Сергей Чебанов: на пути к семиотически осознаваемой биологии

Сергей Викторович Чебанов — биолог-микробиолог, доктор филологических наук   (спец. 10.02.21 – математическая  и прикладная лингвистика, 09.00.01 – онтология и теория познания — математическая, структурная и прикладная лингвистика, онтология и теория познания) —  российский учёный в области теоретической биологии, биосемиотики, теории классификации, герменевтики.

Один из основателей и руководителей Семинара по Теоретической биологии с 1972 (ныне — Семинар по биогерменевтике), Городского семинара по семиотике (2002  — 2011). Руководитель семинара по Холистической Лечебной Деятельности, организованного совместно с профессором А. А. Крелем (1938—2008), на базе ассоциации «АнтЭра — Институт клинической медицины и социальной работы им. Максима Петровича Кончаловского».

Член Международного общества Я.фон Икскюлля (Тарту, с 1993), Международной Ассоциации семиотических исследований (с 1999) и её исполнительного комитета (2004-2014), редколлегии международного Журнала биосемиотики (с 2005-2014), Общественного Междисциплинарного Ученого Совета по Ценологии (с 2004). Автор многих спецкурсов (теория классификации, общая семиотика, когнитивная лингвистика и др.).

Окончил биолого-почвенный факультет Санкт-Петербургского государственного университета — СПбГУ по специальности биолог-микробиолог (1976). Защитил диссертацию на соискание ученой степени к.ф.н. на тему «Язык описания таксонов» (1987) и на соискание ученой степени д.ф.н. на тему «Логико-семиотические основания классификаций в лингвистике» (2001) по специальности математическая и прикладная лингвистика; онтология и теория познания.

Основные интересы: герменевтика специализированных форм деятельности (когнитологическая герменевтика, герменевтика non-fiction), семиотика, биосемиотика, теоретическая биология, теория классификации.

Как биосемиотика связана с биосемантикой?

С одной стороны, биология детально изучает тела биологических знаков. В связи с этим биология обладает огромным объемом знаний о живых организмах и знает о деталях их организации как тел знаков, как семиотика не знает тел ни одного другого класса знаков (за исключением, быть может, только звуков речи как объектов лингвистической семиотики). В этом контексте биология (тем более современная) органически встроена в естествознание, и прежде всего в физику и химию, без подготовки в которых невозможно представить ни одного современного биолога.

С другой стороны, если речь идет о плане содержания тех же биологических знаков (живых организмов), то для обращения к ним биолог должен быть осведомлен о концептуальном аппарате как общей семантики, так и семантики как раздела семиотики или каких-то других дисциплин этого же ряда (герменевтики, филологии, лингвистики и т.д.), с тем чтобы при необходимости обращаться к ним. Однако в настоящее время ожидание такой осведомленности нереалистично не только по отношению к специалистам по всем биологическим дисциплинам, но даже по отношению к генетикам, этологам или зоопсихологам. Так, если Ф. Крик манипулировал подобными категориями, то Дж. Уотсон (личное сообщение) подчеркивает, что в изучении ДНК для него нет ничего, кроме рентгеноструктурного анализа.

Биологии предстоит освоить идею Г. Патти о семиотически осознаваемой биологии (СОБ), сформулированную 50 лет назад т.е. создать биологию, в которой биосемиотика (в том или ином виде, но как область, принимающая наличие знаковости, а значит и смысла, в живых организмах) займет такое же место, какое занимает синтетическая теория эволюции (СТЭ) в современной биологии. Речь идет о том, что СОБ должна стать столь же универсальной концепцией биологии, какой является СТЭ в современной биологии. При этом сама СОБ должна сформулировать основные концептуальные узлы биологии и установить содержательно адекватные связи между ними, основываясь на отношениях, важных с точки зрения биосемиотики.

Биоинформатика функционирует в категориях теории информации и близка к концепции биосемиотики. В чем разница?

Ныне сложилась самостоятельная научная область  – биоинформатика, которая существует параллельно с биосемиотикой и порой вступает с ней в жесткие конкурентные отношения.

