http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=a841bed7-e53c-4f48-b370-bf5d754c0a33&print=1© 2024 Российская академия наук
Чтобы совершить прорывное научное открытие, часто нужны особые качества — способность сомневаться в очевидном и критиковать общепринятое, идти против традиции и против коллег, отстаивать свою позицию исходя не из политических соображений, а из стремления к истине. Чтобы устраивать научные революции, нужны научные революционеры! Да где же теперь возьмешь таких? Вокруг все больше скромные искатели грантов. Мы решили рассказать про нескольких современных ученых, которые не побоялись бросить вызов устоявшимся воззрениям и пришли к удивительным результатам
Граффити на стене одного из домов в Филадельфии цитирует газету «Нью-Йорк Таймс», назвавшую Ноама Хомского «самым влиятельным из ныне живущих интеллектуалов»
TERRY ROBINSON/FLICKR.COM/CC BY-SA 2.0
Несколько столетий назад почти каждый ученый мог считаться бунтарем. Как минимум в глазах своих близких: наука не приносила дохода и считалась чем-то вроде странного хобби для богатых людей. Иногда и в глазах общества: нередко у ученых были конфликты с властью и церковью, немало людей науки закончили жизнь в изгнании, в тюрьме или даже на эшафоте. В общем, занятия наукой требовали смелости.
Сейчас все наоборот: наука стала одной из самых консервативных областей. Исследования становятся все более сложными и дорогостоящими, а сами ученые — все более зависимыми от финансирования. Чтобы получать деньги на свои исследования, современный ученый должен быть немного политиком — уметь убеждать, договариваться, быть со всеми в хороших отношениях. Карьера в науке делается медленно и зависит от системы рекомендаций, репутацию трудно создать и легко потерять. Да и сама работа современных ученых, требующая тщательной проверки и максимальной осторожности в выводах, делает их людьми консервативными.
Получается, времена дерзких ученых-бунтарей остались в прошлом? К счастью, они еще встречаются! Только не нужно путать их с лжеучеными и научными шарлатанами: у каждого из наших героев есть вполне реальные и признанные научные достижения.
1. Сюзана Херкулано-Хузель: шеф-повар нейрокухни
Профессор психологии и биологических наук Университета Вандербильта, автор научно-популярных книг о мозге. Родилась в 1972 году.
Штрихи к портрету
Эта привлекательная улыбающаяся женщина, полная энергии и оптимизма, измельчает человеческие мозги в блендере, чтобы найти ответ на вопрос: «Что такого особенного в человеческом мозге?». Выросшая в Бразилии, Сюзана вспоминает, что еще в детстве родители научили ее верить фактам, а не словам. Критический подход к услышанному и прочитанному в итоге изменил не только жизнь их дочери, но и наши представления о мозге, старении и эволюции человека.
Против течения
Больше полувека учебники нейробиологии писали, что в мозге 100 миллиардов нейронов и в 10 раз больше глиальных клеток (это клетки, обслуживающие нейроны). Сюзана попыталась найти источник этой информации, расспрашивала нейрокорифеев, но безуспешно. Она не успокоилась и решила посчитать клетки сама. Главная сложность состояла в том, что в мозге клетки уложены неравномерно — где-то они плотнее, а где-то реже. Исследовательница растерла мозг в порошок, растворила его до состояния бульона в растворителе, разрушающем мембраны клеток, и получила однородный суп из клеточных ядер, равномерно распределенных в растворе. Оставалось только взять микроскоп, посчитать ядра в небольшой пробе «супа» и умножить на количество проб в его общем объеме. Метод элементарный, очень быстрый, надежный и революционный! Оказалось, что в мозге 86 миллиардов нейронов (16 миллиардов из них — в коре) и столько же глиальных клеток — то есть их соотношение не 10:1, а 1:1.
