Framtidens biologi - en ny era ?

På konferensen Schrödinger 75: The Future of Biology lägger ledande forskare inom olika discipliner fram sin syn på vart biologisk forskning är på väg . En av dem, Michael Gazzaniga professor i kognitiv neurovetenskap, avslutar sitt anförande med bilden ovan. Jag har strukit över delar av rubriken , inte p g a stavfelet som står där utan - - - - - - - (— jag väntar med att avslöja det ).
Varför hette konferensen Schrödinger 75 , vad är det för “ny era “ Gazzangia talade om?

Schrödinger var en av 1900-talets stora fysiker (nobelpris 1933) . 1943 höll han i Dublin en serie föreläsningar under rubriken What is life ? En fysiker som funderar över skillnaden på den döda materien och levande organismer. Vad gör liv levande ?
Föreläsningarna gavs ut i bokform och trycks fortfarande i nya upplagor , och ses som en grundsten inom teoretisk biologi.

I boken ställs tre frågor

1. Vad är källan till den ordning vi finner hos levande celler ?

2. Hur kan levande celler arbeta emot termodynamikens andra lag ? - den som säger att allt spontant blir mer oordnat .

3. Kommer vi att finna nya naturlagar för att förklara liv?
   
   Se ex  Stuart Kauffmans (2020) svar på dessa frågor

75 år efter Schrödingers föreläsningar (2018) ordnades då denna konferens , The Future of Biology . Femton föreläsare från femton olika discipliner . Michael Gazzaniga var en av dem , titeln på hans föreläsning var The Future of Cognitive Neuroscience. Kognitiv neurovetenskap sysslar med att beskriva hur hjärnan fungerar då du känner igen ett föremål, planerar en handling , tar ett beslut, förstår en skriven text, känner dig förälskad etc. Man kan kalla det “ the biology of mind “

Michael Gazzangias forskning har till stor del handlat om skillnaderna på höger och vänster hjärnhalva, men föreläsningen handlar dock mer om hans personliga historia, hur han som doktorand befann sig i en kreativ miljö där en nobelpristagare kunde sticka in huvudet och be dem presentera vad de höll på med. Hur han under 60 år funderat hur nervcellers aktivitet kan ge upphov till ett medvetande . Gapet mellan hur medvetna tankar och känslor uppstår ur nervcellers aktivitet.

Det mest intressanta är andra halvan av föreläsningen när han presenterar det han kallar The Chicago School (här !)

Fyra herrar som från olika discipliner , som träffades och diskuterade vad som kännetecknar liv och vad som kännetecknar medvetande .
Alla ansåg att det är något som missas om allt reduceras ned till kemi och fysik.
Alla fyra sysslade med emergenta fenomen , om hur delar påverkar helheter och hur helheten kan påverka delarna.
Förhållandet mellan liv och icke-liv, relationen mellan medvetande och neurofysiologi.

Michael Polyani universalgeniet som gjort stora insatser inom så skilda områden som fysikalisk kemi, ekonomi och filosofi. Bland hans mest kända böcker är Tacit knowledge. På svenska oftast kallad “tyst kunskap” , ett bättre ord borde vara “implicit kunskap” den ej-i-ord-artikulerade kunskapen vi endast kan få genom erfarenhet. I artikeln i Science 1968 Lifes irreducible structure beskriver han hur en maskin styrs av två principer: Den ena är naturlagarna den andra de begränsningar (constrains ) som konstruktören format. På samma sätt är det med levande organismer det är bara vissa saker som kan ske . Dessa begränsningar skapas av organismen själv. I och med detta kan vi tala om att en organism har avsikter eller “mål” - att överleva.

Wolfgang Köhler En av grundarna av gestaltpsykologi där man anser helheter är mer (eller annorlunda) än delarna. Som lärare har jag alltid trott att vi förstår genom att se helheter och sammanhang, kunskap finns inte som isolerade bitar.