Такая реинтерпретация биологии (биоинформатика) приближается к семиотике и она осуществлялась в 1960–1970-е годы). Ограниченная ценность таких видов деятельности обусловлена невозможностью реальных расчетов количества информации в живых организмах и отсутствием оценок качества информации. При этом все попытки количественных расчетов информации строятся на оценках количества информации, передаваемой по тому или иному каналу связи (данному в эмпирии или постулируемому в теории), притом что это может быть передача бессмысленного сообщения или неопределенного количества повторов одного и того же сообщения. Проблема качества информации, ясно сформулированная, например, в работе Ю.А. Шрейдера и А.А. Шарова, обнаруживает зависимость оценки качества и количества информации от богатства тезауруса реципиента, невозможность конструктивной (в математическом смысле) оценки которого обесценивает практическое значение предлагаемой идеи.

Биоинформатика имеет дело с сигналами, управлением, управляющими сигналами, порогами, триггерами, коммуникацией, связью, информацией и т.д., присущими живым организмам. В конечном счете биоинформатика имеет дело с длинными биополимерами, рассматривая нуклеотидные и аминокислотные последовательности в качестве специфических сигналов. Подобные явления и процессы в других областях являются предметом изучения теории информации, теории управления, кибернетики и т.д.

Семиотика в целом и биосемиотика в частности начинаются тогда, когда можно различить два плана – план выражения (plan l’expression) и план содержания (plan contenu) (обозначения, восходящие к «Курсу общей лингвистики» Ф. де Соссюра). При этом важно, чтобы эти два плана существовали во взаимно трансцендентных отношениях, т.е. имела бы место ситуация, когда отношения, существующие в одном плане, никак не определяются отношениями, существующими в другом плане. Но это не означает, что между этими двумя планами отсутствуют какие-либо связи. Так, звучащее слово обладает иными свойствами, чем обозначаемый им предмет. Однако есть определенная связь между этими свойствами, изучаемая фоносемантикой. Такой тип отношений называется асимметричной связью плана выражения и плана содержания.

Такая разработка опирается на синтактику и прагматику (биосемиотика sensu stricto) и требует знания кода для понимания семантики. Семиотика выступает в этой трактовке как некоторое расширение лингвистики и логики, позволяющее оперировать со смыслом как с тем, что обеспечивает очевидную координацию деятельности некоторых агентов и интуитивно понятно. При этом не требуются как экспликация того, что такое смысл, так и предъявление процедуры его обнаружения в конкретной ситуации. Подобный подход применительно к биосемиотике выдвигает на первый план прагматику, которая, в свою очередь, акцентирует индексальный аспект биологических знаков.

Очевидно, что такое понимание семантики радикально отличается от традиционной трактовки семантики в антропосемиотике. Тем не менее и такая биосемиотическая семантика, и традиционная антропосемиотическая семантика выступают как составляющие весьма разнообразных процессов, связанных с определенным планом выражения, которые оказываются вовлеченными в очень широкие круги процессов биосинтеза или работы сознания. Именно это дает основания, для того чтобы сближать их, трактуя эти процессы как два контрастно различных вида семантики (третьим будет трактовка семантики в семиотике техники; самым ярким примером чего являются  компьютеры как семиотические машины.

Первые два варианта семиотического осознания биологии претендуют на возможность получения оперативных методов манипулирования живыми организмами и поэтому кажутся более привлекательными с технологической точки зрения, в основе третьего варианта лежит представление о фундаментальной изменчивости реализации биологической семантики, что резко ограничивает воспроизводимость результатов использования биотехнологий, основанных на учете семиотической природы живых организмов.

При этом демонстрация молекулярных, клеточных, внутриорганизменных физиологических механизмов, обеспечивающих  вариативность, трактуется антропосемиотиками не как механизм реализации семиотической свободы, а как свидетельство внесемантического детерминизма, указывающего на несемиотическую природу рассматриваемых феноменов. На этом фоне обсуждения нейропсихологических механизмов обеспечения языковой и антропосемиотической деятельности (которая в значительной степени клиширована, что является центральным сюжетом когнитивной лингвистики) вообще не осуществляется, что делает антропосемиотику и биосемиотику несопоставимыми по характеру предъявляемых к ним требований. В первую очередь это относится к требованиям строгости обоснования наличия семантики.

