with you know
231
00:14:29,440 --> 00:14:31,760
о ком Сложность ответа на вопрос,
about the complexity of answering the question
232
00:14:31,760 --> 00:14:35,360
что такое жизнь, продолжается и по сей день, так что там
what is life goes to it goes on to this day so there
233
00:14:35,360 --> 00:14:38,639
в своего рода юмористическом эээ насмешливом стиле
in a sort of humorous uh tongue-in-cheek fashion
234
00:14:38,639 --> 00:14:42,800
в 2000 году на рубеже тысячелетий Марк Киршнер, Джон Герхарт и Тим
in 2000 at the turn of the millennium mark kirschner and john gerhart and tim
235
00:14:42,800 --> 00:14:46,800
Митчесон написали это действительно хорошо работа под названием «молекулярный витализм», и
mitcheson wrote this really nice paper called molecular vitalism and
236
00:14:46,800 --> 00:14:49,360
в ней говорится, что в конце 20-го века
in it they say at the close of the 20th century
237
00:14:49,360 --> 00:14:53,839
генетика торжествует как центральная тема биологической мысли,
genetics reigns triumphant as the central theme in biological thought
238
00:14:53,839 --> 00:14:56,959
последовательность генома человека широко рассматривается как отправная точка для
the sequence of the human genome is widely seen as the starting point for
239
00:14:56,959 --> 00:14:59,360
биологических исследований в следующем столетии,
biological investigation in the next century
240
00:14:59,360 --> 00:15:03,839
и дебаты о Происхождение жизни в значительной степени определяет жизнь как эквивалент
and the debate on the origin of life largely defines alive as equivalent to
241
00:15:03,839 --> 00:15:07,600
точной передачи генетического чертежа, мы не ставим под сомнение
accurately transmitting a genetic blueprint we do not question the
242
00:15:07,600 --> 00:15:11,279
важность генетики и не оспариваем роль ДНК как чертежа для всех
importance of genetics nor dispute the role of dna as the blueprint for all the
243
00:15:11,279 --> 00:15:14,639
компонентов живых систем, но мы считаем, что стоит спросить, в какой
components of living systems but we think it worth asking to what
244
00:15:14,639 --> 00:15:17,600
степени пост геномный взгляд на современную биологию
extent the post-genomic view of modern biology
245
00:15:17,600 --> 00:15:21,040
убедил бы виталиста XIX века в том, что природа жизни теперь
would convince a 19th century vitalist that the nature of life was now
246
00:15:21,040 --> 00:15:23,600
понятна, насколько близко мы подошли к пониманию Как
understood how close are we to understanding how a
247
00:15:23,600 --> 00:15:26,480
функционирует отдельная клетка или как развивается эмбрион,
single cell functions or how an embryo develops
248
00:15:26,480 --> 00:15:30,320
если ответ не так близок, будет ли истинное понимание живых систем
if the answer is not so close will true understanding of living systems
249
00:15:30,320 --> 00:15:34,240
происходить от дальнейшего аннотирования базы данных генов, или мы должны исследовать
come from further annotating the database of genes or must we explore the
250
00:15:34,240 --> 00:15:36,480
физико- физико-химическую природу живых
physical physical chemical nature of living
251
00:15:36,480 --> 00:15:40,160
систем, и вы помните из более ранняя виньетка, в которой
systems and you'll remember from an earlier vignette that
252
00:15:40,160 --> 00:15:44,160
я сделал этот комментарий об огромном количестве последовательностей ДНК, которые мы
i made this comment about the huge quantity of dna sequence that we've
253
00:15:44,160 --> 00:15:48,240
уже получили, и суть, которую я предлагаю
already obtained and the the thrust that i'm offering
254
00:15:48,240 --> 00:15:50,480
здесь, заключается в том, что я думаю, что догадка Киршнера Герхарта
here is that i think that kirschner gerhart
255
00:15:50,480 --> 00:15:53,920
и Митчелсона абсолютно верна, это, безусловно,
and mitchelson's hunch is absolutely right it's certainly the
256
