"Эффект целостности", скачкообразное появление новизны в сложных целостных образованиях (или понятиях) в биологии играют несравненно более важную роль, чем в других естественных науках.

В силу этого обстоятельства закономерно, что наиболее точно определяемые идеализированные объекты сформировались в таких областях биологического знания, которые имеют депо с молекулярно-генетическим уровнем организации живого. Открытие универсальности генетического кода, общее доказательство биохимической универсальности живого создали теоретическую базу математизации знания, поскольку был осуществлен переход к типу идеальных объектов, характерных для физики. Математизация молекулярно-биологического знания оказывается включенной не только в совокупность плодотворных средств познания, но и в процесс определения биологического объекта. Возрастание роли математизации находится в тесной взаимосвязи с развитием эксперимента - многообразие и комплексность его методик, охват многих переменных, переход к многофакторному эксперименту обусловливают потребность в создании логической схемы эксперимента, в его математическом планировании. Необходимость в постоянном обращении к "натуре", к природным условиям протекания того или иного процесса жизнедеятельности создает ограничения в процессе идеализации, направляя его преимущественно в сторону моделирования.

Известно, что несмотря на "всемогущество" молекулярной биологии, прижизненный эксперимент делает лишь первые шаги. Как правило, экспериментатор имеет депо с изъятыми ми реального процесса структурами и отдельными звеньями этого процесса. В этом смысле можно говорить о том, что сегодня происходит накопление и описание фактов, причем фактов о моделях жизненно важных соединений. Моделирование столь глубоко пронизывает все направления молекулярно-биологического исследования, что подчас пропадает грань между моделью и оригиналом, т.е. "живущей" структурой, включенной в бесконечно многообразную сеть взаимодействий, прямых и опосредованных, не только внутри целостного организма, но и вне его. Такое отвлечение необходимо для точного знания основных определений структуры, но тем не менее это знание остается знанием модели. Методологический смысл этого утверждения раскрывается в полной мере в тех случаях, когда совершается прямая экстраполяция знания, полученного на молекулярно-генетическом уровне, на область решения общебиологических проблем, на закономерности существования иных уровней жизни. Неразличимость оригинала и модели, непроработанность понятия биологического объекта ведут к абсолютизации "элементарности" и тем самым повторению ошибок, преодоленных как философским, так и естественно-научным, особенно физическим, знанием.

Возможно выделить несколько классов модельных объектов молекулярной биологии с тем, чтобы подчеркнуть необходимость дифференцированного к ним подхода и специфичность возникающих при этом гносеологических проблем. Первая группа объектов представляет истинные метаболиты, то есть, казалось бы, именно те структуры, которые непосредственно осуществляют процесс жизнедеятельности. Однако влияние условий и методов физико-химического их изучения заставляют нас рассматривать биохимические структуры in vitro как модели оригиналов, включенных в реальный процесс организма. Депо здесь не только в том, что выделение, очистка, аналитическое расчленение биохимической структуры чреваты подчас непредсказуемыми его изменениями. Главное заключается в самом факте ее изоляции из совокупности взаимодействий внутри живого организма. Функционирование структуры, освоенное на "языке" физико-химических закономерностей, оставляет вне поля зрения зависимость этого функционирования от иерархии целостных биологических систем, в которую включена эта структура. Более того, даже на уровнях биохимических структур задача эксперимента вынуждает "отсекать" те взаимодействия, которые кажутся несущественными, те факторы, которые сознательно не берутся в расчет. Но именно неконтролируемые факторы могут быть причиной вариабельности изучаемой переменной. Стараясь ограничить задачу и получить точный результат, экспериментатор старается всеми средствами снизить вариабельность признака, сужая тем самым и зону адекватности результатов, и значение получаемых данных.

РАЗДЕЛ 3. ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЦЕДУР МОДЕЛИРОВАНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ.

Всякое вновь изучаемое явление или процесс бесконечно сложно и многообразно и потому до конца принципиально не познаваемо и не изучаемо. Поэтому, приступая к изучению явления или процесса, исследователь заменяет его схематической моделью, которая выбирается тем более сложной, чем подробнее и точнее нужно изучить упомянутое явления. В модели сохраняется только самые существенные стороны изучаемого явления, а все мало существенные свойства и закономерности отбрасываются.

Какие стороны изучаемого явления необходимо сохранить в модели и какие отбросить, зависит от постановки задачи исследований. Цель и задачи исследований формулируются перед началом разработки теории еще неизученного явления или уточнения уже существующей теории с целью более адекватного описания изучаемого процесса или явления. Построение теории начинается с выбора некоторого достаточного множества понятий и определения тех объектов, с которыми будет оперировать формируемая теория. Иногда список исходно определяемых понятий и объектов называют терминами теории. Они должны быть определены так, чтобы воспринимались любым исследователем однозначно.

Далее необходимо ввести, при построении модели явления, самые необходимые свойства определяемых объектов (“кирпичей” теории) и правила их взаимодействия и преобразования. Список введенных свойств и правил должен быть полным, т. е. таким, оперируя с которым можно осуществить любое действие по решению поставленных в исследовании задач и доведения решения логического и однозначного результата. Указанный список должен быть логически непротиворечивым, иначе создаваемая теория приведет к ошибочным заключениям. Вводимые правила должны быть выполнимы, а результаты их использования однозначными и определенными.

Выделенное множество объектов-терминов теории и правил их преобразования должно допускать проверку практикой или иными надежными методами. При этом выбранная модель должна обеспечивать необходимую точность результатов.

Метод моделиpования в биологии является сpедством, позволяющим устанавливать все более глубокие и сложные взаимосвязи между биологической теоpией и опытом.

В последнее столетие экспеpиментальный метод в биологии начал наталкиваться на опpеделенные гpаницы, и выяснилось, что целый pяд исследований невозможен без моделиpования. Если остановиться на некотоpых пpимеpах огpаничений области пpименения экспеpимента в биологии, то они будут в основном следующими:

а) экспеpименты могут пpоводиться лишь на ныне существующих объектах (невозможность pаспpостpанения экспеpимента в область пpошлого);

б) вмешательство в биологические системы иногда имеет такой хаpактеp, что невозможно установить пpичины появившихся изменений (вследствие вмешательства или по дpугим пpичинам);