Фрагмент из книги Петра Гаряева «Лингвистико-волновой геном. Теория и практика»

Геном многоклеточных квантово нелокален?

А.Эйнштейн и его сотрудники Б.Подольский и Н.Розен [Einstein, Podolsky, Rosen, 1935] высказали идею, суть которой на примере элементарных частиц сводится к следующему. Квантовый объект, в качестве которых могут быть, например, два связанных фотона, в процессе разделения сохраняют некое подобие информационной связи (эффект «спутывания», «связывания» (entangle)).

При этом квантовое состояние одного, например поляризация или спин, может мгновенно время передаваться на другой фотон, который при этом становится аналогом первого, что коллапсирует, исчезает и наоборот. Расстояние между фотонами может быть любым. Это было названо эффектом, парадоксом или каналом Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР). Как синоним этого феномена принят также термин «Квантовая Нелокальность» (Quantum NonLocality), подчеркивающий мгновенную распределенность, нелокальность в пространстве состояний, связанных по квантовым состояниям элементарных частиц. Казалось бы, нарушается принцип причинности — следствие и причина не разделены временем, если понимать время как способ организации последовательности событий.

Поэтому Эйнштейн и соавторы, не располагая тогда знаниями о сложной структуре времени (к примеру, о его фрактальности), оценивали свою чисто теоретическую, но, тем не менее, жестко формализованную, модель как неприложимую к практике, эксперименту. Это состояние противоречия теории и видимой физической реальности длилось около 30 лет. Затем Д.Белл [Bell,1964; Bell, 1976] также развил идею ЭПР на современном уровне. Активное участие в этом приняли также Ч.Беннет и соавторы [Bennet et al, 1993]. Главная трудность состояла в том, что необходимо было в их теоретических построениях не нарушать фундаментальный принцип квантовой механики, выведенный Гайзенбергом для дуалистичного вещественно-волнового состояния квантовых объектов. Это принцип неопределенности о невозможности одновременного правильного измерения свойств, например фотона как волны и как элементарной частицы. Эта проблема была снята после экспериментального доказательства возможности существования «спутанного» состояния элементарных частиц.

Возможно, такая «спутанность» — это элементарное основание передачи генетической (и ментальной) информации между организмами, которые можно рассматривать как континуум элементарных частиц, и в которых свойства микроуровня находят своеобразное отражение на макроуровне. В таком спутанном состоянии обе частицы остаются частью одной и той же квантовой системы так, что все, что Вы делаете на одной из них предсказуемо влияет на другую. Беннет и его коллеги считают, что спутанные частицы при их разделении в пространстве могут служить в качестве взаимных «переносчиков» своих состояний и, следовательно информации, друг на друга, поскольку состояние частицы — это уже информация. Правда, в этом случае информацию надо понимать предельно расширительно — как любое изменение. Для экспериментальной реализации ЭПР-канала, необходимо было сосуществование трех фотонов — спутанного и двух разлетающихся, что и было осуществлено работами двух групп иследователей — венской, возглавляемой Антоном Цойлингером, и римской, под руководством Франческо Де Мартини. Опыты группы Цойлингера [Bouwmeester et al, 1997] доказали выполнимость принципов ЭПР на практике для передачи через световоды состояний поляризации между двумя фотонами посредством третьего на расстояниях до 10 километров. После этого открытия в ведущих странах обсуждаются мощные программы по применению этого эффекта для создания квантовых оптических компьютеров, где носителями информации будут фотоны. Скорость их работы и объемы информации будут на десятки порядков превосходить таковые у существующих компьютеров.

