Страница:
Тот же самый принцип, который показывает линии происхождения древних текстов (а это помогает исправить их ошибки копирования) таким образом также показывает линии происхождения современной жизни. Действительно, это указывает на то, что вся известная жизнь происходит от общего предка.
Команды генов, формировали более сложные клетки, чем когда-либо, а затем направляли кооперацию клеток, что сформировало сложные организмы. Вариация и селекция благоприятствовали командам генов, которые формировали животных с хорошо защищающей кожей и голодными ртами, оживляемых нервами и мускулами, ведомых глазами и мозгом. Как это выразил Ричард Давкинс, гены строили всё более сложные машины выживания, чтобы помочь своему собственному копированию.
Когда гены собаки копируются, они часто перемешиваются с генами других собак, которые были отобраны людьми, которые затем отбирают, каких щенков держать и каким размножаться. В течение тысячелетий, люди превратили волко-подобных животных в серых гончих, декоративных пуделей, такс, и сенбернаров. Путём отбора, каким генам выживать, люди изменили и тело, и характер собак. Человеческие желания определили успех для генов собак; иные факторы определили успех для генов волка.
Мутация и отбор генов на протяжение многих эпох заполняли мир травой и деревьями, насекомыми, рыбой и людьми. Более недавно появлялись и умножались другие объекты – инструменты, здания, самолеты, и компьютеры. И подобно безжизненным молекулам РНК, эти аппаратные средства эволюционировали.
Взгляните на комплекс предков космического челнока. Со стороны самолетов, он происходит от алюминиевых реактивных самолетов шестидесятых, которые сами произошли по линии, идущей в прошлое через алюминиевые этажерки Второй Мировой Войны, к бипланам из дерева и материи времён Первой Мировой, и к планёрам с мотором братьев Райт, и, наконец, к игрушечным планёрам и воздушным змеям. Со стороны ракет, космический челнок восходит к ракетам для полётов на луну, к военным ракетам, к артиллерийским ракетам прошлого века ("и ракет красные вспышки…"), и наконец к фейерверкам и игрушкам. Этот гибрид из самолёта и ракеты летает и путём варьирования компонентов и конструкции, аэрокосмические инженеры будут разрабатывать ещё лучшие челноки.
Инженеры говорят о «поколениях» технологии; Японский проект компьютера "пятого поколения" показывает, насколько стремительно растут и множатся некоторые технологии икра. Инженеры говорят о «гибридах», "конкурирующих технологиях" и их "быстром размножении". Директор по исследованиям фирмы IBM, Ральф. Е. Гомори подчёркивает эволюционную природу технологии, когда пишет о том, что "развитие технологии – намного более эволюционно, чем революционно или ориентированно на прорывы, чем большинство людей себе представляет." (Действительно, даже прорывы, такие важные, как молекулярные ассемблеры, будут развиваться через много маленьких шагов.) В цитате, которая предшествует этой главе, профессор Герберт А. Симон университета Карнеги-Мелон подталкивает нас к тому, чтобы "думать о процессе конструирования как о включающем, во-первых, генерацию альтернатив, а затем тестирования этих альтернатив по целому ряду требований и ограничений." Генерация и тестирование альтернатив – это синонимы вариации и селекции.
Иногда различные альтернативы уже существуют. В "Одном высоко развитом комплекте инструментов" в "Следующем всеобъемлющем земном каталоге", Дж. Болдуин пишет: "Наш портативный магазин развивается уже примерно в течении двадцати лет. На самом деле нет ничего особого в нём за исключением непрерывного процесса удаления устаревших и не отвечающих требованиям инструментов и замены их на более подходящие, что имеет результатом коллекцию, которая стала системой для производства вещей, а не просто грудой оборудования."
Болдуин точно использует термин «развивающийся». Изобретение и изготовление на протяжение тысячелетий производили изменения в конструкции инструментов, и Болдуин отсеивал текущий урожай конкурентным отбором, сохраняя те, что работали лучше всего с другими его инструментами, чтобы служить его нуждам. За годы вариации и селекции его система эволюционировала – процесс, который очень рекомендуется. На самом деле, он настаивает на том, что никогда не надо планировать покупку полного набора инструментов. Вместо этого, он предлагает покупать инструменты, которые часто приходится занимать, инструменты, отобранные не теорией, а опытом.
Технологические изменения часто делаются специально, в том смысле, что инженерам платят, чтобы они изобретали и тестировали. Однако, некоторые новинки есть чистая случайность, подобно открытию сырой формы тефлона в цилиндре, в котором предположительно должен был быть газ тетрафлюороэтилен: когда открыли клапан, она остался внутри; когда клапан распилили, чтобы расширить отверстие, там оказалось странное, твердое вещество, похожее на воск. Другие новинки произошли от систематических просчётов. Эдисон пробовал обугливать все от бумаги до бамбука и паутины паука, пытаясь найти хорошую нить накаливания для лампочки. Чарльз Гудиар просиживал на кухне в течение долгих лет, пытаясь превратить клейкую натуральную резину в прочное вещество, пока наконец случайно не уронил сульфурированную резину в горячую печку, выполнив первую грубую вулканизацию.
В разработке, метод информированных проб и ошибок, а не планирование безупречного интеллекта, принесло большинство продвижений вперёд; вот почему инженеры строят опытные образцы. Петерз и Ватерман в своей книге "В поиске совершенства" показывают, что тот же самое продолжает быть истинным и для совершенствования продуктов, и для совершенствования политики компаний. Вот почему наилучшие из компаний создают "среду и комплекс отношений, которые поощряют экспериментирование", и почему они развиваются "очень по-дарвински".