00:15:53,920 --> 00:15:57,839
пари, что я я поместил в свое собственное исследование о том, каковы следующие
bet that i've placed in my own research about what the next
257
00:15:57,839 --> 00:16:01,120
шаги, чтобы действительно получить надлежащее
steps are to really getting a proper accounting for to use
258
00:16:01,120 --> 00:16:03,920
объяснение, используя слова Шредингера, у меня было еще несколько вещей, которые я
schredinger's words i just had a few more things that i
259
00:16:03,920 --> 00:16:07,440
хотел сказать о статусе законов и принципов
wanted to say about the status of laws and principles
260
00:16:07,440 --> 00:16:10,480
в контексте биологии, так что вы знаете,
in the context of biology so you know there
261
00:16:10,480 --> 00:16:13,920
как я уже упоминал несколько минут назад , есть много аргументов в
as i already mentioned a few minutes ago there's there's a lot of defense
262
00:16:13,920 --> 00:16:18,639
защиту идеи беззакония, аргументов в пользу того, что биология слишком сложна
of the idea of lawlessness a defense of biology being too complicated
263
00:16:18,639 --> 00:16:22,880
или потому, что она является продуктом эволюции и, следовательно, исторической науки,
or because it's the product of evolution and therefore historical science one
264
00:16:22,880 --> 00:16:27,199
о нем нельзя рассуждать в терминах рационального математического предсказания,
cannot reason about it in sort of rational mathematical predictive terms
265
00:16:27,199 --> 00:16:31,440
и я считаю, что тщательный физический анализ противоречит этому пораженчеству
and my sense is the careful physical analysis contradicts this defeatism
266
00:16:31,440 --> 00:16:35,279
почти на каждом шагу, поэтому здесь я даю вам три
at nearly every every turn so here i give you three
267
00:16:35,279 --> 00:16:40,160
разные версии, где это очень изощренно. вдумчивые люди
different versions where it's a very sophisticated thoughtful people
268
00:16:40,160 --> 00:16:44,000
два в книгах и третий в этой статье Рэя Гольдштейна являются теоретическими результатами
two in books and the third in this paper by ray goldstein are theoretical results
269
00:16:44,000 --> 00:16:46,240
результаты аннотация замечательна, что
results the abstract is wonderful which is
270
00:16:46,240 --> 00:16:49,600
да, и во всех них они дают нам представление
yes and in all of them they give us a vision
271
00:16:49,600 --> 00:16:53,600
о том, что значит пытаться искать принципы и
of what it means to try to search for principles and law
272
00:16:53,600 --> 00:16:57,600
полноту закона в биологические науки, я люблю эти слова из Билла,
fullness in the biological sciences i love these words from bill
273
00:16:57,600 --> 00:17:01,759
мы пытаемся понять, как те же самые силы, которые обычно заставляют углеродсодержащие
we are trying to understand how the same forces that usually cause carbon-based
274
00:17:01,759 --> 00:17:04,640
материалы выглядеть как камни или ил, могут
materials to look like rocks or sludge can
275
00:17:04,640 --> 00:17:08,959
при некоторых условиях заставить некоторые из этих материалов самоорганизовываться и ходить, или
under some conditions cause some of this material to organize itself and walk or
276
00:17:08,959 --> 00:17:11,600
плавать, или вылетать из лаборатория что
swim or fly out of the laboratory what is
277
00:17:11,600 --> 00:17:14,319
особенного в состоянии материи, которое мы называем жизнью
special about the state of matter that we call life
278
00:17:14,319 --> 00:17:17,600
как оно получается таким образом разные роды и подходить к
how does it come to be this way different generations of and approach
279
00:17:17,600 --> 00:17:21,360
этим загадкам по-разному, так что это его определение
these mysteries in different ways so that's his definition of
280
00:17:21,360 --> 00:17:24,160
понимания того, что на самом деле эти слова могли принадлежать самому Шредингеру,