Идея использования явления Квантовой Нелокальности биосистемами весьма привлекательна и в мировоззренческом, и в практическом планах. Она хорошо соответствует нашим данным о волновом знаковом назначении гено-информационно-метаболических и ментальных ареалов биосистем. В этом смысле первую, но довольно слабую, попытку разобраться в приложимости концепции ЭПР к биосистемам сделали несколько ранее [Josephson, Pallikari-Viras, 1991]. В этой работе теоретический анализ сводится преимущественно к констатации, что восприятие действительности организмами базируется на ином и, в определенном смысле, более эффективном принципе, чем тот, что используется более формальными процедурами в науке. Этот принцип, по мысли авторов, в некоторых условиях реализуется в «нефизичных» интеркоммуникационных знаковых взаимодействиях не статистического характера между пространственно разделенными биосистемами, то есть в телепатии. Еще раз поставим вопрос, но более узко, и не затрагивая преждевременно проблему телепатии, — срабатывает ли явление квантовой нелокальности в работе генетического аппарата высших биосистем? Если да, то каким образом? Ясно, что даже предположения здесь будут носить сугубо предварительный характер, однако, необходимость в рабочих гипотезах сейчас уже назрела. В волновых версиях работы генома [Гаряев, 1994, 1997] ЭПР-эффект является желательным (но не обязательным) звеном, который логично может замкнуть цепь рассуждений о ВИМ-функциях генома. Предполагаемые волновые пути работы хромосом объясняют, как происходит строительство пространственно-временной структуры высших биосистем по волновым и семантическим векторам работы аппарата наследственности. Такие вектора работают через механизмы голографической памяти хромосомного конттинуума и через квази-речевые пути построения ДНК-РНК-Белков. Считывание-сканирование генома-биокомпьютера здесь происходит, например, за счет эндогеннных лазерных излучений и солитонных возбуждений геноструктур. Нелокальность генома, как кодирующего и отчуждающего геноинформацию хромосомного континуума, уже заложена в его голографических функциях. Такой сорт информации распределен в геноме, как в голограмме и/или квазиголограмме, и как во фрактале одновременно. Это может иметь место, если рассматривать геном с чисто вещественных позиций.

На таком уровне геноинформации еще не работает квантовая волновая нелокальность. Геноголограмма, если «считывать» ее волновым образом, приводит к тому, что вещество хромосом отчуждает знако-образные волновые фронты в качестве направляющих морфогенеза. Это необходимо, в частности, для поддержания стабильной пространственно-временной структуры биосистемы. С этой целью геномом поэтапно и послойно порождается своего рода «идеальная» (волновая) модель — план потенциальных вещественных структур организма. Это лишь одна из ВИМ-направляющих в строительстве многомерной структуры биосистемы. В таком понимании модель вещественно-волновой организации биосистем еще не полна и требует развития.

Существенным дополнением мог бы выступать ЭПР-механизм, по крайней мере на уровне фотонно-лазерных и радиоволновых процессов в хромосомах и белках организмов. Такой способ управления жизненными процессами придает принципиально новые потенции клеткам и тканям — возможность практически мгновенно передавать огромные пулы информации между всеми клетками и тканями биосистемы, например, через поляризационный канал фотонов и радиоволн. Если такой способ реален, тогда становится понятным, почему стратегические знаковые биомолекулы — нуклеиновые кислоты и белки имеют L-изомерный состав компонентов, спиральную закрутку и, соответственно, ярко выраженную способность к дисперсии оптического вращения, круговому дихроизму и двойному лучепреломлению. По другому понимается и факт изомерной квантованности биоорганических молекул. Асимметричность атомов биоорганических молекул и следующая отсюда изомерия — это возможность быстрого автоснятия биосистемой поляризационной, голографической и иной вещественно-волновой информации о состоянии собственного метаболизма и о своей текущей сиюминутной пространственно-временной структуре.

Под этим углом зрения неожиданную важность для объяснения механизмов прионовых патогенезов приобретает факт способности к двойному лучепреломлению агрегатов PrPsc (см. выше), то есть к аномальной для биосистемы модуляции векторов поляризации собственных информационных фотонных потоков через нарастающую белковую массу PrPsc в головном мозгу.

Характерно, что успех экспериментальной квантовой телепортации был достигнут, в частности, потому, что для генерации фотонов, разведения их в пространстве и их «программирования» использовали волноводы (световоды), лазеры с УФ-накачкой и поляризаторы. Формально, перечисленные компоненты имеют биоаналоги в виде микротрубочек клеточного ядра и цитоплазмы, когерентных излучений ДНК и хромосом. Последние одновременно являются информационными биополяризаторами собственных лазерных излучений, а то, что ДНК и хромосомы являются лазероактивной средой показали наши прямые эксперименты [Агальцов, Гаряев и др., 1996], фактически подтвержденные японскими исследователями, но несколько по иному [Kawabe et al, 2002].