Херкулано-Хузель продолжила считать нейроны у других животных. Ее цифры не укладывались в представление об уникальности человеческого мозга. Оказалось, у небольших обезьян размер тела пропорционален количеству нейронов, и с этой точки зрения человеческий мозг — это мозг типичного примата с массой около 80 килограммов. Но тогда почему у других крупных приматов вроде шимпанзе и горилл мозг вовсе не такой большой? Сюзана с коллегами подсчитали, что все дело в питании — чтобы поддерживать энергетические потребности мозга человекообразным обезьянам и так приходится жевать по восемь часов в день, — больший мозг просто невозможно прокормить. Тут-то нам на помощь и пришло, как доказывает Сюзана, главное изобретение человечества, фактически сделавшее нас людьми, то есть разумными существами с огромным мозгом: наши предки научились готовить еду и стали получать больше энергии — причем гораздо быстрее — из того же количества продуктов. Лишь сумев прокормить больше нейронов, они смогли заняться более интересными делами, чем еда.
А в совсем недавнем исследовании сотен видов животных Сюзана наткнулась на еще одну интереснейшую закономерность, проливающую неожиданный свет на теории старения: оказалось, что среднюю продолжительность жизни животных того или иного вида (включая человека) можно весьма точно предсказать по количеству нейронов в коре мозга.
Цитатник
«Я действительно бросаю человеческий мозг в блендер, чтобы разгадать саму суть того, что представляет собой человек».
«Получив большой мозг благодаря кулинарии, мы стремительно перешли от сыроядения к культуре, сельскому хозяйству, цивилизации и всем тем вещам, которые сегодня позволяют получать необходимую нам энергию на весь день всего за одно посещение фаст-фуда. То, что когда-то было решением, теперь стало проблемой, и, по иронии мы ищем решение в сыроядении. В чем же превосходство человека? Что есть у нас, чего нет у других животных? Мой ответ — самое большое количество нейронов в коре головного мозга, и, я думаю, это самое простое объяснение наших выдающихся умственных способностей. Так что же мы умеем, чего не умеет ни одно другое животное, и что стало основополагающим фактором, который позволил нам получить самое большое число нейронов? В двух словах — мы готовим».
2. Николай Горькавый: создатель альтернативной космологии
Астрофизик, доктор физико-математических наук, директор Гринвичского научно-технологического института (США), писатель-фантаст, лауреат Государственной премии СССР. Родился в 1959 году.
Получив признание как выдающийся ученый сначала в СССР, а позже в США, Горькавый предсказал новые спутники Урана, экзопланеты возле Веги и эпсилона Эридана (все это было впоследствии открыто), разработал «еретическую» теорию образования Луны и даже альтернативную циклическую модель эволюции Вселенной. А еще Ник Горькавый получил известность как автор фантастического романа «Астровитянка» и как ярый противник коммерциализации научного знания и гонки за грантами. Он приветствует бесплатное распространение текстов своих научных статей и популярных книг, а индекс Хирша, определяющий статус ученого по количеству публикаций и цитирований, называет не иначе как «чумкой Хирша».
Можно ли в современной физике оставаться признанным ученым, не разделяя важнейших общепринятых теорий? Горькавый начал с малого — стал доказывать несостоятельность уже вошедшей в учебники теории возникновения Луны путем мегаимпакта (гигантского столкновения). Он предположил, что Земля потеряла часть своей массы, из которой со временем образовалась Луна, не одномоментно, а постепенно, вследствие длительной бомбардировки малыми астероидами. Гипотеза объяснила, почему на полюсах Луны и в земных водоемах сохранилась жидкость, которая при мегаимпакте должна была бы испариться из-за сильного нагревания. Позже выводы Горькавого подтвердили московские и израильские астрономы.