understanding really those words could have been schredinger's
281
00:17:24,160 --> 00:17:27,600
и мне это просто нравится, и я думаю, что это
himself and i i just love that and i think that that's
282
00:17:27,600 --> 00:17:31,600
спецификация дизайна того, что это значит, что это значит для объяснения
the design specification for what it is what it means to account for
283
00:17:31,600 --> 00:17:36,000
феноменов, которые я хотел просто использовать пару
phenomena um i wanted to just use a couple of
284
00:17:36,000 --> 00:17:39,520
примеров, которые, на мой взгляд, действительно прекрасны, и на мгновение давайте просто сядем
what to my mind are really beautiful examples and for a moment let's just sit
285
00:17:39,520 --> 00:17:42,160
и
and watch this
286
00:17:44,840 --> 00:17:47,840
quietly
287
00:17:52,160 --> 00:18:01,840
спокойно посмотрим, как птица летит
there's bird flying by
288
00:18:03,039 --> 00:18:10,320
мимо величия и тайны, и приглашение тщательно
the majesty and the mystery and the invitation to think carefully
289
00:18:10,320 --> 00:18:13,919
подумать над проблемой, подобной этой, поэтому я ссылаюсь на это как зеленая функция морского льва,
about a problem like this so i refer to this as the sea lion green function and
290
00:18:13,919 --> 00:18:17,280
и причина, по которой я думаю об этом , связана с работой Генриха Герца,
the reason i think of that is because of the work of heinrich hertz
291
00:18:17,280 --> 00:18:22,400
поэтому Герц, которого вы, возможно, помните, это физик, который умер очень молодым, но он
so hertz you might remember is a physicist who died very young but he
292
00:18:22,400 --> 00:18:26,160
был теоретиком в основном, но он провел эксперименты, которые обнаружили
was a theorist fundamentally but he did the experiments which detected
293
00:18:26,160 --> 00:18:30,559
электромагнитные волны а-ля Максвелл примерно через 30 лет после того, как Максвелл
electromagnetic waves a la maxwell roughly 30 years after maxwell had
294
00:18:30,559 --> 00:18:33,600
сформулировал эти идеи, еще одна вещь, которую он сделал, —
articulated those ideas another one of the things that he did is
295
00:18:33,600 --> 00:18:36,080
это разработка теории контакта со мной. механика и, по
he worked out the theory of contact mechanics and
296
00:18:36,080 --> 00:18:39,600
сути, то, к чему это приводит, - это решение так называемой функции зеленого,
essentially what that amounts to is solving what's called the green function
297
00:18:39,600 --> 00:18:42,960
это означает выяснение того, какова реакция на
it means figuring out what is the response to a
298
00:18:42,960 --> 00:18:46,880
точечную нагрузку на полупространство, поэтому, если я приложу точечную
point load on a half space so if i apply a point
299
00:18:46,880 --> 00:18:49,679
нагрузку к полупространству, я получу деформации
load on a half space i'm going to get deformations the
300
00:18:49,679 --> 00:18:53,200
материала собирается деформироваться, представьте, что тыкаешь в какое-то желе,
material is going to deform imagine poking on some jello
301
00:18:53,200 --> 00:18:56,640
и что сделал Герц, так это он понял эту так называемую зеленую функцию, я привожу
and what hertz did is he figured out this so-called green function i'm giving
302
00:18:56,640 --> 00:18:58,559
вам пример этого в правом верхнем углу
you an example of that in the upper right
303
00:18:58,559 --> 00:19:03,200
, это действительно классная вещь, которую вы можете решить, используя преобразования Фурье и,
it's a really cool thing to do you can solve this using fourier transforms and
304
00:19:03,200 --> 00:19:06,559
может быть, мы поговорим об этом позже в этом термине,
maybe we'll talk about it later in the term but the
305
00:19:06,559 --> 00:19:08,400
но причина, по которой я показываю здесь изображение, состоит
and the reason i show the picture here is
306
00:19:08,400 --> 00:19:12,160
в том, чтобы просто отметить, что именно герци и контактная