С учетом сказанного в качестве семантики определенного отрезка ДНК, соотносимого со структурной единицей генома (геном, интроном, экзоном), выступает организация определенного звена (звеньев) метаболизма, регулируемого пептидом, синтезируемым этим отрезком. При этом практически все структурные компоненты т-РНК относятся к плану выражения. Исключением является акцептор, точнее, присоединяемая к нему аминокислота. Такая аминокислота является структурной единицей белка (полипептида), соотносимого с планом содержания. Таким образом, именно т-РНК являются компонентом биосинтеза, в котором соотносятся план выражения и план содержания генома. При этом наличие изоадаптерных и изоакцепторных т-РНК (как и возможность синтеза искусственных, но функционально полноценных т-РНК с произвольным сочетанием акцептора и адаптера) и является тем, чем обеспечивается наличие асимметричной связи плана выражения и плана содержания биологического знака (семиотического средства).

Какова роль биосемиотики в естествознании?

Осознание биологии как находящейся выше семиотического порога вводит представление о семантике в круг естественно-научных дисциплин, радикально противопоставляемых физике и химии, и лишает семантику (как часть семиотики, так и за пределами семиотики) соотнесения только с человеком. Это важнейшее общекультурное следствие становления биосемиотики. Указанное обстоятельство требует перестройки системы образования, поскольку биология снова попадает в ту же группу дисциплин, что и лингвистика, семиотика, антропология, культурология и т.д. Последнее обстоятельство не обесценивает существующую биологию, а переосмысливает ее, представляя современную биологию в контексте биосемиотики как изучение тел биологических знаков как репрезентантов плана выражения.

При этом оказывается, что семиосфера  по объему совпадает с биосферой. Однако при рассмотрении первой из них обращается внимание на план содержания (поэтому неразвито представление о телах знаков), а при рассмотрении второй идет концентрация на телах знаков (как вещественной реализации плана выражения) при настороженном отношении к плану содержания, ввиду того что соответствующие неантропоморфные тезаурусы тем радикальнее отличаются от антропоморфных, чем дальше таксономическое положение соответствующих организмов от таксономического положения Homo sapiens.

В результате оказывается, что изучение биосферы традиционными естественнонаучными методами сводится к изучению только тела биосферы. Последнее обстоятельство относится не только к биосфере, но и к биоценозам, синузиям, консорциям и даже отдельным организмам – де факто изучаются преимущественно или даже исключительно их тела (включая физиологию этих тел), а не соответствующие организмы как целое.

Традиционная и современная биология особенно показательна в этом отношении, потому что она содержит огромное количество совершенно разных представлений о структуре организмов и в высшей степени нестандартные знания об удивительно оригинальных механизмах их функционирования, не говоря об их плане содержания. Это дает основания для того, чтобы рассматривать тела живых организмов как очень специфические тела знаков, особенно гостеприимные для смысла – семантофоры. В этом качестве ДНК, как средство переноса наследственных веществ, с одной стороны, обеспечивает этот перенос благодаря ковариантной репликации, а с другой – генерирует спонтанные точечные мутации вследствие таутомерии (лактам-лактимной, амин-иминной) азотистых оснований, обеспечивая наличие минимально гарантированного уровня неопределенной изменчивости.

Переинтерпретации подлежит и бытовая народная биология (фолк-биология), что также влияет на место и роль биосемиотики в естествознании. Однако интерес этнографов, антропологов, лингвистов и т.д., а также некоторых лидеров «зеленого» движения к семиотическим представлениям о растениях и животных в разных культурах порождает огромный поток литературы, в котором трудно различить биосемиотику (биогерменевтику) и семиотику (герменевтику) биологии. Кроме того, интересно, что попытки определить эту область исследований как самостоятельную дисциплину – фолк-биологию – привели к открытию того, что она практически безгранична и перекрывает почти все формы человеческой деятельности. Вероятно, эта ситуация имеет очень простое объяснение: человек является биосемиотическим объектом, так что все его черты являются предметом изучения семиотики / герменетики биологии и биосемиотики (биогерменевтики).