Допустим, что ЭПР-фактор срабатывает in vivo как фактор контроля текущего состояния взрослого организма от микро- до макроуровня. Но как он реализуется в эмбриогенезе? Возможно, он служит посредником для внутри- и межклеточного переноса волновых копий ДНК-РНК в разных фазах их многосложного функционирования. Не исключено, что ВИМ-эффекты на препаратах ДНК, полученные нами в 1985 и 1991 годах и независимо группой Р.Пекоры в США в 1990 году являются результатом локальной квантовой телепортации, спонтанно происходящей при лазерном зондировании гелей ДНК в процессе спектроскопии методом динамического лазерного светорассеяния. Видимо, в этом варианте взаимодействия когерентных фотонов с биоструктурами последние могли выступать как жидко-кристаллическая система оптически активных световодов, разводящих поляризованные фотоны в пространстве с последующим обменом информацией между ними. В этой же системе реализуется и другой эффект с новым типом памяти генетических структур на основе явления Ферми-Паста-Улама. Это сопровождается возникновением изоморфных временных автокорреляционных функций светорассеяния и ВИМ-эффектами при исследовании препаратов ДНК, 50S субъединиц рибосом E.сoli и коллагена [Гаряев, 1994].

Если ЭПР-фактор работает в биосистемах, логично спросить, почему организмы не ограничиваются столь эффективной формой мгновенного оперирования биоинформацией? Для чего в таком случае биосистеме нужны еще и медленно движущиеся нервные импульсы? Можно высказать только предположение, что нервная система понадобилась высшим организмам, чтобы затормозить слишком быстрые информационные процессы, к которым эволюция биосферы еще не подошла. Скорее всего, функции нервной системы и квантовой нелокальности генома комплементарны и сосуществуют, иногда давая всплески в виде паранормальных способностей людей-вычислителей, или в телепатии.

стр. 62-68

Нелокальность генетической информации «in vitro - in vivo»

In vitro (лат. «в стекле») — это технология выполнения экспериментов, когда опыты проводятся «в пробирке» — вне живого организма. В общем смысле этот термин противопоставляется термину in vivo — эксперимент на живом организме (на человеке или на животной модели). Многие эксперименты, имеющие отношение к молекулярной биологии, биохимии, фармакологии, медицине, генетике и др., проводятся вне организма, на культуре живых клеток или в бесклеточной модели.

Эксперименты in vitro, в тех случаях, когда альтернативой являются исследования на животных или человеке, считаются менее достоверными, чем in vivo[1] и часто бывают лишь необходимой предварительной стадией для оценки возможности и необходимости последующих исследований in vivo. Однако они часто удешевляют предварительные стадии исследования и позволяют сохранить жизнь подопытных животных.

In vivo (лат. — буквально «в (на) живом»), то есть «внутри живого организма» или «внутри клетки».

В науке in vivo обозначает проведение экспериментов на (или внутри) живой ткани при живом организме. Такое использование термина исключает использование части живого организма (так, как это делается при тестах in vitro) или использование мёртвого организма. Тестирование на животных и клинические испытания являются формами исследования in vivo.

Генетическая волновая информация с препаратов ДНК, записанная в поляризациях спутанных (entangled) фотонов, будучи квантово-нелокальной, переходит (разворачивается) в широкополосный радиоволновой спектр, изоморфный поляризациям фотонов. Именно модуляции поляризации фотонов-радиоволн оптически активными молекулами ДНК являются переносчиками квантово-нелокальной морфогенетической и, шире, метаболической волновой информации. Поскольку Фурье-образ радиоспектров существенно зависит от типа зондируемого вещества, мы предположили, что это явление может лечь в основу нового вида спектроскопии — поляризационно-лазерно-радиоволновой (ПЛР-спектроскопия) [Прангишвили, Гаряев и др., 2000]. Фундаментальным фактом оказалось наблюдение, что фотонно-радиоволновые характеристики различных объектов (ПЛР-Фурье-спектры кристаллов, воды, металлов, ДНК и др.) запоминаются лазерными зеркалами и «живут» определенное время. Существенно, что эти «зеркальные спектры» (ПЛР-память) динамичны во времени, как и эквивалентные им спектры самого непосредственно зондируемого объекта. Эта весьма сложная и во многом непонятная нелинейная динамика c «памятью» имеет повторяющиеся во времени спектральные фигуры. Возможно, и здесь реализуется явление возврата Ферми-Паста-Улама солитонного типа, которое мы уже наблюдали в случае нелинейной динамики ДНК при светорассеянии на ее гелях [Гаряев, 1994]. Характерные повторы спектральных образов индуцированных радиоволновых излучений препарата ДНК приведены на Рис.4. Это первый пример того, что относительно статичная, многослойная среда записи (лазерные зеркала) хранит в себе динамичную спектральную информацию об объектах записи. Обнаруженные феномены могут дать реальные основания для разработки принципиально нового типа видеозаписи, а также создания нового кинематографа.