Свою самую революционную гипотезу Горькавый выдвинул в 2016 году — он убрал из космологии все «темные сущности» (темную материю и темную энергию). По мнению ученого, Вселенная пульсирует — расширяется и сжимается. На определенном этапе сжатия возникает сильная антигравитация, вызывающая Большой взрыв — Вселенная расширяется. Но растет и огромная черная дыра в центре Вселенной (предположительно это так называемая «дьявольская ось» в созвездии Секстант), постепенно втягивающая в себя материю Вселенной, а ей помогают черные дыры на окраинах галактик (они и содержат всю ту огромную массу, которую астрофизики называют «темной материей» и никак не могут найти). Когда Вселенная сожмется до размера в несколько световых лет, то снова сбросит свою массу — при слиянии черных дыр значительная часть массы Вселенной обнулится, превратившись в гравитационные волны. Их разлет, согласно теории Горькавого, и называют Большим взрывом. Начнется новый цикл расширения, а в центре Вселенной появится новая Большая черная дыра.
Астрофизик Николай Горькавый
В 2014 году Николай Горькавый предложил построить в Челябинске многофункциональное здание «Галерея “Метеорит”» в форме метеоритного следа
Горькавый предполагает, что если расширение связано с превращением черных дыр в гравитационные волны, то последующее сжатие будет вызвано обратной трансформацией гравитационных волн в черные дыры, ведущее к увеличению гравитации и в итоге к новому сжатию Вселенной.
Если модель циклической Вселенной окажется верной (ее можно проверить экспериментально), то существует содержащийся в высокочастотных гравитационных волнах и распределенный равномерно по всему пространству океан энергии. Заметить его так же сложно, как сложно было людям, греющимся у костра, осознать, что в дровах содержится энергия, рассчитываемая по формуле E = mc2. Горькавый надеется, что будет создано устройство, которое сможет извлечь энергию из реликтовых гравитационных волн.
«Судить о научном прогрессе по числу публикаций — все равно что оценивать эффективность паровозов по свистку».
«Научное сообщество, озабоченное поиском денег, а не поиском истины, перестает быть научной организацией».
3. Роберт Сапольски: примат среди приматов
Нейроэндокринолог, профессор биологии, неврологии и нейрохирургии Стэндфордского университета, автор научно-популярных бестселлеров об устройстве мозга и биологических основах добра и зла. Родился в 1957 году.
Выходец из еврейской семьи советских эмигрантов, Сапольски рос в ортодоксальной религиозной атмосфере. По его словам, это и сделало его ярым атеистом. В детстве он воображал, как однажды будет жить вместе с гориллами, а в 12 лет начал писать письма приматологам.
Получив степень бакалавра в Гарварде, в 21 год он отправился в Кению изучать поведение бабуинов в диких условиях. Полтора года Сапольски жил рядом с обезьяньей стаей и каждый день проводил с обезьянами по восемь часов. Чтобы животных было удобнее различать, он давал бабуинам библейские имена: Иисус Навин, Вениамин, Рахиль.
Сапольски возвращался к своим бабуинам каждое лето на протяжении 25 последующих лет, проводя с обезьянами целые дни и тщательно фиксируя их поведение. Эти данные легли в основу его научно-популярной книги с характерным названием «Воспоминания примата» — ученый любит эпатировать публику рассуждениями о нашей «обезьяньей» природе. Но на его лекции в Стэнфорде всегда собираются полные аудитории, а видеозаписи его лекций на YouTube о мозге, гормонах и поведении собирают миллионы просмотров.
Роберт Сапольски и одна из его самых популярных книг, повествующая об эволюционных истоках морали
Бабуины — животные общественные, и их отношения строго подчинены иерархии. Сапольски изучал, как положение каждого отдельно взятого животного в группе влияет на уровень стресса, которое оно испытывает, а также на его здоровье в целом. Месяцами он караулил обезьян, чтобы взять у них анализы в удачный момент и определить уровень кортизола — гормона стресса.
