Биоинформатика как наука в связи с другими биологическими науками. А что мы ищем?

Хорошо, давайте для начала ещё раз обозначим следующее, мир живых существ очень широко представлен биологическими системами. Вместе с тем, «любая живая система, какой бы сложной она ни была, построена из большого количества единиц - мономеров. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др.».[1] Но только ли органические молекулы «могут иметь право» быть живыми? Давайте этот вопрос сделаем где-то основополагающим для нашего поиска, чтобы нам заняться исследованием жизни с точки зрения, в том числе, биоинформатики.

Вообще, с чем мы имеем дело, с какой наукой всё-таки? «Биоинформатика - новая наука, возникшая в начале 80-х годов на стыке молекулярной биологии и генетики, математики (статистики и теории вероятности) и информатики. Толчком к этому послужило появление в конце 70-х годов быстрых методов секвенирования последовательностей ДНК».[2] Значит, всё дело в ДНК? По крайней мере, речь идёт о молекулах, как носителях информации, а в ДНК хранится закодированная информация. Что такое информация? Думается, изначально следует вникнуть более глубоко в проблему самой информации, затем вывести постепенно это понятие в ключевой аспект исследования жизненной реальности.

И всё же, чем занимается биоинформатика как наука? Имеется следующее определение: «Биоинформатика - это наука о хранении, извлечении, организации, анализе, интерпретации и использовании биологической информации».[3] Кстати, отметим, мы уже пробовали разбирать природу информации. Но эти размышления мы намерены включить в общую научную парадигму, которая описывает мироздание ещё больше комплексно и системно. Ага, непростая задача, тем не менее, для того мы и здесь, чтобы рассуждать. Между прочим, рассуждали мы, продуктивно или нет, но и о материи, если что.

Что с материей? Вернее, что если взять за пример (модель) живой материи клетку, как биологическую живую систему? Оказывается, она, сугубо по-научному, испытывает на себе три структурно оформленных потока, а это «потоки вещества, энергии и информации».[4] Три потока, именно три потока? Как всё выглядит? «Поток вещества обеспечивает клетку материалом, из которого с участием энергии и информации происходит самовоспроизведение клетки и репарация её структур, получивших повреждения».[5] В тоже время, как утверждается, поток вещества также материально наполняет два остальных потока. И вот, каждому потоку свою науку! В каком смысле?

Ну, смотрим, биоинформатика представляется наукой о биологической информации. Между тем, химия у нас наука о веществах, их свойствах, строении и взаимных превращениях. Отлично, а если химия, но с биологической подоплёкой? Тогда это биохимия и сама по себе биохимия - наука о живой материи. А в целом биохимия и изучает «живые молекулы», входящие в состав живых же организмов. Как быть с энергией? Скорее всего, энергетический аспект в научном плане изучает физика, а применительно к живой природе, выходит, биофизика. Таким образом, каждый из трёх потоков, действующих на организм, исследуется отдельно со стороны науки. Но их можно изучать и системно. Иным словами, всякое жизненное явление целесообразно исследовать одновременно как бы с трёх сторон единой реальности.

Да, реальность - это система, и она одна, но её можно выразить в трёх аспектах. Например, динамический аспект реальности рассматривается с позиции энергии, субъективный аспект реальности включает в себя проблемы сознания и информации, а объективный аспект общей для нас реальности выражается в материи. Что такое, скажем, информационный поток (если мы раскрываем позицию биоинформатики)? «Информационный поток вовлекает в своё русло потоки вещества и энергии, «оживотворяет» их, формирует из этих неживых субстанций живые биологические системы».[6] Информация делает всю материю живой?

На самом деле, мы ранее определись для себя считать, что, в общем и целом, имеются три основных потока, которые биологическая система испытывает на себе, это - потоки вещества, энергии и информации. Все они, так или иначе, неотделимы от материи. Поток вещества имеет строительное значение, из него строятся формы. Информационный поток служит информационному обмену, развитию восприятия и процесса познания, оформляется колебаниями частиц поля. Наконец, энергетический поток несёт в себе динамику, стимул к движению, импульс к действию, мы его сопоставим с третьим видом материи, вакуумом.

Вышеизложенное утверждение, по крайней мере, может послужить отправной точкой для последующих рассуждений. Но что касается информации, существует в научной среде «осознание важной роли в функционировании организмов дистанционных бесконтактных взаимодействий, происходящих с участием электромагнитных волн. Они способны выполнять функции, как энергетического обмена, так и канала передачи информации, в том числе управляющей».[7] Это заставляет думать, что в основе информационного потока (одного из потоков реальности) - электромагнитная природа.

А как это обстоятельство коррелирует с двумя другими потоками (энергии и вещества)? Чтобы наглядно объединить их (данные потоки) в системе нужна, по всей видимости, некая модель. Такой моделью может выступать живая клетка, с другой стороны, почему не может подходить для модели тот же атом? Ах да, нам нельзя к атому «прицепить» приставку «био», а то сразу он как бы оживёт. Ладно, чтобы обозначить всё-таки системный подход в познании живой реальности, придётся иметь дело с такими биологическими науками, как биофизика, биохимия и биоинформатика. Решено, биоинформатика предоставит нам необходимый материал для обсуждения проблемы информации в связи с проблемой сознания. Это потому, что мы ищем жизнь даже в камне, и пусть данный процесс поиска очень длительный!

[1] Концепции современного естествознания: Учебник / В.Ф. Тулинов, К.В. Тулинов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и Ко", 2010. С. 311

[2] Биоинформатика : курс лекций / В.В. Яновская. - Витебск : ВГУ имени П.М. Машерова, 2022. С. 4

[3] Биоинформатика : курс лекций / В.В. Яновская. - Витебск : ВГУ имени П.М. Машерова, 2022. С. 5

[4] Фролов Ю.П., Серых М.М. Управление биологическими системами. Клеточный уровень. Самара: Изд-во “Самарский университет”, 2000. С. 8

[5] Фролов Ю.П., Серых М.М. Управление биологическими системами. Клеточный уровень. Самара: Изд-во “Самарский университет”, 2000. С. 8

[6] Фролов Ю.П., Серых М.М. Управление биологическими системами. Клеточный уровень. Самара: Изд-во “Самарский университет”, 2000. С. 10

[7] Фролов Ю.П., Серых М.М. Управление биологическими системами. Клеточный уровень. Самара: Изд-во “Самарский университет”, 2000. С. 11