QUAN ĐIỂM HỆ THỐNG VỀ CUỘC SỐNG. GIỚI THIỆU...P III
 |
| Hình Internet |
Quan điểm hệ thống về cuộc sống.
Giới thiệu III :
Thuyết Cơ học và thuyết tổng thể ( chính thể luận ) trong sinh học hiện đại.
Sự phản đối mạnh mẽ đầu tiên đối với mô hình cơ học Descartes đến từ phong trào Romantic (Lãng mạn) trong nghệ thuật, văn học và triết học vào cuối thế kỉ mười tám và đầu thế kỉ mười chín. William Blake (1757–1827), nhà thơ lớn và là họa sĩ thuộc trường phái huyền bí, người đã tạo ảnh hưởng mạnh mẽ đến chủ nghĩa Lãng mạn Anh, là một nhà phê bình Newton sôi nổi. Ông tóm tắt bài phê bình của mình trong những dòng nổi tiếng (trích dẫn bởi Capra, 1996) sau :
"Cầu Chúa giữ gìn cho chúng ta
Từ tầm nhìn đơn côi và cái chết của Newton."
Ở Đức, các nhà thơ và triết gia lãng mạn tập trung vào bản chất hình thái sống với thiên nhiên, như Leonardo da Vinci đã làm trước đó 300 năm. Johann Wolfgang von Goethe (1749–1832), nhân vật trung tâm của phong trào này, là một trong những người đầu tiên sử dụng thuật ngữ "Hình thái học" để nghiên cứu hình thái sinh học từ quan điểm năng động, tiến hóa. Ông quan niệm hình dạng như là một khuôn mẫu của các mối quan hệ bên trong một tổng thể có tổ chức - một quan niệm đi tiên phong trong tư duy hệ thống ngày nay.
Quan điểm của phái Lãng mạn cho rằng thiên nhiên là "một tổng thể hài hòa tuyệt vời", như Goethe đã nói, dẫn một số nhà khoa học của thời kỳ đó mở rộng việc tìm kiếm sự toàn vẹn của toàn bộ hành tinh và xem trái đất như là một tổng thể được tích hợp, một sinh thể sống động. Xem như, một truyền thống của người cổ đại đã được hồi sinh, vốn đã phát triển mạnh mẽ trong suốt thời Trung cổ và thời kỳ Phục hưng, cho đến khi quan điểm thời trung cổ được thay thế bằng hình ảnh thế giới như một cỗ máy của Descartes. Nói cách khác, việc xem Trái đất như một thực thể sống bị ngưng hoạt động chỉ trong một khoảng thời gian tương đối ngắn.
Gần đây hơn, ý tưởng về một hành tinh sinh động đã được hình thành bằng ngôn ngữ khoa học hiện đại, được gọi là lý thuyết Gaia. Quan điểm trái đất sinh động được phát triển bởi Leonardo da Vinci vào thế kỷ thứ mười lăm và bởi các nhà khoa học thuộc trường phái Lãng mạn vào thế kỷ thứ mười tám vốn chứa một số yếu tố chủ chốt của lý thuyết Gaia đương đại.
Vào thời kỳ chuyển giao thế kỷ mười tám sang thế kỷ mười chín, ảnh hưởng của phong trào Lãng mạn mạnh mẽ đến nỗi mối quan tâm hàng đầu của các nhà sinh học là vấn đề hình thái sinh học, và các câu hỏi về thành phần vật chất chỉ là thứ yếu. Điều này đặc biệt đúng với các trường phái 'giải phẫu học so sánh' hay 'hình thái học' của Pháp được khám phá bởi Georges Cuvier (1769–1832), người đã tạo ra một hệ thống 'phân loại động vật học' dựa trên những điểm tương đồng của các quan hệ cấu trúc.
Trong nửa sau của thế kỷ 19, sự dao động đong đưa quay trở lại thuyết cơ học, khi chiếc kính hiển vi hoàn hảo mới mẻ dẫn đến nhiều tiến bộ vượt bậc trong sinh học. Thế kỷ 19 được biết đến nhiều nhất với sự xuất hiện của tư tưởng tiến hóa, nhưng nó cũng chứng kiến sự hình thành lý thuyết tế bào, khởi đầu cho khoa phôi học hiện đại, sự nổi lên của vi sinh học và việc khám phá ra các quy luật di truyền. Những khám phá mới này có cơ sở sinh học vững chắc trong vật lý và hóa học, và các nhà khoa học đã đổi mới những nỗ lực của họ để tìm kiếm những giải thích về sự sống trên mặt hóa-lý.
Khi Rudolf Virchow (1821–1902) xây dựng lý thuyết tế bào ở dạng hiện đại, trọng tâm của các nhà sinh học chuyển từ cơ thể sinh vật sang tế bào. Chức năng sinh học, thay vì phản ánh sự tổ chức của sinh vật như một tổng thể, giờ đây được coi là kết quả của các tương tác ở cấp độ tế bào. Nghiên cứu về vi sinh vật học được thực hiện bởi Louis Pasteur (1822 - 1895), người đã có thể thiết lập vai trò của vi khuẩn trong các quá trình hóa học nhất định, do đó đặt nền tảng cho hóa sinh. Hơn nữa, Pasteur chứng minh rằng có một mối tương quan rõ ràng giữa vi sinh vật và bệnh tật.