Фабрики создают порядок через вариацию и селекцию. Грубые системы по контролю качества проверяют и отказываются от дефектных частей перед тем, как собирать изделия, а сложные системы управления качеством используют статистические методы, чтобы выяснять причины дефектов и помогая инженерам изменять производственный процесс, чтобы минимизировать дефекты. Японские инженеры, основываясь на работе В. Эдварда Деминга по статистике контроля качества, сделали такую вариацию и селекцию промышленных процессов опорой успеха экономики своей страны. Системы, основанные на ассемблерах, также будут нуждаться в измерении результатов, чтобы исправлять дефекты.
Контроль качества – своего рода эволюция, имеющая целью не изменение, а устранение вредных изменений. Но также, как дарвинская эволюция может сохранять и распространять благоприятные мутации, также качественные системы контроля могут помогать менеджерам и рабочим сохранять и распространять более эффективные процессы, возникают ли они случайно или преднамеренно.
Всё, что делают инженеры и изготовители, готовит изделия к их последнему испытанию. выйдя на рынок, бесконечное множество гаечных ключей, автомобилей, носков и компьютеров конкурируют за благосклонность покупателей. Когда информированные покупатели свободны выбрать, изделия, которые умеют делать слишком мало, или стоят слишком много в конце концов не могут воспроизводиться. Также как в природе, испытание конкуренцией делает вчерашнего победителя в конкуренции завтрашним донным отложением. «Экология» и «экономика» имеют общего больше, чем только лингвистические корни.
И на рынке и на реальных и воображаемых полях битвы, глобальное соревнование заставляет организации изобретать, покупать, выпрашивать и воровать всё более действенные технологии. Некоторые организации конкурируют большей частью в предложении людям лучших товаров, другие конкурируют большей частью в запугивании их более совершенным оружием. Обоих толкает прессинг эволюции.
Глобальная гонка технологий ускорялась в течение миллиардов лет. Слепота земляного червя не могла блокировать развитие зорких птиц. Маленький мозг и неуклюжие крылья птицы не могли блокировать развитие человеческих рук, умов и стреляющих ружей. Аналогично, местные запреты не могут блокировать развитие военной и коммерческой технологии. По-видимому, мы должны управлять гонкой технологий или умереть, однако сила технологической эволюции делает из антитехнологических движений посмешище: демократические движения за местные ограничения могут ограничить только мировые демократии, но не мир в целом. История жизни и потенциал новых технологий подсказывает некоторые решения, но это – вопрос из Части 3.
Во-вторых, конструкция сама развивается путём вариации и селекции. Инженеры часто использует математические законы, разработанные, чтобы описывать, к примеру, тепловые потоки и эластичность, чтобы проверять моделируемые конструкции перед тем, как их строить. Таким образом намечают планы, далее цикл конструирования, вычислений, критики и изменения конструкции, избегая тем самым расходов по непосредственной обработке металла. Таким образом создание конструкций происходит через нематериальную форму эволюции.
Например, закон Хука описывает, как металл гнётся и распрямляется: деформация пропорциональна приложенному напряжению; в два раз увеличивается напряжение, в два раза увеличивается растяжение. Хотя он только приблизительно правилен, он продолжает быть довольно точным, пока эластичность металла наконец не уступает напряжению. Инженеры могут использовать форму закона Хука для разработки бруса металла, который способен поддерживать груз без слишком большого изгиба, а затем сделать его только немного более толстым, чтобы учесть погрешности в законе и в своих конструкторских вычислениях. Также они могут использовать форму закона Хука для описания изгиба и скручивания крыльев самолёта, теннисных ракеток и автомобильных каркасов. Но простые математические уравнения не подходят прямо для таких изогнутых структур. Инженеры должны подгонять уравнения для упрощения форм (частей конструкции), и далее собрать эти частичные решения для описания изгиба целого. Это – метод (называемый "анализ конечных элементов"), который обычно требует огромных вычислений, а без компьютеров он был бы невыполним. С компьютерами он стал общеупотребительным.
Такое моделирование продолжает древнюю тенденцию. Мы всегда воображали последствия, в надежде и в страхе, когда нам нужно было выбирать курс действия. Более простые мысленные модели (будь то врожденные или приобретённые) несомненно также управляют и животными. Базируясь на правильных мысленных моделях, мысленный эксперимент может заменить более дорогостоящие (или даже смертельно опасные) физические эксперименты – приобретение, которой эволюция благоприятствовала. Инженерное моделирование просто продолжает эту способность воображать последствия, чтобы делать ошибки мысленно, а не в действиях.
В "Одном высоко развитом комплекте инструментов"" Дж. Болдуин обсуждает, как инструменты и мысли смешиваются в работе единичного производства: "вы начинаете встраивать вашу инструментальную способность в то, как вы думаете о создании вещей. Как скажет вам каждый, кто долго работает, инструменты скоро становятся чем-то вроде автоматической частью процесса конструирования… Но инструменты не могут становиться частью вашего процесса конструирования, если вы не знаете, что у вас есть и что каждый инструмент делает."
Наличие ощущения способностей инструментов необходимо при планировании индивидуального проекта для поставки в следующую среду; и это не менее существенно при формировании стратегии для управления крупными достижениями грядущих десятилетий. Чем лучше наше ощущение инструментов будущего, тем более основательными будут наши планы выживания и процветания.