just to note that exactly the hertzy and contact mechanics
307
00:19:12,160 --> 00:19:16,720
механика использовалась такими людьми, как моя Клэр, как Клэр
has been used by people like um my claire like claire
308
00:19:16,720 --> 00:19:21,760
Уотерман и Маргарет Гарделл, для измерения силы, прилагаемые подвижными
waterman and margaret gardell to measure the forces applied by motile
309
00:19:21,760 --> 00:19:25,440
клетками, когда они толкают субстрат, и все, что я
cells as they they push on a substrate and all that i
310
00:19:25,440 --> 00:19:27,440
действительно хотел передать, показав то,
really wanted to get across by showing the see
311
00:19:27,440 --> 00:19:30,799
что я называю зеленой функцией морского льва, - это отметить, что когда морской
what i'm calling the sea lion green function is to note that when the sea
312
00:19:30,799 --> 00:19:33,440
лев плывет в воду. Косяк рыбы — это своего
lion swims into the school of fish it's a
313
00:19:33,440 --> 00:19:36,960
рода углубление, но законы реакции материала
kind of indentation but the laws of material response are
314
00:19:36,960 --> 00:19:40,080
совершенно отличаются от законов реакции материала
completely different than the laws of material response
315
00:19:40,080 --> 00:19:46,640
для неодушевленного упругого материала, поэтому, когда Шредингер говорил о
for a an inanimate elastic material so when schredinger was talking about
316
00:19:46,640 --> 00:19:50,000
новых законах жизни, которую он задавал,
new laws in what is life he was questioning does
317
00:19:50,000 --> 00:19:54,080
физика его дня достаточно, чтобы объяснить явление жизни,
the physics of his day suffice to explain the life phenomenon
318
00:19:54,080 --> 00:19:58,559
и я думаю, что его ответ был нет, это не так, и здесь я просто хотел указать, что
and i think his answer was no it doesn't and here i just wanted to point out that
319
00:19:58,559 --> 00:20:02,000
количество способов найти новые законы мы
the the number of ways of finding new laws we
320
00:20:02,000 --> 00:20:04,799
могли бы думать о законе со строчной буквы l, а не с большой
could think about law with a lowercase l rather than a
321
00:20:04,799 --> 00:20:09,200
буквы l менее амбициозный, менее широкий в своем взгляде, но
capital l less ambitious less broad in its view but
322
00:20:09,200 --> 00:20:12,480
все же очень полезный, как вы знаете, слева я покажу вам некоторые
still very useful you know on the left i show you some of
323
00:20:12,480 --> 00:20:15,760
из очень интересных законов , связанных с потоком и степенью
the very interesting laws having to do with flux and degree of
324
00:20:15,760 --> 00:20:19,600
неравновесия, все они имеют один и тот же характер, и они говорят
disequilibrium these are all sort of the same character and they tell
325
00:20:19,600 --> 00:20:22,640
нам, что поток будет быть линейно связаны
us that the flux will be linearly related
326
00:20:22,640 --> 00:20:26,080
со степенью неравновесия в правой части. Я покажу вам
to the degree of disequilibrium on the right hand side i show you
327
00:20:26,080 --> 00:20:29,360
некоторые идеи, которые мы будем неоднократно использовать в этом термине, которые
some ideas that we're going to use repeatedly in this term which
328
00:20:29,360 --> 00:20:32,880
имеют отношение к тому, что я буду называть c основное химическое уравнение или
have to do with what i will refer to as the chemical master equation or spread
329
00:20:32,880 --> 00:20:35,360
размазывание масла и связано с попыткой вычислить
the butter and has to do with trying to compute the
330
00:20:35,360 --> 00:20:39,200
распределения вероятностей для всех видов интересных пространственно-временных
probability distributions for all sorts of interesting space-time
331
00:20:39,200 --> 00:20:42,799
процессов, и я хочу призвать всех
processes and um and i want to encourage everybody
332
00:20:42,799 --> 00:20:46,320