При дальнейших исследованиях обнаружилась высокая биологическая (генетическая) активность радиоволн, генерируемых в таких условиях препаратами ДНК. С помощью таких ДНК-излучений нам удалось вызвать сверхбыстрое развитие клубней картофеля вне почвы (удлинение ростков до 1 см в сутки) и резкие изменения его морфогенеза с образованием небольших клубней не на корневищах, а на стеблях. Эти же излучения оказались способными вызвать статистически достоверное «оживление» старых и мертвых семян Arabidopsis thaliana, взятых из зоны Чернобыля в 1987 году. Контрольные облучения поляризованными радиоволнами, не содержащими информации о ДНК биологически не активны [Gariaev, Tertishniy, 1999]. В этой серии экспериментов мы получили еще одно доказательство возможности существования генетической информации в форме поляризационно-лазерно-радиоволнового физического поля. О такой возможности вот уже около 70 лет говорят и спорят биологи. Мы предполагаем, что главный информационный канал в этих экспериментах с ДНК — биознаковые связанные («спутанные») модуляции поляризаций фотонов и радиоволн при переходах «фотоны⇔радиоволны» с сохранением информационной связи между ними в рамках одного из вариантов квантовой нелокальности (см. ниже). По этой причине совершенно в ином ракурсе видится хорошо известный факт, что информационные биомакромолекулы – ДНК, РНК и Белки — обладают ярко выраженной способностью к дисперсии оптического вращения и круговому дихроизму. Это обнаруживается в характеристическом (зависимом от длины волны и от свойств образца) вращении электромагнитных векторов фотонов и разном поглощении фотонов образцами в зависимости от типа образца и от того, вправо или влево закручиваются электрический и магнитный вектора поля фотонов. Низкомолекулярные компоненты биосистем, такие как сахара, нуклеотиды, аминокислоты, порфирины и другие вещества обладают той же способностью. До сих пор в этом не видели биологического смысла. Теперь же феномен оптической активности может быть понят как база для получения организмом неисчерпаемой информации о собственном метаболизме. Информация считывается эндогенными лазерными излучениями хромосом, переходящими в регуляторное («смысловое») радиоизлучение генома-биокомпьютера. Снимается и противоречие между длинами радиоволн таких превращенных излучений и размерами организмов, клеток и субклеточных структур. В этой ситуации смысловые резонансы в пространстве-времени биосистем происходят не на уровне длин волн, а на уровне частот и углов поворотов поляризационных мод. Вместе с тем это и база для искусственного лазерно-радиоволнового «in vitro — in vivo» сканирования организма и его компонентов, как нового вида спектроскопии [Прангишвили, Гаряев, 2000].

Представляется, что обсуждаемый случай квантовой нелокальности хромосом, как проявление нелокальности генетической информации, является частным случаем. Нелокальность генетической информации в высшей степени характерна для многоклеточных организмов и распределена по уровням.

1-й уровень — организменный. Нелокальность здесь выражается в способности к регенерации, например у червей планарий. После разрезания таких червей любая часть их тела дает при регенерации целый организм. Иными словами, в этом случае отсутствует привязка общего пула генетической информации к какой-то части биосистемы. То же относится к вегетативному размножению растений.

2-й уровень — клеточный. Из каждой клетки, а не только из зиготы, можно вырастить целый организм. Для животных биосистем это затруднено, но возможно. Каждая клетка – потенциальный континуум организма.

3-й уровень — клеточно-ядерный. Энуклеация ядер из соматических и половых клеток с последующим введением в них других ядер не препятствует развитию нормального организма. Клонирование такого рода уже осуществляют на высших биосистемах, например, на овцах. Каждое клеточное ядро — также потенциальный континуум биосистемы. Локализации генетических потенций на каких-то отдельных клетках нет.

