Könyvismertetés

Donald E. Johnson: „Az élet programozása”

Johnson könyvét [1] (amely sajnos még magyar nyelvű fordításban nem jelent meg) elsősorban olyan, a természettudományok és az információelmélet iránt is érdeklődő olvasóknak lehet ajánlani, akik nem éreznek ellenszenvet e tudomány-területek egyike iránt sem, illetve akiknek van valamilyen szintű érdeklődése (affinitása) a felsorolt tudomány-területek iránt. A szerző mind a kémiai tudományok, mind a számítástechnika és infromációelmélet területén megszerezte a PhD fokozatot. Egyetemi oktató volt Európában és az Amerikai Egyesült Államok több államban is (Wisconsin, Minnesota, California). A kémiai és biológiai evolúció információelméleti vonatkozású kérdéseit boncolgatva több könyve is megjelent már mind specialisták, mind laikusok számára [2-4].

Az itt ismertetendő könyv laikusok (pontosabban érdeklődő laikusok) – bár határozottan nem-kezdő-érdeklődő-laikusok – számára íródott. Ez alatt azt kell értenünk, hogy legalább közepes színvonalú átlagos természettudományos (matematika + fizika + kémia + molekuláris biológia + genetika) műveltséggel rendelkező érdeklődők élvezhetik a könyvet. A mű a kémiai és biológiai evolúcióelmélet eddig figyelmen kívül hagyott (vagy elhanyagolt) információelméleti aspektusaival foglalkozik még pedig mindössze 84 oldalon és egy igen speciális módon. Gyakorlatilag a könyv fele világszerte ismert és becsült kutatók és tudósok már megjelent írásaiból (többnyire könyveikből) vett idézetekből áll. Ezek a rövidebb-hosszabb idézetek azonban nem „lógnak a levegőben”, hanem szervesen illeszkednek egymáshoz, mintegy kiegészítik, alátámasztják egymást. A szerző az általa szolgáltatott „összekapcsoló” szövegrészek segítségével sikeresen alkotott meg egy olyan könyvet, amelyből egyértelműen látszik, milyen mértékben és mélységben tud(na) az információelmélet megalapozott, tudományos segítséget nyújtani az „Élet eredetét” kereső kutatóknak, köztük a neo-darwinizmus illetve az evolucionizmus képviselőinek is. Emiatt nagyon nehéz egy rövid ismertetést adni a könyvről, mert benne mintegy 300 másik könyv és tudományos dolgozat eszenciáját dolgozta egyetlen kötetbe a szerző. A könyv legáltalánosabb és talán legfontosabb üzenete az olvasó számára talán a következő lehet:

A lehetséges (possible) és a valószínű (probable) nem szinoním (azonos értékű) fogalmak a tudományos életben; nem minden valószínű, ami lehetséges, de minden lehetséges, aminek van valamekkora valószínűsége. A valószínűség nem más, mint számszerűsített lehetőség. … A spekuláció fontos része a tudományos kutatásnak, egy új tudományos elmélet megalkotásának. A spekulációkat, újszerű látásmódokat azonban meg kell tartani a tudományos berkeken belül. A köznapi életben ugyanis az ilyen spekulációkat „igazság”-nak vélik, hiszik, gondolják az emberek, hiszen a spekulációk alapjául szolgáló részleteket nem ismerik kellő mélységben. A könyvben boncolgatott kérdések (az Élet eredete, a fajok eredete) még tudományos válaszra várnak. Itt lenne az ideje a „lapos-Föld” mentalitást – ami csupán egy bizonyos korlátok közé szorított módon láttatja a dolgokat – elhagyni, és valóban tudományosan vizsgálni az információ előállításának és növelésének kérdését a biológiában. Egy magyarázatnak tudományos magyarázatként való beállítása akkor, amikor az megsérti az információelmélet tételeit, nem tudomány, hanem hit. A neo-darwinizmus ma ebbe a kategóriába tartozik.

A könyv első harmada (az első 4 fejezet) megismerteti és megbarátkoztatja az olvasót azokkal az alapvető matematikai, valószínűségszámítástani, információelméleti, számítástechnikai, molekuláris biológiai és genetikai alapfogalmakkal és alapelvekkel, amelyekre a további fejezetek megértésénél feltétlenül szükség van. Hangsúlyosan szerepel az a fontos tény, hogy az információ tömeg (és energia) nélküli entitás, míg az információk hordozói, közvetítői mindig fizikai entitások. Ilyen fizikai entitás pl. a DNS vagy az RNS is, amelyekről az elmúlt 60 évben kiderült, hogy az Élet információ-hordozói. Ezért lehet (és kell is) alkalmazni az információelméletet – a fizika és kémia mellett – a biológiában az életjelenségek tanulmányozásakor és a helyes magyarázatok kialakításakor. A bevezető fejezetek legfontosabb része – a könyv további megértése szempontjából – a Shannon-féle információnak, a funkcionális információnak és az utasítást adó (vagy leíró; prescriptive) információnak az elmagyarázása, példákon keresztüli bemutatása, valamint az „adatoknak” és az „információknak” a világos elkülönítése, megkülönböztetése.

