Рецензия(обзор) заявки Анатолия Лазаренко на премию Evolution 2.0 за Natural Code (перевод с английского)
23 марта 2021 г.
Это во многих отношениях уникальное предложение, и читать его было приятно. Автор отстаивает необходимость возникновения организации в абиотических системах, обусловленную физико-химическими (в основном термодинамическими) законами. Набор интересных самоорганизующихся абиотических явлений, к которым они применимы, указан во введении, и представлен примерный экспериментальный план для химии пребиотиков. Мы очень ценим усилия автора, направленные на то, чтобы текст был доступен широкому кругу читателей. Мы нашли это предложение очень интересным и выше среднего, особенно при разработке экспериментальной установки, о которой мы могли бы найти более важную информацию на веб-сайте, на который ссылается автор. Дальнейшие комментарии к этому представлению и окончательное решение представлены ниже.
Несмотря на то, что текст представлен для широкого круга читателей, некоторые предложения все еще очень трудно прояснить, например «Обобщая это рассуждение на другие неравновесные системы (например, типа устройств для наблюдения ячеек Бенара) можно предположить, что достаточная открытость системы после превышения потоком энергии через нее определенного порога «заставляет» ее самостоятельно находить фазовую траекторию, приводящую на новый уровень упорядочивания». Мы рекомендуем тщательно отредактировать текст на английском языке в случае, если автор желает опубликовать это представление (заявку) в любом формате (включая наш веб-сайт), чтобы сделать его более понятным и доступным, однако это не является обязательным.
Некоторые деликатные проблемы возникают с заявкой, касающиеся научного содержания и рекомендаций по присуждению премии Evo 2.0. В начале пункта 4 автор заявляет, что «Эволюция [необратима]». Хотя это было принципом в господствующей филогении, на уровне черт это не так, и это было известно почти с самого начала дарвинизма (HJ Muller, 1939. Biological Reviews 14 (3), 261-280) и совсем недавно с несколькими примерами (1. Gabriel et al. 2005. The American Naturalist, 166: 339-353; 2. Wiesch et al. 2010. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 54: 2085-2095; 3. Powel et al.2020. PNAS 117: 6608-6615). Кажется, что автор может смешивать здесь эволюцию с анаболизмом, мутациями или ростом, но даже это вызывает сомнения. По-прежнему неясно, что автор имеет в виду, говоря «когда достигнут предел сложности». Это может быстро превратиться в скорее философские дискуссии, а не в научные, и мы упоминаем это только для ясности.
Понятие «Бог» вводится в начальных частях представления, и это понятие трудно разместить в научных и технических дискуссиях. Эта концепция занимает центральное место в пункте 11, но появляется в других местах. Не наше дело ставить под сомнение метафизические наклонности автора, и это было бы очень интересно обсудить на другой платформе, сфокусированной на философии или теологии. Тем не менее, приз Evo 2.0 представляет собой техническую и научную платформу, и для ее целей, а также в погоне за объективными обсуждениями, если автор желает представить новую версию этого (частичного) решения, мы просим, чтобы эта версия включала в себя только технические и научные термины.
Особое внимание, уделенное в пункте 12 Илье Пригожину и Ф. Хайеку (к которым мы добавили бы Грегуара Николиса, Умберто Матурана, Франсиско Варела, Стюарта Кауфмана и других) в их акценте на самоорганизующейся природе сложных явлений, очень актуально для проблемы происхождение жизни и похвально. Позже в представлении не хватает конкретного отношения конкретных результатов предлагаемого эксперимента к этим идеям. Какие типы самоорганизующихся конструктов ожидает автор найти в «бульоне»?
В пункте 18. автор спрашивает «почему, например, репликация не проявляется в пресной воде, а инкапсуляция в виде протоклеток - в морской?» Последнее было недавно опровергнуто экспериментальной демонстрацией образования пузырьков в соленой воде (Jordan et al. 2019. Nature Ecology & Evolution 3: 1705-1714).
Пункт 20. является хорошим, поскольку подчеркивает важность целостных подходов и комплексности. Однако утверждение, что это редкая работа и что ссылка [9] является ее первым примером, неточно. Многие авторы в области происхождения жизни указывали на необходимость сложности экспериментов с пребиотиками, настолько, что существуют термины для таких подходов, как «сложные системы», «системная химия» и «беспорядочная химия». Частично рассмотрено в Nicholas et al. 2017. Phil. Пер. R. Soc. А. 375: 20160347. Другой пример этого подхода - Jia et al. 2019. PNAS 116: 15830-15835. Дополнительные примеры целостного и интегративного подходов к происхождению жизни были рассмотрены в Preiner et al. 2020. Life 10 (3), 20.
Описанный эксперимент очень интересен как «симулятор» какой-то сложной гидротермальной системы. Некоторые другие разрабатывают аналогичные, хотя, вероятно, более простые системы, например Herschy et al. 2014. J Mol Evol 79: 213–227; Mielke et al. 2010 Astrobiology 799-810. Говорят, что и ЦЕРН, и НАСА разрабатывают или находятся на ранних стадиях проектирования аналогичных реакторов. Однако очень неясно, каковы будут особенности предлагаемого здесь эксперимента - каков именно будет состав «воздуха» и «океанской воды», какое оборудование потребуется, соотношение затрат на реализацию и субстраты с результатами эксперимента и т. д. Но, что наиболее важно, ожидаемый результат эксперимента и его ценность для нашего приза очень неясны. Автор упоминает «бульон», но какую ценность мы можем ожидать от этого бульона? Как он частично «генерирует, передает и принимает простой код», как того требует приз Evo 2.0?
Конечно, интересно проанализировать фазовые переходы и состав бульона в таком эксперименте, но неизвестно, какое значение это имеет для нашей цели. Считает ли автор ценность этой системы в производстве интересных биомолекул? С какой уверенностью можно ожидать частичной генерации кода и на каких предположениях эта уверенность может быть основана? Нам кажется, что на данном этапе это предложение очень рискованное. Внедрение «сушилки» интересно, но ее нужно протестировать заранее, чтобы проанализировать ее потенциал.
В общем, это кажется очень интересной установкой для химии пребиотиков, имеющей потенциальную ценность в отраслях биопродукции. Очень неясно, как это могло бы решить происхождение кода. Нам необходимы предварительные эксперименты, чтобы оценить частичную ценность этого материала для испытания Evo 2.0. Нам должно быть ясно, какое частичное решение предлагаемые «бульоны» могут дать конкретному вопросу о происхождении кода. Будет ли эксперимент просто предоставлять строительные блоки для протоклетки и / или кода? Если это так, то есть другие, кто произвел подавляющее большинство указанных строительных блоков, даже если в других экспериментальных условиях. Чего не хватает, так это самоорганизации указанных молекул в коде. Если автор доказывает создание всех строительных блоков для кода в одной и той же настройке, это все равно не код. Однако, если автор демонстрирует повышенную производительность для определенных молекул, представляющих коммерческий интерес, или любой другой ценный результат установки, это может быть интересно для нас. Необходимо представить некоторые предварительные и конкретные доказательства.
Команда первоначального обзора EVO2.0