Мастер в цехе может держать инструменты в пределах видимости; работа с ними каждый день делает их знакомыми его глазам, рукам и разуму. Он узнаёт их способности естественным образом и может непосредственно творчески использовать это знание. Но люди, такие как мы, которым требуется понять будущее, встают перед более сложной задачей, поскольку будущие инструменты существуют сейчас только как идеи и как возможности, заложенные в законы природы. Эти инструменты не висят на стене, и не производят впечатления на разум через свой вид, звук или прикосновение, также они не будут это делать, пока не появятся как реальные предметы. В следующие годы подготовки только изучение, воображение и мысль могут сделать их способности реальными для ума.
Конечно, нам нет нужды действительно идентифицировать репликаторы, чтобы распознать эволюцию. Дарвин описал эволюцию ранее, чем Мендель обнаружил гены, а генетики узнали много о наследственности прежде, чем Ватсон и Крик открыли структуру ДНК. Дарвин не нуждался в знании молекулярной генетики, чтобы понять, что организмы различаются и что некоторые оставляют больше потомков.
Репликатор – это структура, которая способна сделать так, чтобы образовалась её копия. Ей может требоваться помощь; без копирующих белковых машин ДНК не могла бы себя копировать. Но по этому стандарту, некоторые машины – репликаторы! Компании часто делают машины, которые попадают в руки конкурента; конкурент далее изучает их секреты и строит копии. Также как гены «используют» белковые машины, чтобы себя копировать, также такие машины «используют» человеческие умы и руки, чтобы размножаться. С нанокомпьютерами, управляющими ассемблерами и дизассемблерами, копирование средств производства могло бы даже быть автоматизировано.
Человеческий разум, однако намного более тонкая машина имитации, чем любая простая белковая машина или ассемблер. Голос, письмо и рисунок могут передать конструкции из разума к разуму прежде, чем они примут форму как аппаратные средства. Идеи, стоящие за методами разработки, ещё более тонкие: более абстрактные, чем аппаратные средства, они копируются и функционируют исключительно в мире разума и систем символов.
Там, где гены эволюционировали в течение поколений и эпох, мысленные репликаторы пока эволюционируют в течение дней и десятилетий. Подобно генам, идеи расщепляются, объединяются и принимают многообразные формы (гены могут быть расшифрованы из ДНК в РНК и снова использованы; идеи могут быть переведены с языка на язык). Наука не может пока описать нейронные структуры, которые воплощают идеи в мозгу, но любой может видеть, что идеи мутируют, воспроизводятся и конкурируют. Идеи подвержены эволюции.
Ричард Давкинс называет элементы воспроизводящихся мысленных структур «мимами» (англ. "meme"). Он говорит: "примеры мимов – мелодии, идеи, общеупотребительные выражения, мода в одежде, способы производства горшков и постройки арок. Также, как гены размножаются в среде генов, перескакивая от тела к телу (от поколения к поколению) через сперму или яйца, также мимы размножаются в среде мимов перескакивая из мозга в мозг посредством процесса, который в широком смысле может называться имитацией."
Начиная с древних времён, мысленные модели и способы поведения передавались от родителя ребенку. Мимические структуры, которые помогают выживанию и воспроизводству, имели тенденцию распространяться. (Ешьте этот корень только после приготовления; не ешьте те ягоды, их злой дух будет скручивать ваши кишки." Год за годом, люди поступали по-разному и с разнообразными результатами. Год за годом кто-то умирал, в то время как остальные находили новые способы выживания и передавали их дальше. Гены построили мозги на принципе имитации, поскольку имитируемые структуры были в целом полезны: в конце концов их носители выживали и распространяли их.
Сами мимы, тем не менее, встречают свои собственные вопросы «жизни» и «смерти»: как репликаторы, они развиваются исключительно, чтобы выживать и распространяться. Подобно вирусам, они могут воспроизводиться, не помогая выживанию или благосостоянию их хозяина. В действительности мим "жертвы во имя" может распространяться через сам факт убийства своего хозяина.
Гены, подобно мимам, выживают, используя различные стратегии. Некоторые гены утки распространили себя, поощряя уток разбиваться на пары для заботы о твоих яйцах, несущих гены и молодняка. Некоторые гены утки распространили себя (находясь в самцах утки), поощряя насилие, а некоторые (находясь в самках утки), поощряя отложение яиц в гнёздах других уток. Ещё одни гены, обнаруживаемые в утках – гены вируса, способные распространяться без того, чтобы производить новых уток. Защита яиц помогает виду уток (и индивидуальным генам уток) выживать; насилие помогает одному набору утиных генов в ущерб другому; инфекция в общем случае помогает вирусным генам за счёт утиных генов. Как отмечает Ричард Давкин, гены «заботятся» только о копировании себя: они ведут себя эгоистично.
Но эгоистичные мотивы могут поощрять кооперацию. Люди, ищущие деньги и признание для себя, сотрудничают, чтобы строить корпорации, которые служат потребностям других людей. Эгоистичные гены сотрудничают, чтобы строить организмы, которые сами часто сотрудничают. Даже в этом случае, чтобы вообразить, что гены автоматически служат какому-то благу более высокого уровня (своим хромосомам? своим клеткам? телам? своим видам?), нужно неправильно понимать общее действие лежащей в основе причины. Игнорировать эгоистичность репликаторов значит быть убаюканным опасной иллюзией.