Что такое семиотические биотехнологии и какова их роль?

СОБ предоставляют концептуальную базу для многих современных биотехнологий и биомедицинских манипуляций, таких как редактирование генома (для целей селекции и медицины), обучение животных, иммунные биотехнологии, психофармакология, эндокринология, использование феромонов для изгнания насекомых из жилища, половых феромонов в парфюмерии или записей голосов хищных птиц для рассеивания скоплений птиц возле аэродромов, придание искусственного запаха и вкуса пище и т.д. В настоящее время СОБ как основа биотехнологии конкурируют с биоинформатикой (прежде всего в геномике), которая (как представляется) не имеет удовлетворительного концептуального базиса.

Потенциальное преимущество биосемиотики (и в особенности биогерменевтики) в этом соревновании заключается в том, что, в отличие от ситуации с биотехнологическими манипуляциями, ставящими организм или иные биологические препараты перед необходимостью однозначного реагирования на какое-то управляющее воздействие, в биосемиотике ожидается принципиально поливариантная реакция, соответствующая конкретному состоянию принципиально вариативного организма, характеру его постоянно изменяющегося тезауруса, каким-то другим внутренним характеристикам организма, не учитываемым в рамках доктрины «стимул – реакция».

Более того, можно проследить, как регламент биосемиотического взаимодействия влияет на эффективность биотехнологической активности. Так, хорошо известно, что прирост веса домашних животных, величина удоев, урожайность садовых и огородных растений зависят от отношения хозяина к животному или саду (огороду), наличия у него сочувствия и сопереживания живому существу (а не только от соблюдения правил содержания животных, включая подбор проигрываемой для них музыки, и нормативов агротехники; ср. в связи с этим зоомузыкологию). В отношении животных это более или менее привычно и ожидаемо, а в отношении растений получает объяснение в контексте исследований по нейробиологии растений.

В полной мере это касается и взаимодействия с микроорганизмами. Так, стандартные в отношении как принципов, так и существующей повседневной практики протоколы культивирования микроорганизмов – продуцентов вторичных метаболитов, таких как антибиотики, витамины, аминокислоты (которые выполняют в первую очередь сигнально-семиотические функции), – предполагают, что культивирование идет в жидкой однородной питательной среде, что обеспечивается ее принудительным перемешиванием или культивированием в колбах-качалках.

В таких условиях микробная культура принудительно находится в квазистационарном состоянии логарифмического роста, что, согласно стандартной логике микробиологов, должно обеспечивать максимальный выход продукта. При этом рано или поздно наступает автолиз такой культуры, после чего культиватор промывается и засевается стандартизированным посевным материалом, поступающим от специализированного поставщика микробного материала. Во время осуществления этих манипуляций микробиологическое производство на несколько дней приостанавливается, что приносит производству коммерческие убытки.

Однако условия такого культивирования являются предельно экстремальными для микроорганизмов, которые происходят из почвы как принципиально гетерогенной трехфазной среды (твердых частиц почвы, жидкости почвенных растворов и газообразного воздуха). Проявляя сочувствие к таким организмам, можно начать культивировать их в гетерогенных средах, условия в которых приближены к почвенным, что может рассматриваться как моделирование умвельта диких микроорганизмов.

В таком качестве была использована суспензия низших алканов (тетрадекана и пентадекана) в обычном питательном растворе (см. работы В.А. Дымшица с соавторами). При этом обнаружилось, что микроорганизмы воспринимают капельки алканов как воздушную среду (гидрофобную), реализуя внутри нее воздушные варианты морфологии мицелия. С другой стороны, оказалось, что именно в капельках алканов идет концентрация интересующих микробиотехнологов продуктов, что на следующих стадиях производства делает излишним организацию цеха очистки продукта. Выход вторичных метаболитов возрастает при этом в разы, что сопоставимо с повышением продуктивности только за счет изменения генома микроорганизмов. Таким образом, изменение протокола взаимодействия с микроорганизмами, мотивированное сочувствием к ним, дает очевидный биотехнологический выигрыш.