Вернувшись в Нью-Йорк, Сапольски защитил диссертацию по нейроэндокринологии и стал проверять на чиновниках свои выводы из исследования бабуинов. А выводы были неожиданными и прямо противоположными общепринятым воззрениям. Исследователи априори предполагали, что чем выше социальный статус человека или любого другого примата, тем больший стресс он испытывает — много ответственности, приходится принимать трудные решения и поддерживать свое положение. Но все оказалось наоборот: чем ниже был статус бабуина или должность госслужащего, тем больший хронический стресс он испытывал, чаще болел и меньше жил. Позже и другие исследования подтвердили, что иметь низкий социальный статус — все равно что ежедневно вкалывать себе гормон стресса, а при повышении социального статуса уровень счастья и здоровья тоже повышается.
Другой вопрос, в котором Сапольски проявляет себя бунтарем, — вопрос о свободе воли. Ученый многократно высказывался на предмет того, что уголовно-исправительную систему надо полностью менять, потому что свободной воли не существует. «Если у машины неисправны тормоза, вы чините тормоза. Если тормоза не поддаются починке, вы отправляете машину в гараж до лучших времен, а ваша основная обязанность — сделать так, чтобы эта машина с неисправными тормозами никому не навредила. Но никто же не пытается наказать машину!» — восклицает он в одном из интервью.
Описывая человека как типичного примата или даже машину, Сапольски неустанно доказывает публике, что наше поведение определяется не свободной волей, а массой неосознаваемых факторов, генетических, социальных, психологических, — и если мы не будем изучать реальный механизм, заставляющий нас склоняться к тому или иному выбору, то вряд ли станем свободнее.
«Болезни человека, чувствующего себя бедным, — во многом психологическое следствие того, что окружение заставляет его ощутить себя бедным».
«Я выяснил, что при стабильной иерархии самый высокий уровень тестостерона вовсе не у доминантов, а у драчливых и неуравновешенных молодых самцов на пороге зрелости. Это открытие меня очень радовало, поскольку опровергало одну из догм, утвердившихся в некоторых научных группировках: а именно, что тестостерон плюс агрессия равносильны социальному доминированию».
«Как часто бегемоты волнуются о пенсии или о том, что сказать на первом свидании? С точки зрения эволюции постоянный психологический стресс — это недавнее изобретение, и он главным образом характерен для людей и других социальных приматов. Жизнь у нас вполне благополучна, так что мы можем позволить себе роскошь гробить собственное здоровье стрессом, зарабатывая его в общении с себе подобными».
4. Александра Элбакян: научный коммунист
Создательница сервиса Sci-Hub. Родилась в 1988 году.
Александра родилась в Казахстане, а сейчас живет в России, но свое точное местонахождение скрывает. Дело в том, что исследовательница нейрокомпьютерных интерфейсов, с детства увлекавшаяся программированием, в 22 года создала сервис Sci-Hub, который позволяет бесплатно скачивать научные статьи, обходя блокировки. Обычно создатели пиратских сервисов сохраняют инкогнито, боясь преследований, но Александра публично выступает за свободу слова и информационную открытость, а еще за коммунизм и Россию, которая будет противостоять капиталистическому Западу. «Я думала, что раз так много российских ученых пользуются моим проектом и хвалят его, то рано или поздно Путин сам упразднит в России закон о копирайте», — сказала Александра в интервью весной 2018 года. В этот момент на ней была толстовка с гербом СССР.
Сайтом Александры действительно пользуется огромное количество ученых, далеко не только из России, — их так много, что в 2006 году престижнейший научный журнал Nature отметил Александру как одну из десяти наиболее влиятельных персон в науке, несмотря на то что этим журналом владеет то самое издательство Elsevier, которое, собственно, несет наибольшие убытки от деятельности Александры.