Некоторые гены в клетках – полнейшие паразиты. Подобно генам герпеса, вставленным в человеческие хромосомы, они эксплуатируют клетки и вредят их хозяевам. Однако если гены могут быть паразитами, почему не также ими быть мимы?
В "Расширенном фенотипе", Ричард Давкинс описывает червя, который паразитирует на пчеле и заканчивает свой жизненный цикл в воде. Он попадает из пчелы в воду, заставляя пчелу-хозяина нырнуть и умереть. Точно так же муравьиный мозговой червь должен войти в овцу, чтобы закончить свой жизненный цикл. Чтобы это сделать, они прогрызают отверстие в мозгу хозяина-муравья, некоторым образом вызывая такие изменения, что заставляет муравья «хотеть» взобраться на верхушку стебля травинки и ждать, пока в конце концов его не съест овца.
Как черви входят в другие организмы и используют их, чтобы выживать и копироваться, так же делают мимы. Действительно, отсутствие мимов, эксплуатирующих человека для своих собственных эгоистичных целей было бы удивительно, это было бы признаком некоторой мощной, действительно, почти совершенной, умственной иммунной системы. Но мимы-паразиты явно существуют. Также как вирусы научились побуждать клетки производить вирусы, также слухи научились звучать правдоподобно и пикантно, побуждая повторение. Спросите, не является ли слух правдой, а как он распространяется. Опыт показывает, что идеям, научившимся быть успешными репликаторами, нужно иметь лишь очень немного от правды.
В лучшем случае письма по цепочке, ложные слухи, модные глупые поступки, и другие умственные паразиты вредят людям, тратя впустую их время. В худшем случае, они внедряют смертельные заблуждения. Эти системы мимов эксплуатируют человеческое невежество и уязвимость. Их распространение подобно тому, что у кого-то простуда и он чихает на своих друзей. Хотя некоторые мимы действуют во многом подобно вирусам, заразность не обязательно является чем-то плохим (вспомните заразную улыбку или заразную хорошую натуру). Если набор идей имеет достоинство, то такая заразность просто повышает её достоинство, и действительно, лучшие этические учения также нас учат учить этике других. Хорошие публикации могут развлекать, обогащать понимание, помогать суждению и рекламировать подарочные подписки. Распространение полезных систем мимов подобно предложению полезных зёрен для сада друга.
Старейшая и самая простая умственная иммунная система просто даёт команду: ""верь старому и отбрасывай новое". "Что-то вроде этой системы обычно удерживало племена от отказа от старого, проверенного пути в пользу безумства новых идей – таких как идея повиновения предполагаемым приказам призрака уничтожить весь скот и всё зерно племени, и что это принесёт каким-то образом чудесное изобилие пищи и армии предков выгонят чужеземцев. (Этот пакет мимов заразил племя Ксоза из Южной Африки в 1856 году; к следующему году 68 000 умерли, большей частью от голода.)
Иммунная система вашего тела следует подобному правилу: она обычно принимает все типы клеток, присутствовавшие в начале жизни и отторгает как инородные и опасные такие, как потенциальные раковые клетки и вторгающиеся бактерии. Этот простая система "отбрасывай новое" когда-то работала хорошо, однако в век трансплантации органов она может убить. Аналогично, в век, когда наука и технология – постоянно присутствующие факторы, которые и новые и заслуживающие доверия, негибкая умственная иммунная система становится опасной помехой.
При всех своих недостатках, тем не менее принцип "отклоняй всё новое" прост и предлагает реальные преимущества. Традиция содержит многое, что испытано и истинно (или, если не истинно, то по крайней мере осуществимо). Изменение рискованно: как большинство мутаций носят отрицательный характер, также и большинство новых идей неправильно. Даже разум может быть опасен: если традиция связывает обоснованную практику со страхом приведений, то слишком уверенная в себе рациональная мысль может отвергнуть хорошее вместе с ложным. К сожалению, традиции, которые в процессе эволюции стали нести нечто хорошее, могут быть менее привлекательными, чем идеи, в процессе эволюции научившиеся выглядеть хорошими, когда исследуют первые, самая глубоко обоснованная традиция может быть смещена худшими идеями, которые выглядят более привлекательно для рационального ума.
Выращивание репликаторов
Первые репликаторы на Земле развили способности, превышающие способности молекул РНК, копирующиеся в испытательных пробирках. К моменту, когда они достигли бактериальной стадии, они развили «современную» систему использования ДНК, РНК и рибосом для построения белка. Далее мутации изменили не только саму копирующуюся ДНК, но и белковые машины, а также живые структуры, которые они строят и которым придают форму.Команды генов, формировали более сложные клетки, чем когда-либо, а затем направляли кооперацию клеток, что сформировало сложные организмы. Вариация и селекция благоприятствовали командам генов, которые формировали животных с хорошо защищающей кожей и голодными ртами, оживляемых нервами и мускулами, ведомых глазами и мозгом. Как это выразил Ричард Давкинс, гены строили всё более сложные машины выживания, чтобы помочь своему собственному копированию.
Когда гены собаки копируются, они часто перемешиваются с генами других собак, которые были отобраны людьми, которые затем отбирают, каких щенков держать и каким размножаться. В течение тысячелетий, люди превратили волко-подобных животных в серых гончих, декоративных пуделей, такс, и сенбернаров. Путём отбора, каким генам выживать, люди изменили и тело, и характер собак. Человеческие желания определили успех для генов собак; иные факторы определили успех для генов волка.