4-й уровень — молекулярный: рибосома «читает» информационную РНК не только по отдельным кодонам, но и всю ее целиком с учетом контекста, то есть нелокально, континуально.

5-й уровень — хромосомно-голографический. Геном обладает голографической памятью [Гаряев, 1996], а это типично распределенная (нелокальная) ассоциативная память. На этом и последующих уровнях нелокальность приобретает новое качество, дуалистический вещественно-волновой характер, поскольку голограммы как вещество «прочитываются» электромагнитными и/или акустическими полями, выносящими гено-волновую информацию за пределы вещества хромосом. На сцену выходит физическое поле или поля, как калибровочные, размечающие будущее пространство-время организма. Сюда же относится, видимо, голографическая память коры головного мозга, задающая ментальные, смысловые и образные пространства, калибрующие (векторизующие) потенциальные действия высших биосистем. А это уже высший, социогенетический ареал работы генома.

6-й уровень — квантовая нелокальность хромосомного континуума. До 6-го уровня нелокальность генетической информации реализуется в пространстве и времени организма. При этом время и пространство константны и не имеют градиентов (искривлений). 6-й уровень имеет особый характер и новое качество. Оно проявляется в рамках одной из форм квантовой нелокальности, а именно пермиссивной, постулируемой в нашей работе [Прангишвили, Гаряев и др., 2000]. В этом случае нелокальность реализуется как по пространству биосистемы, так и по ее собственным, «сжимаемым» до нуля, пространстве-времени. Мгновенно распространяемые такими способами гено-волновые программы, изоморфные вещественным, работают в организме «здесь и там одновременно», поэтому утрачивает смысл семантическая конструкция «сначала и потом». И это стратегический фактор, необычайно важное для многоклеточных биосистем эволюционное достижение. Миллиарды клеток организма должны «знать» друг о друге если не все, то очень многое (стратегическое), причем мгновенно. Без явления «волновой информационной мгновенности» гигантский многоклеточный континуум высших биосистем не способен целостно координировать метаболизм, свои физиологические и другие функции. Межклеточная диффузия сигнальных веществ и нервные процессы слишком инертны для этого. Даже если допустить, что в межклеточной передаче участвуют знаковые электромагнитные поля со световыми скоростями, что достаточно вероятно, то и этого недостаточно. Необходим механизм именно квантово-радиоволновой нелокальности, и он применим к генетическому аппарату, который может выступать как мгновенно распределенный развернутый квантовый (волновой) объект, изоморфный свернутой вещественной информации хромосомного континуума. Используя такую нелокальность, генетический аппарат высших биосистем создает удивительное явление, когда в определенных знаковых ситуациях в «схлопнутом» пространстве-времени биосистемы «здесь и там», «сначала и потом» работают как неразрывность, обеспечивающая организмам суперкогерентность, информационную сверхизбыточность, сверхинформированность, связность и, как итог, целостность (выживаемость).

Проявлением этого, например, служит способность к регенерации органов и тканей у низших организмов (гидры, черви, амфибии, ящерицы, ракообразные), способность, которая в значительной степени утрачена человеком. Но ее можно активировать, учитывая развиваемые нами принципы волновой самоорганизации биосистем. Иллюстрацией этого служит первое в мире успешное приживление имплантированных слепому человеку донорских аллоплантов с частичным восстановлением зрения, осуществленное Э.Р.Мулдашевым [Мулдашев, 2000]. В основу идеологии такой хирургической операции и регенеративных процессов были положены наши исследования, в том числе совместные с Э.Р.Мулдашевым [Прангишвили, Гаряев и др., 2000]. Вместе с тем теоретико-экспериментальные исследования в этой области знания все еще носят начальный характер и нуждаются в дальнейшем физико-математическом осмыслении и развитии.

В применении к биокомпьютерам аналоги таких нелокальных процессов и ПЛР-память, возможно, станут основой в развитии вычислительной техники вообще. Это будет полная смена элементной базы и, в некотором смысле, повторение пройденного на пути развития вычислительной техники на совершенно ином, качественно более высоком, уровне в ряду: аналоговый⇒цифровой⇒«образный». Последний и будет являться смысловым нелокальным волновым компьютером на ДНК.

стр. 75-79


  Рейтинг@Mail.ru