Александра Элбакян и поисковая страница созданного ей сайта Sci-Hub. Достаточно набрать в поисковой строке название научной статьи и Sci-Hub выдаст ее полный текст
АЛЬПИНА ДИДЖИТАЛ
«Я не против называть наш сайт пиратским. Сейчас это слово стало означать свободное копирование и распространение информации. Я считаю, что нужно продвигать такого рода проекты, а не прятаться, — ведь мы развиваем науку, а не совершаем преступления»
Идея создания Sci-Hub появилась у девушки в 2009 году, когда она не смогла скачать нужные для диплома статьи. Это типичная проблема ученых из мелких университетов: большинство научных статей находится на сайтах журналов в платном доступе — скачивание одного материала обойдется в 30 долларов. Крупные и богатые университеты могут позволить себе купить подписку на журнал, но бедным это не по карману. Александра, как и другие ученые, получала статьи нелегально — обращаясь к коллегам из зарубежных университетов, у которых была подписка. Для Sci-Hub она изящно автоматизировала этот процесс: написала скрипт, который сам вводит логины и пароли университетов, а затем сохраняет статьи в свою базу данных, откуда их может получить любой желающий. Проект Александры заработал в 2011 году и быстро стал популярным в мире, особенно на постсоветском пространстве, в Китае, Индии и Бразилии. Сейчас на Sci-Hub поступает более 400 обращений ежедневно, а в его базе около 50 миллионов статей — там можно найти практически все.
Не нужно думать, что Sci-Hub обворовывает авторов статей — ученых. Они никаких денег от издательств не получают. Труд рецензентов — других ученых, которым отправляют статью для проверки — тоже чаще всего не оплачивается. Доходы издателей огромны, а относительная прибыль издательства Elsevier выше, чем у нефтяных компаний и Apple. Это издательство можно назвать главным врагом Александры: летом 2017 года оно через суд обязало Sci-Hub выплатить 15 миллионов долларов. Деньги Александра платить не собирается (их и нет: проект некоммерческий), но, проиграв суд, Sci-Hub к тому же лишился домена .org и с тех пор кочует по разным доменам. Осенью 2018 года сервис был также заблокирован Роскомнадзором, но им все равно пользуются — а значит, он по-прежнему развивает науку и стимулирует прогресс.
«Блокировка Sci-Hub Роскомнадзором меня расстраивает. Я ожидала, что Россия встанет на сторону интернет-коммунизма как преемница СССР. Я рассчитывала на полную отмену копирайта и признания за каждым человеком права на доступ к научной информации».
«Я не против называть наш сайт пиратским. Сейчас это слово стало означать свободное копирование и распространение в интернете информации. Ничего зазорного в этом нет… Я считаю, что нужно продвигать такого рода проекты, а не прятаться. Прячась, ты уже заранее позиционируешь себя как преступника, но ведь это не так — мы развиваем науку, а не совершаем преступления».
5. Ноам Хомский: американский Сократ
Профессор лингвистики Массачусетского технологического института, политический публицист и общественный деятель. Родился в 1928 году.
«Существует несколько Хомских — один занимается политикой, другой философией, третий — лингвистикой», — так о себе шутит сам профессор, которому перевалило за 90. Ученый, совершивший революцию в лингвистике, сегодня даже больше известен радикально-левыми политическими взглядами, критикой политики правительства и системы образования США. Активную политическую карьеру он, как и преподавание, начал еще в 1960-е с выступлений и публикаций, направленных против войны во Вьетнаме. С тех времен ученый не устает обрушиваться на американское правительство с уничтожающей критикой, называя США «основным источником международного терроризма», и объясняет массам, как транснациональные корпорации с помощью американской военной машины, неолиберальной экономической политики и контроля над СМИ навязывают свою власть миру. Вдобавок Хомский, по происхождению украинский еврей, является ярым противником и критиком существования Израиля как государства.
С такими взглядами Хомский должен был бы перессориться со всеми влиятельными людьми, но его чтут и изучают в ведущих американских университетах, его политические идеи восприняты на ура антиглобалистами, он один из наиболее авторитетных левых мыслителей в США, а пресса описывает его в следующих выражениях: «добрейший и скромнейший человек с мягким голосом», «американский Сократ», «совесть нации» и «самый влиятельный из живущих сегодня интеллектуалов».