Мутация и отбор генов на протяжение многих эпох заполняли мир травой и деревьями, насекомыми, рыбой и людьми. Более недавно появлялись и умножались другие объекты – инструменты, здания, самолеты, и компьютеры. И подобно безжизненным молекулам РНК, эти аппаратные средства эволюционировали.
Эволюция технологии
Также как камни Земли записывают возникновение всё более сложных и дееспособных форм жизни, так что реликвии и письма человечества записывают появление всё более сложных и дееспособных форм средств производства. Наши самые старые выжившие средства производства – это сам камень, погребённый вместе с останками наших предков; наши самые новые средства производства летают над нашими головами.Взгляните на комплекс предков космического челнока. Со стороны самолетов, он происходит от алюминиевых реактивных самолетов шестидесятых, которые сами произошли по линии, идущей в прошлое через алюминиевые этажерки Второй Мировой Войны, к бипланам из дерева и материи времён Первой Мировой, и к планёрам с мотором братьев Райт, и, наконец, к игрушечным планёрам и воздушным змеям. Со стороны ракет, космический челнок восходит к ракетам для полётов на луну, к военным ракетам, к артиллерийским ракетам прошлого века ("и ракет красные вспышки…"), и наконец к фейерверкам и игрушкам. Этот гибрид из самолёта и ракеты летает и путём варьирования компонентов и конструкции, аэрокосмические инженеры будут разрабатывать ещё лучшие челноки.
Инженеры говорят о «поколениях» технологии; Японский проект компьютера "пятого поколения" показывает, насколько стремительно растут и множатся некоторые технологии икра. Инженеры говорят о «гибридах», "конкурирующих технологиях" и их "быстром размножении". Директор по исследованиям фирмы IBM, Ральф. Е. Гомори подчёркивает эволюционную природу технологии, когда пишет о том, что "развитие технологии – намного более эволюционно, чем революционно или ориентированно на прорывы, чем большинство людей себе представляет." (Действительно, даже прорывы, такие важные, как молекулярные ассемблеры, будут развиваться через много маленьких шагов.) В цитате, которая предшествует этой главе, профессор Герберт А. Симон университета Карнеги-Мелон подталкивает нас к тому, чтобы "думать о процессе конструирования как о включающем, во-первых, генерацию альтернатив, а затем тестирования этих альтернатив по целому ряду требований и ограничений." Генерация и тестирование альтернатив – это синонимы вариации и селекции.
Иногда различные альтернативы уже существуют. В "Одном высоко развитом комплекте инструментов" в "Следующем всеобъемлющем земном каталоге", Дж. Болдуин пишет: "Наш портативный магазин развивается уже примерно в течении двадцати лет. На самом деле нет ничего особого в нём за исключением непрерывного процесса удаления устаревших и не отвечающих требованиям инструментов и замены их на более подходящие, что имеет результатом коллекцию, которая стала системой для производства вещей, а не просто грудой оборудования."
Болдуин точно использует термин «развивающийся». Изобретение и изготовление на протяжение тысячелетий производили изменения в конструкции инструментов, и Болдуин отсеивал текущий урожай конкурентным отбором, сохраняя те, что работали лучше всего с другими его инструментами, чтобы служить его нуждам. За годы вариации и селекции его система эволюционировала – процесс, который очень рекомендуется. На самом деле, он настаивает на том, что никогда не надо планировать покупку полного набора инструментов. Вместо этого, он предлагает покупать инструменты, которые часто приходится занимать, инструменты, отобранные не теорией, а опытом.
Технологические изменения часто делаются специально, в том смысле, что инженерам платят, чтобы они изобретали и тестировали. Однако, некоторые новинки есть чистая случайность, подобно открытию сырой формы тефлона в цилиндре, в котором предположительно должен был быть газ тетрафлюороэтилен: когда открыли клапан, она остался внутри; когда клапан распилили, чтобы расширить отверстие, там оказалось странное, твердое вещество, похожее на воск. Другие новинки произошли от систематических просчётов. Эдисон пробовал обугливать все от бумаги до бамбука и паутины паука, пытаясь найти хорошую нить накаливания для лампочки. Чарльз Гудиар просиживал на кухне в течение долгих лет, пытаясь превратить клейкую натуральную резину в прочное вещество, пока наконец случайно не уронил сульфурированную резину в горячую печку, выполнив первую грубую вулканизацию.
В разработке, метод информированных проб и ошибок, а не планирование безупречного интеллекта, принесло большинство продвижений вперёд; вот почему инженеры строят опытные образцы. Петерз и Ватерман в своей книге "В поиске совершенства" показывают, что тот же самое продолжает быть истинным и для совершенствования продуктов, и для совершенствования политики компаний. Вот почему наилучшие из компаний создают "среду и комплекс отношений, которые поощряют экспериментирование", и почему они развиваются "очень по-дарвински".
Фабрики создают порядок через вариацию и селекцию. Грубые системы по контролю качества проверяют и отказываются от дефектных частей перед тем, как собирать изделия, а сложные системы управления качеством используют статистические методы, чтобы выяснять причины дефектов и помогая инженерам изменять производственный процесс, чтобы минимизировать дефекты. Японские инженеры, основываясь на работе В. Эдварда Деминга по статистике контроля качества, сделали такую вариацию и селекцию промышленных процессов опорой успеха экономики своей страны. Системы, основанные на ассемблерах, также будут нуждаться в измерении результатов, чтобы исправлять дефекты.