Robert Rosen som Gazzaniga kallar ”the great theoretical biologist” . Rosen som inspirerat fysikern Ulf Danielsson då han i sin bok Världen själv förklarar varför levande organismer inte är maskiner och varför datorer ( och robotar) inte kan vara medvetna . Den boken har jag skrivit om Här ( om Rosen har jag skrivit mer om HÄR )

Roger Sperry , Gazzanigas handledare , fick nobelpris för sin upptäckt hur höger och vänster hjärnhalva arbetar. Sperry funderade mycket kring medvetandet som ett emergent fenomen kan begränsa och påverka vad som händer i nervsystemet . Att hjärnan inte är som en maskin och att en maskin ,t ex en dator, bara kan simulera delar av det hjärnan gör.

Alla funderade på relationen mellan organisationen ( hos liv och hjärnor) och den kemiskt- fysikaliska basen för dessa .

Men ur detta lyfter till slut Gazzaniga fram en relativt ny forskningsgren som han tycker märkligt nog (!) varit isolerad från huvudfåran inom biologi , nämligen biosemiotik.

Howard Patte
Den forskare han blivit fascinerad av är fysikern Howard Patte, som ägnat hela sin forskarkarriär åt frågan Vad kännetecknar liv ? Gazanniga sätter honom som en i raden av de framstående fysiker som funderat över liv och medvetande Nies Bohr , Max Delbruck, Ervin Schrödinger.
Patte menar att naturlagarna gäller överallt i universum, men levande organismer har “kontroll “ över vad som kan hända . Den kontrollen beror på symboler. För att förstå hur den kontrollen sker måste man förstå hur en kod kan betyda något , som fysiker reder han ut detta. En kod kan inte förklaras utifrån naturlagar. En kod kan bara förstås av ett semiotiskt system, det första sådant system är den levande cellen. Det menar han är skillnaden på icke-liv - liv . Sedan går han vidare till hur de fysiologiska hjärnprocesser kan tolkas av ett system.
Patte hade sysslat med dessa frågor under många decennier , innan han upptäckte att det fanns en forskningsansats som kallades biosemiotik.

Gazzaniga påpekar att det inte är alldeles lätt att förstå “ this idea is a big idea , you don´t just read it and then have a drink , you have to think about it and roll it around “ .

Jag har presenterat Howard Pattee HÄR

Marcello Barbieri, teoretisk biolog , kommenterar Schrödingers tredje fråga om liv kräver något fundamentalt nytt ….. det menar han stämmer .

Liv är baserat på organisk information och organisk mening, dessa är verkliga fundamentala enheter i naturen.

Många biologer skulle hävda att DNA koden och hur den läses av i princip förklaras fullt ut med kemi .

Koder och symbolers, betydelse (mening) bestäms dock av konventioner, dessa kan ändras, de är inte naturlagsbestämda, det är detta Barbieri menar att de flesta biologer missat.

I människors sociala värld ser vi det som självklart att en konvention inte styrs av naturlagar ( t ex pengars värde, schackregler eller hälsningsritualer) . Vad biosemiotikerna visar är konventioner ( betydelser och mening) har en lång evolutionär historia. Det är inget mystiskt.

Jag förundras ofta över den lätthet naturvetare bortser från att de symboler (texter eller matematiska ) som de beskriver världen med betyder något . Var denna betydelse härstammar från ? ( nedsänkt av någon högre makt ?)

Jag tänker att det är som när energibegreppet tog form under 1800-talet . Energi , ett av det allra mest centrala begreppet inom naturvetenskapen, blev inte accepterat över en natt - det tog tid innan alla fysiker förstod det som Joule ( och före honom den tyske läkaren Mayer) försökte säga .

Så när en världsledande forskare i kognitiv neurovetenskap (Gazzaniga), avslutar sin föreläsning inför världsledande biologer ( inkl 6 nobelpristagare) blir det med orden :

Maybe Schrödinger was wright ?,

Maybe semiotics and code biology are here ?

Maybe we are in a New Era ?

Här är länken till Gazzanigas föreläsning i Dublin.

En annan föreläsning han höll för Cognitive Neuroscience Society där han även då avlutar med dessa idéer.

Hans tankar finns även som en artikel i Tidskriften Journal of cognitive Neuroscience

Om man “vill hänga med “ inom biologin tror jag man bör känna till vad biosemiotik är.
Det var därför jag gjorde filmen Vad är biosemiotik ? och länksidan till artiklar kring biosemiotik .