Вы согласны с тем, что язык — продукт человеческой культуры, дети учатся ему у родителей, а грамматику узнают в школе? Хомский утверждает прямо противоположное: наше умение говорить подобно умению птицы петь и умению паука плести паутину. Человеческий язык никто не придумывал — это инстинкт, генетически запрограммированная врожденная способность. В мозгу изначально содержится программа, позволяющая правильно строить и расшифровывать предложения, она дается нам от природы, а процесс обучения направлен лишь на то, чтобы выучить слова и нюансы конкретного языка. Эта программа, общая для всех людей, — универсальная ментальная грамматика, она позволяет детям в течение нескольких лет без особой помощи взрослых освоить сложнейшие правила любого языка.
Ноам Хомский
TRACEY NEARMY/EPA/TASS
Наше умение говорить подобно умению птицы петь. Человеческий язык никто не придумывал — это инстинкт. В мозгу изначально содержится программа, позволяющая правильно строить и расшифровывать предложения, она дается нам от природы, а процесс обучения направлен лишь на то, чтобы выучить слова и нюансы конкретного языка
В 1957 году ученый впервые сформулировал теорию универсальной грамматики в книге «Синтаксические структуры», разделив лингвистику на две эпохи: до Хомского и после Хомского. Он начинал со взглядов, которых не принял бы ни один лингвист того времени, но за пару десятилетий обратил в свою веру чуть ли не всю американскую лингвистику. Подтверждения или опровержения его теории продолжают искать современные ученые. Ведь до сих пор неясно, почему, например, дети, до определенного возраста росшие вне общества, теряют способность обучиться языку.
«Язык — это запрограммированное свойство, довольно жесткая система. Эту способность создает определенный участок нашего мозга. И эта способность не изменилась с момента ее возникновения, но сами языки меняются постоянно. Мои внуки говорят не так, как говорил я в их возрасте, сленг тинейджеров вообще меняет язык за одно поколение. Однако все это только поверхностные изменения в рамках заданной структуры. Я хочу понять, что это за жесткая форма, которая не позволяет языку кардинально меняться».
6. Дэниел Эверетт: вероотступник в лингвистике
Американский лингвист, профессор Университета Бентли. Родился в 1951 году.
В 1977 году в Бразилию прибыл молодой миссионер с женой и тремя маленькими детьми. Они поселились в джунглях Амазонии на реке Маиси в изолированном племени охотников-собирателей — пираха. Эверетт собирался обратить их в христианскую веру. В результате с обращением ничего не вышло, да и сам Эверетт веру утерял — зато этот невысокий коренастый мужчина с бородой стал лингвистом (причем и здесь быстро добился статуса «еретика»). Он проработал с индейцами пираха более 30 лет и сам около восьми лет прожил в племени. Эверетт — один из трех людей Запада, владеющих языком пираха. «Он превратился в чистого шарлатана, хотя был хорошим описательным лингвистом», — так отзывается о нем его главный оппонент Ноам Хомский.
Свою миссию Эверетт начал с изучения языка аборигенов, в котором обнаружил много странностей. В нем нет слов для чисел, нет таких слов, как «вчера», «сегодня», «завтра», «вечер», «неделя», «месяц». Индейцы пираха не верят в богов, не рассказывают мифы о сотворении мира и сказки. Несмотря на давние контакты с цивилизованными людьми, представители племени так и не научились обращаться с деньгами и не выучили другой язык.
Только спустя 20 лет Эверетт понял, почему. Пираха говорят только о том, что сами видели, или же пересказывают то, что узнали со слов человека, хорошо им знакомого. Исследователь назвал это принципом непосредственного опыта. Эти люди живут здесь и сейчас, не говорят о далеком прошлом и будущем.