Контроль качества – своего рода эволюция, имеющая целью не изменение, а устранение вредных изменений. Но также, как дарвинская эволюция может сохранять и распространять благоприятные мутации, также качественные системы контроля могут помогать менеджерам и рабочим сохранять и распространять более эффективные процессы, возникают ли они случайно или преднамеренно.
Всё, что делают инженеры и изготовители, готовит изделия к их последнему испытанию. выйдя на рынок, бесконечное множество гаечных ключей, автомобилей, носков и компьютеров конкурируют за благосклонность покупателей. Когда информированные покупатели свободны выбрать, изделия, которые умеют делать слишком мало, или стоят слишком много в конце концов не могут воспроизводиться. Также как в природе, испытание конкуренцией делает вчерашнего победителя в конкуренции завтрашним донным отложением. «Экология» и «экономика» имеют общего больше, чем только лингвистические корни.
И на рынке и на реальных и воображаемых полях битвы, глобальное соревнование заставляет организации изобретать, покупать, выпрашивать и воровать всё более действенные технологии. Некоторые организации конкурируют большей частью в предложении людям лучших товаров, другие конкурируют большей частью в запугивании их более совершенным оружием. Обоих толкает прессинг эволюции.
Глобальная гонка технологий ускорялась в течение миллиардов лет. Слепота земляного червя не могла блокировать развитие зорких птиц. Маленький мозг и неуклюжие крылья птицы не могли блокировать развитие человеческих рук, умов и стреляющих ружей. Аналогично, местные запреты не могут блокировать развитие военной и коммерческой технологии. По-видимому, мы должны управлять гонкой технологий или умереть, однако сила технологической эволюции делает из антитехнологических движений посмешище: демократические движения за местные ограничения могут ограничить только мировые демократии, но не мир в целом. История жизни и потенциал новых технологий подсказывает некоторые решения, но это – вопрос из Части 3.
Эволюция конструкций
Могло бы показаться, что конструирование предполагает альтернативу эволюции, но проектирование вовлекает эволюцию двумя различными способами. Во-первых, развивается сама практика проектирования. Не только инженеры накапливают работающие конструкции, но они накапливают методы работающие проектирования. Они включают весь спектр от изложенных в книжечке стандартов по выбору труб до управленческих систем для организации исследований и разработок. И как утверждал Альфред Норд Вайтхэд, "Величайшим изобретением девятнадцатого века было изобретение метода изобретений."Во-вторых, конструкция сама развивается путём вариации и селекции. Инженеры часто использует математические законы, разработанные, чтобы описывать, к примеру, тепловые потоки и эластичность, чтобы проверять моделируемые конструкции перед тем, как их строить. Таким образом намечают планы, далее цикл конструирования, вычислений, критики и изменения конструкции, избегая тем самым расходов по непосредственной обработке металла. Таким образом создание конструкций происходит через нематериальную форму эволюции.
Например, закон Хука описывает, как металл гнётся и распрямляется: деформация пропорциональна приложенному напряжению; в два раз увеличивается напряжение, в два раза увеличивается растяжение. Хотя он только приблизительно правилен, он продолжает быть довольно точным, пока эластичность металла наконец не уступает напряжению. Инженеры могут использовать форму закона Хука для разработки бруса металла, который способен поддерживать груз без слишком большого изгиба, а затем сделать его только немного более толстым, чтобы учесть погрешности в законе и в своих конструкторских вычислениях. Также они могут использовать форму закона Хука для описания изгиба и скручивания крыльев самолёта, теннисных ракеток и автомобильных каркасов. Но простые математические уравнения не подходят прямо для таких изогнутых структур. Инженеры должны подгонять уравнения для упрощения форм (частей конструкции), и далее собрать эти частичные решения для описания изгиба целого. Это – метод (называемый "анализ конечных элементов"), который обычно требует огромных вычислений, а без компьютеров он был бы невыполним. С компьютерами он стал общеупотребительным.
Такое моделирование продолжает древнюю тенденцию. Мы всегда воображали последствия, в надежде и в страхе, когда нам нужно было выбирать курс действия. Более простые мысленные модели (будь то врожденные или приобретённые) несомненно также управляют и животными. Базируясь на правильных мысленных моделях, мысленный эксперимент может заменить более дорогостоящие (или даже смертельно опасные) физические эксперименты – приобретение, которой эволюция благоприятствовала. Инженерное моделирование просто продолжает эту способность воображать последствия, чтобы делать ошибки мысленно, а не в действиях.
В "Одном высоко развитом комплекте инструментов"" Дж. Болдуин обсуждает, как инструменты и мысли смешиваются в работе единичного производства: "вы начинаете встраивать вашу инструментальную способность в то, как вы думаете о создании вещей. Как скажет вам каждый, кто долго работает, инструменты скоро становятся чем-то вроде автоматической частью процесса конструирования… Но инструменты не могут становиться частью вашего процесса конструирования, если вы не знаете, что у вас есть и что каждый инструмент делает."
Наличие ощущения способностей инструментов необходимо при планировании индивидуального проекта для поставки в следующую среду; и это не менее существенно при формировании стратегии для управления крупными достижениями грядущих десятилетий. Чем лучше наше ощущение инструментов будущего, тем более основательными будут наши планы выживания и процветания.