Однако, при ее высокой эффективности, попытка внедрения такой биосемиотической микробиологической технологии не привела к желаемому результату – в странах бывшего СССР это оказалось связано с экологическими фобиями в условиях терминальной фазы существования СССР и его развала, а в Израиле – с отсутствием на микробиологических производствах общемикробиологически (а не специализированно, чего достаточно для фиксации фазы автолиза, очистки культиватора и осуществления нового засева) подготовленных микробиологов, способных осуществлять мониторинг культиватора по морфологическим и функциональным характеристикам оценки состояния культивара на основании оценки состояния культивара по его морфологическим и физиологическим характеристикам.

Каким образом биосемиотика связана с НБИК-конвергенцией (конвергенции нанотехнологии, биотехнологии, информационной и когнитивной технологии)? В чём разница между сигналом и знакм в живых системах?

Во-первых, существует определенная связь семиозиса с информационными процессами, такими как воспроизводство структуры ДНК, раз личные виды рецепции (тактильной, ольфакторной, термической, акустической и т.д.), память, подражание и т.д. Однако при этом надо помнить об отмеченных выше затруднениях привлечения категорий, связанных с информацией, к описанию биологических феноменов.

Во-вторых, биосемиозис играет определенную роль в когнитивных процессах (рецепции, перцепции, апперцепции, сенсорной памяти, распознавании образов, категоризации сенсорного опыта и т.д.). В связи с этим особо следует отметить включенность категоризации в процесс семиозиса, поскольку категоризация не может быть сведена к пороговым эффектам реагирования на сенсорное раздражение.

Категоризация является важной особенностью знака. Знак появляется не тогда, когда преодолевается какое-либо пороговое значение некоторого параметра, а когда некоторое множество значений определенного параметра (квазипараметра, свойства) выступает в качестве известного смысла.  Возможно, из биосемиотиков только Ф. Стьернфелт, К. Кулль  и интервьюируемый обсуждают категоризацию как фундаментальное свойство семиозиса, и среди общих семиотиков число таких исследователей невелико. Однако, как представляется, именно на этом основании можно различить сигнал и знак.

С этой точки зрения дым не может быть знаком огня. Чтобы он был знаком огня, иногда нужно иметь дым без огня. Это будет тогда неправильный или ложный дым. Например, вода может начать испускать дым. Если море будет дымить хотя бы один раз, то интервьюируемый будет готов обсуждать дым как знак (а не симптом, предстающий перед исследователем как признак) огня. Во всех других случаях я вынужден говорить о реконструкции присутствия огня на основе обнаружения дыма. Такая реконструкция основана на имманентной связи между явлениями – огнем и дымом. Если имеет место трансцендентная связь, свойственная знакам, интерпретация осуществляется на этой основе. Реконструкция и интерпретация – это разные действия, которые отличают информационные процессы от семиотических.

С этой точки зрения некоторые типы знаков, рассматриваемые в семиотике Ч. Пирса, с моей точки зрения, не являются знаками, а являются сигналами.

В-третьих, тела знаков ключевых эндосемиотических процессов находятся в диапазоне наноразмеров, что оптимально с точки зрения химической кинетики.

Какие существуют варианты семиотически осознанной биологии (СОБ)?

Дальнейшее развитие СОБ может привести к выяснению отношений между биогерменевтикой, биофилологией, биолингвистикой, биосемиотикой и биопрагмалингвистикой. Эти пять предметных областей появлялись и в большей или меньшей степени набирали популярность в последние шесть-семь десятилетий (начиная с догадки Г. Гамова о том, что нуклеиновые кислоты могут быть связаны с кодированием структур биологических организмов).