взглянуть на это видео Каваньи по имени седьмой скворец, и это говорит
to take a look at this video by cavagna called the seventh starling and it talks
333
00:20:46,320 --> 00:20:49,919
о видах новых законов , которые появились благодаря попыткам
about the kinds of new laws which have come by virtue of trying to
334
00:20:49,919 --> 00:20:53,200
действительно понять то, что уже наблюдал Плиний Старший в
actually understand something that was already observed by pliny the elder in
335
00:20:53,200 --> 00:20:56,880
Риме, а именно скворцы, летящие над Римом, поэтому, наконец,
rome which is starlings flying over rome so finally
336
00:20:56,880 --> 00:20:59,919
люди поставили правильные эксперименты, провели анализ изображений и
people have put together the right experiments and done image analysis and
337
00:20:59,919 --> 00:21:02,000
измерили законы силы между птицами,
measured the force laws between the birds
338
00:21:02,000 --> 00:21:05,440
и я хочу сказать, что вы знаете, что там есть что- то очень интересное,
and my point is that you know there's something very interesting there
339
00:21:05,440 --> 00:21:09,679
я не буду комментировать это, так что на самом деле, что такое жизнь,
i'm not going to comment on this so really what is life
340
00:21:09,679 --> 00:21:14,400
что шредингер измельчает ее в 75 лет, что он может сказать нам
what is schredinger's shredding her at 75 what is what does he have to tell us
341
00:21:14,400 --> 00:21:18,320
одну вещь он должен сказать, является бродом, потому что со статистической
one thing he has to say is ford is is for it is in relation to the statistical
342
00:21:18,320 --> 00:21:21,600
точки зрения структура жизненно важных частей живых организмов
point of view that the structure the vital parts of living organisms
343
00:21:21,600 --> 00:21:24,720
так сильно отличается из любого куска материи, с
differs so entirely from that of any piece of matter
344
00:21:24,720 --> 00:21:27,360
которым мы, физики и химики, когда-либо работали физически в наших
that we physicists and chemists have ever handled physically in our
345
00:21:27,360 --> 00:21:31,520
лабораториях или мысленно за нашими письменными столами, а затем он говорит
laboratories or mentally at our writing desks and then he says
346
00:21:31,520 --> 00:21:34,400
, что из этого можно получить только один общий вывод,
there's just one general conclusion to be obtained from it
347
00:21:34,400 --> 00:21:37,679
и что, признаюсь, это был мой единственный мотив для написания этого В книге
and that i confess was my only motive for writing this book
348
00:21:37,679 --> 00:21:41,200
выясняется, что живая материя, хотя и не ускользает от законов физики в том виде, как они
it emerges that living matter while not eluding the laws of physics as
349
00:21:41,200 --> 00:21:43,919
установлены сегодня , вероятно, будет включать в себя другие законы
established up today is likely to involve other laws of
350
00:21:43,919 --> 00:21:47,039
физики, неизвестные до сих пор, которые, однако, как только они будут
physics hitherto unknown which however once they have been
351
00:21:47,039 --> 00:21:50,320
открыты, станут такой же неотъемлемой частью науки,
revealed will form just as integral part of the science
352
00:21:50,320 --> 00:21:53,360
как и прежние, так что это прекрасный
as the former so that's that's a beautiful
353
00:21:53,360 --> 00:21:57,919
призыв к нам поднять наши стандарты, поскольку я говорю о том, что значит
call to arms to us to raise our standards as i say for what it means to
354
00:21:57,919 --> 00:22:01,840
понимать что-то, и я хочу закончить, просто поблагодарив
understand something and i want to finish by by just thanking
355
00:22:01,840 --> 00:22:04,559
Дэвида Бута и Карла Циммера, которые были действительно
david booth and carl zimmer who've been really
356
00:22:04,559 --> 00:22:10,000
полезны для меня в размышлениях о такого рода
useful to me in thinking about these kinds of