Мастер в цехе может держать инструменты в пределах видимости; работа с ними каждый день делает их знакомыми его глазам, рукам и разуму. Он узнаёт их способности естественным образом и может непосредственно творчески использовать это знание. Но люди, такие как мы, которым требуется понять будущее, встают перед более сложной задачей, поскольку будущие инструменты существуют сейчас только как идеи и как возможности, заложенные в законы природы. Эти инструменты не висят на стене, и не производят впечатления на разум через свой вид, звук или прикосновение, также они не будут это делать, пока не появятся как реальные предметы. В следующие годы подготовки только изучение, воображение и мысль могут сделать их способности реальными для ума.
Какими будут новые репликаторы?
История показывает нам, что средства производства развиваются. РНК из испытательной пробирки, вирусы и собаки – всё показывает, как эволюция движется модификацией и тестированием репликаторов. Но средства производства (сегодня) не могут воспроизводить себя, так что где же репликаторы в свете эволюции технологии? Что является генами машин?Конечно, нам нет нужды действительно идентифицировать репликаторы, чтобы распознать эволюцию. Дарвин описал эволюцию ранее, чем Мендель обнаружил гены, а генетики узнали много о наследственности прежде, чем Ватсон и Крик открыли структуру ДНК. Дарвин не нуждался в знании молекулярной генетики, чтобы понять, что организмы различаются и что некоторые оставляют больше потомков.
Репликатор – это структура, которая способна сделать так, чтобы образовалась её копия. Ей может требоваться помощь; без копирующих белковых машин ДНК не могла бы себя копировать. Но по этому стандарту, некоторые машины – репликаторы! Компании часто делают машины, которые попадают в руки конкурента; конкурент далее изучает их секреты и строит копии. Также как гены «используют» белковые машины, чтобы себя копировать, также такие машины «используют» человеческие умы и руки, чтобы размножаться. С нанокомпьютерами, управляющими ассемблерами и дизассемблерами, копирование средств производства могло бы даже быть автоматизировано.
Человеческий разум, однако намного более тонкая машина имитации, чем любая простая белковая машина или ассемблер. Голос, письмо и рисунок могут передать конструкции из разума к разуму прежде, чем они примут форму как аппаратные средства. Идеи, стоящие за методами разработки, ещё более тонкие: более абстрактные, чем аппаратные средства, они копируются и функционируют исключительно в мире разума и систем символов.
Там, где гены эволюционировали в течение поколений и эпох, мысленные репликаторы пока эволюционируют в течение дней и десятилетий. Подобно генам, идеи расщепляются, объединяются и принимают многообразные формы (гены могут быть расшифрованы из ДНК в РНК и снова использованы; идеи могут быть переведены с языка на язык). Наука не может пока описать нейронные структуры, которые воплощают идеи в мозгу, но любой может видеть, что идеи мутируют, воспроизводятся и конкурируют. Идеи подвержены эволюции.
Ричард Давкинс называет элементы воспроизводящихся мысленных структур «мимами» (англ. "meme"). Он говорит: "примеры мимов – мелодии, идеи, общеупотребительные выражения, мода в одежде, способы производства горшков и постройки арок. Также, как гены размножаются в среде генов, перескакивая от тела к телу (от поколения к поколению) через сперму или яйца, также мимы размножаются в среде мимов перескакивая из мозга в мозг посредством процесса, который в широком смысле может называться имитацией."
Существа разума
Мимы копируются, потому что люди учатся и учат других. Они изменяются, потому что люди создают новые и неправильно истолковывают старые. Они подвергаются селекции (отчасти), потому что люди не верят или повторяют все, что слышат. Также как молекулы РНК из испытательной пробирки конкурируют за ограниченные в количестве копировальные машины и строительные элементы, мимы должны конкурировать за ограниченный ресурс – человеческое внимание и усилия. Так как мимы формируют поведение, их успех или неудача – это жизненно важный вопрос.Начиная с древних времён, мысленные модели и способы поведения передавались от родителя ребенку. Мимические структуры, которые помогают выживанию и воспроизводству, имели тенденцию распространяться. (Ешьте этот корень только после приготовления; не ешьте те ягоды, их злой дух будет скручивать ваши кишки." Год за годом, люди поступали по-разному и с разнообразными результатами. Год за годом кто-то умирал, в то время как остальные находили новые способы выживания и передавали их дальше. Гены построили мозги на принципе имитации, поскольку имитируемые структуры были в целом полезны: в конце концов их носители выживали и распространяли их.
Сами мимы, тем не менее, встречают свои собственные вопросы «жизни» и «смерти»: как репликаторы, они развиваются исключительно, чтобы выживать и распространяться. Подобно вирусам, они могут воспроизводиться, не помогая выживанию или благосостоянию их хозяина. В действительности мим "жертвы во имя" может распространяться через сам факт убийства своего хозяина.
Гены, подобно мимам, выживают, используя различные стратегии. Некоторые гены утки распространили себя, поощряя уток разбиваться на пары для заботы о твоих яйцах, несущих гены и молодняка. Некоторые гены утки распространили себя (находясь в самцах утки), поощряя насилие, а некоторые (находясь в самках утки), поощряя отложение яиц в гнёздах других уток. Ещё одни гены, обнаруживаемые в утках – гены вируса, способные распространяться без того, чтобы производить новых уток. Защита яиц помогает виду уток (и индивидуальным генам уток) выживать; насилие помогает одному набору утиных генов в ущерб другому; инфекция в общем случае помогает вирусным генам за счёт утиных генов. Как отмечает Ричард Давкин, гены «заботятся» только о копировании себя: они ведут себя эгоистично.