При этом в настоящее время наиболее авторитетными являются стандарты изучения семиозиса в функциональной лингвистике, причем не только в прагмалингвистике, но и в когнитивной лингвистике. При этом, как представляется, благодаря тому что в прагмалингвистике возрождаются идеи герменевтики, биогерменевтика в пределе тождественна биопрагмалингвистике. Менее всего развиваются представления о биофилологии, и они, например, представлены покойным А. Волохонским в связи с описанием симметрийных отношений в генетическим коде, которые сопряжены с проблематикой палиндромии генома, А.Е. Седовым в контексте изучения биологических метафор, А.В. Олескиным, обсуждающим подобную проблематику в контексте биополитики.

Это связано с проблемой тропов у живых существ. Например, животные хотят продемонстрировать более значительные размеры, чем они имеют на самом деле (гипербола), и делать отметки на нереально высоком уровне (оставлять клочья шерсти, самый высоко расположенный из которых делает его «владельца» хозяином территории).

В чём суть концепции системы семиотически осознаваемой биологии?

Совокупность представленного материала свидетельствует о необходимости создания системы СОБ вместо набора несвязанных разработок по семиотическим явлениям в живых организмах. Такая система должна включать в себя следующие части.

• Общая схема СОБ, включающая выбор основных разделов с указанием их подчиненности и других взаимосвязей (изучение эндосемиоза, экзосемиоза, экосемиоза; биосемиотика генома, иммунной системы, нейротрансмиттеров, гормонов, сенсорных систем; особенности биосемиозиса в воздушной, водной и почвенной среде; фитосемиотика, зоосемиотика, антропосемиотика и семиотика культуры; биосемиотика и техническая семиотика, эргономическая семиотика, медицинская семиотика и пропедевтика, сравнительная семиотика, эволюционная семиотика и т.д.).
• В этой части достойное место могут получить биосемиотика, биоэстетика (в том числе эстетика ландшафта, биостилистики), биополитика, не имеющие в настоящее время определенного места в системе биологических знаний.
• Стандарт изучения биосемиологического объекта (отбор репрезентативного материала, критерии качества описания, воспроизводимость результатов и т.д.) и протокол для его исследования. Например, для начала изучения какого-либо биосемиотического объекта целесообразно проводить проверку на наличие четырех классов конструкций : правильных осмысленных семиотических конструкций; правильных и бессмысленных; неправильных, но осмысленных конструкций; неосмысленных и неправильных.
• Стандарт описания биосемиологической ситуации, включая описание семантики, синтаксики и прагматики, с использованием семиотических категорий кинетики, гаптики, проксемики и т.д.
• Систематическая реинтерпретация устоявшихся тенденций в изучении биологических семиотических средств (знаков), таких как геномика, физиология, иммунология, этология, экология и т.д.
• Включение в современную биосемиотику устоявшихся биологических концепций знака (представления Ч. Дарвина о половом отборе  или учение И.П. Павлова об условном рефлексе и второй сигнальной системе).Переинтерпретация идей биосемиотики прошлых эпох (которые в наши дни не учитываются как ненаучные – растения и животные в мифологии, фольклорная геральдика, сказки, басни – ср.: этноботаника [Колосова, Ипполитова, 2010] и этнозоология [Bradshaw, 1991], библейские ботаника и зоология [Мень, 2002] и т.д.).– Использование всех семиотических модальностей отношения ко времени (ахрония, синхрония, диахрония, панхрония) для описания живых организмов (включая их изменение в историческом времени, т.е. эволюцию). Обращение к разным модальностям отношения ко времени используется как средство разрешения семиотических антиномий и описания динамики биосемиотических систем. При этом надо все время сохранять четкое представление о том, что присутствие в лингвистике и семиотике четырехмодальности отношения ко времени Э. Косериу [Косериу, 2010] оказывается уникальным при сопоставлении концепций времени разных дисциплин. Перенесение этого концептуального аппарата в область биологии позволяет совершенно иначе увидеть проблему соотношения номогенеза и селектогенеза, иначе подойти к историческим реконструкциям и описанию эволюции.