A következő fejezetekben (5.-7. fejezetek) megtudhatjuk, (1) milyen korlátokkal rendelkezik a Shannon-féle információelmélet alkalmazhatósága a biológiai rendszerekben, (2) mit is jelent a „leíró jellegű programozó információ” és annak melyek a megjelenési formái az Élet-ben, és (3) hogyan kombinálódik a többféle információ az Élet-ben. A Shannon-féle információelméletben egy jelsorozat (adathalmaz) információtartalma fordítottan arányos a jelsorozat megjelenésének valószínűségével, függetlenül attól, van-e értelme a jelsorozatnak vagy sem. Emiatt a Shannon-féle információ nem lehet az egyetlen információja az egyébként igen összetett megjelenésű (komplex) és funkcionális információkat is hordozó Élet-nek. Ez az elmélet azonban fontos összefüggésekre mutat rá a jelsorozatok (adathalmazok) keletkezése, tárolása, továbbítása és értelmezése területén. Az elmélet továbbá rámutat a kódok jelentőségére és szükségszerűségére az adatok biztonságos továbbításában. A leíró jellegű (vagy utasítást adó) információ megmondja, milyen döntés szülessen, illetve rögzíti a már megszületett döntést. A leíró jellegű információk olyan formális (nem anyagi jellegű) döntéseket tartalmaznak, amelyek nem lehetnek sem véletlen sem szükségszerűség (törvények) termékei (eredményei). A szerző számos esetben párhuzamot von egy mai modern számítógép és a genetikai rendszer illetve a DNS/RNS között. Világosan megmutatja a hasonlóságokat, de rámutat arra is, mennyivel összetettebb (komplexebb) a DNS/RNS és a genetikai rendszer a ma ismert legmodernebb számítógépnél/operációs rendszernél.

Az első 7 fejezet megemésztése után érkezik el az olvasó a könyv leghosszabb (az érdemi szövegrész egynegyedét felölelő) és egyben legfontosabb fejezetéhez, „A növekvő összetettség programozása az Élet-ben” (Programming Increasing Complexity in Life) című fejezethez. A fejezet az Evolúció-val foglalkozik és részletesen ismerteti a darwini elképzelést, a neo-darwinista felfogást (a legtöbb esetben Dawkins-t idézve), az Avida programot, a mikro- és makro-evolúciót. Kitér a régészeti leletekből szerezhető információkra, a nem-csökkenthető összetettség fogalmára, a trilobiták szeme és a bakteriális flagellum kialakulási problematikájára, a „szemét-DNS” (junk-DNA) kérdésére, valamint a horizontális géntranszfer információelméleti megközelítésére is. A fejezet végén megállapítja a szerző, hogy információ előállítására és növelésére nem ismeretes semmilyen fizikai (materiális) folyamat – nevezetesen olyan mennyiségű funkcionális információ előállítására és növelésére, amely ahhoz szükséges, hogy az „Élet-fa” aljáról eljuthassunk a tetejére. A neo-darwinizmus elégtelen a megfigyelt jelenségek magyarázatához. Talán egyszer lesz majd egy „forgatókönyv”, de a jelen ismereteinkkel a most adható „forgatókönyv” magyarázó képessége igen hiányos. Viszont az új „forgatókönyvnek” összeegyeztethetőnek kell lennie az információelmélettel, mert nem a fizikai és kémiai tudományok, hanem az információelmélet az, ami meghatározza (determinálja) az Élet-et.

A könyv utolsó, 9. fejezete (Az Élet információs követelményeinek megoldatlan nehézségei) kitér a média áldatlan (érdekek által erősen befolyásolt) helyzetére és szerepére, de arra is, hogy egyre több tudós hagy fel a neo-darwinista eszmékkel. A felsorolt megválaszolatlan kérdések között ilyeneket találunk: Hogyan alkothatta (volna) meg a Természet azokat az utasításokat adó programokat, amelyek az Élet fenntartásához szükséges metabolikus folyamatokhoz vezettek? Hogyan hozhatta (volna) létre a Természet az operációs rendszereket és program-nyelveket hogy végrehajthassa az algoritmusokat? Hogyan fejlesztethette (volna) ki a Természet a többszörös genetikai kód rendszereit? Hogyan hozhatott (volna) létre a Természet összetett funkcionális programokat megtervezés nélkül, csupán meglévő algoritmusok random módosításaival?

Donald E. Johnson könyve közel 300 hivatkozást és 9 függeléket is tartalmaz.

(Az EXPELLED c. filmben látottak magyarországi valósága alapján a könyvismertető szerzője szeretne ismeretlen maradni.)

Hivatkozások

[1] Donald E. Johnson: Programming of Life, Big Mac Publishers, 2010, pp. viii+127, Sylacauga, Alabama, USA, ISBN-13: 978-0-982355466

[2] Donald E. Johnson: Probability’s Nature and Nature’s Probability: A Call to Scientific Integrity, Big Mac Publishers, 2009, pp. 132, Sylacauga, Alabama, USA, ISBN-13: 978-1439228623

[3] Donald E. Johnson: Probability’s Nature and Nature’s Probability – Lite: A Sequel for Non-Scientists and a Clarion Call to Scientific Integrity, Big Mac Publishing, 2009, pp. 132, Sylacauga, Alabama, USA, ISBN-13: 978-0982355442

[4] Donald E. Johnson: Programming of Life Prerequisites: Physical Constants and Properties Requirements, Big Mac Publishing, 2011, pp. 64, Sylacauga, Alabama, USA, ISBN-13: 978- 1937355036