Но эгоистичные мотивы могут поощрять кооперацию. Люди, ищущие деньги и признание для себя, сотрудничают, чтобы строить корпорации, которые служат потребностям других людей. Эгоистичные гены сотрудничают, чтобы строить организмы, которые сами часто сотрудничают. Даже в этом случае, чтобы вообразить, что гены автоматически служат какому-то благу более высокого уровня (своим хромосомам? своим клеткам? телам? своим видам?), нужно неправильно понимать общее действие лежащей в основе причины. Игнорировать эгоистичность репликаторов значит быть убаюканным опасной иллюзией.
Некоторые гены в клетках – полнейшие паразиты. Подобно генам герпеса, вставленным в человеческие хромосомы, они эксплуатируют клетки и вредят их хозяевам. Однако если гены могут быть паразитами, почему не также ими быть мимы?
В "Расширенном фенотипе", Ричард Давкинс описывает червя, который паразитирует на пчеле и заканчивает свой жизненный цикл в воде. Он попадает из пчелы в воду, заставляя пчелу-хозяина нырнуть и умереть. Точно так же муравьиный мозговой червь должен войти в овцу, чтобы закончить свой жизненный цикл. Чтобы это сделать, они прогрызают отверстие в мозгу хозяина-муравья, некоторым образом вызывая такие изменения, что заставляет муравья «хотеть» взобраться на верхушку стебля травинки и ждать, пока в конце концов его не съест овца.
Как черви входят в другие организмы и используют их, чтобы выживать и копироваться, так же делают мимы. Действительно, отсутствие мимов, эксплуатирующих человека для своих собственных эгоистичных целей было бы удивительно, это было бы признаком некоторой мощной, действительно, почти совершенной, умственной иммунной системы. Но мимы-паразиты явно существуют. Также как вирусы научились побуждать клетки производить вирусы, также слухи научились звучать правдоподобно и пикантно, побуждая повторение. Спросите, не является ли слух правдой, а как он распространяется. Опыт показывает, что идеям, научившимся быть успешными репликаторами, нужно иметь лишь очень немного от правды.
В лучшем случае письма по цепочке, ложные слухи, модные глупые поступки, и другие умственные паразиты вредят людям, тратя впустую их время. В худшем случае, они внедряют смертельные заблуждения. Эти системы мимов эксплуатируют человеческое невежество и уязвимость. Их распространение подобно тому, что у кого-то простуда и он чихает на своих друзей. Хотя некоторые мимы действуют во многом подобно вирусам, заразность не обязательно является чем-то плохим (вспомните заразную улыбку или заразную хорошую натуру). Если набор идей имеет достоинство, то такая заразность просто повышает её достоинство, и действительно, лучшие этические учения также нас учат учить этике других. Хорошие публикации могут развлекать, обогащать понимание, помогать суждению и рекламировать подарочные подписки. Распространение полезных систем мимов подобно предложению полезных зёрен для сада друга.
Отбор идей
Паразиты заставили организмы развивать иммунные системы, такие как ферменты, которые используют бактерии для отражения вторгающихся вирусов, или блуждающие белые клетки крови, которые используют наше тело для уничтожения бактерий. Мимы-паразиты заставляют разум вступить на подобный путь разработки систем мимов, которые служат умственными иммунными системами.Старейшая и самая простая умственная иммунная система просто даёт команду: ""верь старому и отбрасывай новое". "Что-то вроде этой системы обычно удерживало племена от отказа от старого, проверенного пути в пользу безумства новых идей – таких как идея повиновения предполагаемым приказам призрака уничтожить весь скот и всё зерно племени, и что это принесёт каким-то образом чудесное изобилие пищи и армии предков выгонят чужеземцев. (Этот пакет мимов заразил племя Ксоза из Южной Африки в 1856 году; к следующему году 68 000 умерли, большей частью от голода.)
Иммунная система вашего тела следует подобному правилу: она обычно принимает все типы клеток, присутствовавшие в начале жизни и отторгает как инородные и опасные такие, как потенциальные раковые клетки и вторгающиеся бактерии. Этот простая система "отбрасывай новое" когда-то работала хорошо, однако в век трансплантации органов она может убить. Аналогично, в век, когда наука и технология – постоянно присутствующие факторы, которые и новые и заслуживающие доверия, негибкая умственная иммунная система становится опасной помехой.
При всех своих недостатках, тем не менее принцип "отклоняй всё новое" прост и предлагает реальные преимущества. Традиция содержит многое, что испытано и истинно (или, если не истинно, то по крайней мере осуществимо). Изменение рискованно: как большинство мутаций носят отрицательный характер, также и большинство новых идей неправильно. Даже разум может быть опасен: если традиция связывает обоснованную практику со страхом приведений, то слишком уверенная в себе рациональная мысль может отвергнуть хорошее вместе с ложным. К сожалению, традиции, которые в процессе эволюции стали нести нечто хорошее, могут быть менее привлекательными, чем идеи, в процессе эволюции научившиеся выглядеть хорошими, когда исследуют первые, самая глубоко обоснованная традиция может быть смещена худшими идеями, которые выглядят более привлекательно для рационального ума.