Khi nền khoa học mới về hóa sinh phát triển, nó thiết lập niềm tin vững chắc trong các nhà sinh học rằng, tất cả các đặc tính và chức năng của các cơ thể sống cuối cùng sẽ được giải thích trong quy luật hóa học và vật lý. Thật vậy, ngành sinh học tế bào đã đạt được những tiến bộ to lớn qua việc nhận thức được cấu trúc và chức năng của nhiều nhóm hạ phân tử trong tế bào. Tuy nhiên, nó tiến bộ rất ít trong việc hiểu biết các hoạt động phối hợp, mà qua đó tích hợp những hiện tượng ấy vào chức năng của tế bào như là một tổng thể. Vào thời kỳ chuyển sang thế kỷ XIX, nhận thức từ sự thiếu hiểu biết này đã gây ra làn sóng phản đối tiếp theo đối với quan niệm cơ học về cuộc sống, trường phái này được gọi là 'sinh học cơ thể', hay “thuyết hữu cơ” ( chủ trương phi nhân tạo đối với sự sống) .
Đầu thế kỷ 20, các nhà sinh học cơ thể, đã tiếp nhận vấn đề hình dạng sinh vật với sự nhiệt tình mới, xây dựng và hoàn thiện nhiều hiểu biết quan trọng về Aristotle, Goethe và Cuvier. Những phản ánh sâu rộng của họ đã giúp khai sinh ra một phương thức tư duy mới - “tư duy hệ thống” - trong các lãnh vực, các mối quan hệ, sự mạch lạc và các bối cảnh. Theo quan điểm hệ thống, một sinh vật, hoặc một hệ thống sống, là một tổng thể được tích hợp mà các thuộc tính thiết yếu không thể bị đánh giá thấp như các thuộc tính ở các thành phần của nó. Chúng phát sinh từ các tương tác và mối quan hệ giữa các thành phần.
Khi các nhà sinh học cơ thể ở Đức khám phá khái niệm về hình dạng hữu cơ có tính hệ thống, họ tham gia vào các cuộc đối thoại với các nhà tâm lý học ngay từ đầu. Triết gia Cơ đốc giáo von Ehrenfels (1859–1932) sử dụng từ 'Gestalt' trong tiếng Đức, có nghĩa là "dạng hữu cơ", để mô tả một khuôn mẫu tri giác tối giản, điều này đã khơi mào cho trường phái tâm lý học Gestalt. Để mô tả đặc điểm của Gestalt, Ehrenfels đặt ra cụm từ nổi tiếng, "Tổng thể thì nhiều hơn tổng của các thành phần ”, cụm từ trở thành câu cửa miệng của tư duy hệ thống sau này.
Trong khi các nhà sinh học cơ thể bắt gặp sự toàn vẹn tối giản trong các sinh vật, và bắt gặp nhận thức của các nhà tâm lý học Gestalt, thì các nhà sinh thái học bắt gặp nó trong các nghiên cứu của họ về động vật và các quần thể thực vật. Ngành khoa học mới về sinh thái học xuất hiện từ sinh học cơ thể vào cuối thế kỷ XIX, khi các nhà sinh học bắt đầu nghiên cứu các cộng đồng sinh vật.
Vào những năm 1920, các nhà sinh thái học đã đưa ra các khái niệm về chuỗi thức ăn và chu trình thức ăn, về sau được mở rộng sang khái niệm hiện đại về lưới thức ăn. Ngoài ra, họ phát triển khái niệm về hệ sinh thái, mà chính cái tên của nó đã thúc đẩy một cách tiếp cận có tính hệ thống đối với sinh thái học.
Vào cuối những năm 1930, hầu hết các tiêu chí chủ chốt của tư duy hệ thống đã được hình thành bởi các nhà sinh học cơ thể, các nhà tâm lý học Gestalt và các nhà sinh thái học. Những năm 1940 được thực sự chứng kiến sự hình thành của các lý thuyết hệ thống. Điều này có nghĩa là các khái niệm có tính hệ thống được tích hợp vào các khuôn khổ lý thuyết chặt chẻ, mô tả các nguyên tắc tổ chức của các hệ thống sống. Những lý thuyết đầu tiên này, mà chúng ta có thể gọi là “các lý thuyết hệ thống cổ điển”, đặc biệt, bao gồm lý thuyết hệ thống tổng quát và điều khiển học. Như chúng ta thảo luận trong Chương 5, lý thuyết hệ thống tổng quát được phát triển bởi một nhà khoa học duy nhất, nhà sinh vật học Ludwig von Bertalanffy, trong khi lý thuyết điều khiển học là kết quả của sự sự hợp tác đa ngành giữa các nhà toán học, các nhà khoa học thần kinh, các nhà khoa học xã hội và các kỹ sư - một nhóm được gọi chung là những người theo chủ thuyết điều khiển học.
Trong những năm 1950 và 1960, tư duy hệ thống có ảnh hưởng mạnh mẽ đến kỹ thuật và quản lý, nơi mà các khái niệm có tính hệ thống - bao gồm cả những khái niệm điều khiển học - được áp dụng để giải quyết các vấn đề thực tế. Tuy nhiên, nghịch lý thay, ảnh hưởng của cách tiếp cận các hệ thống trong sinh học hầu như không đáng kể trong thời gian đó.
Những năm 1950 là thập kỷ của sự thành công ngoạn mục đối với di truyền học, giải thích sáng tỏ cấu trúc vật lý của DNA và mã di truyền. Trong vài thập kỷ, thành công ngoạn mục này hoàn toàn làm lu mờ quan điểm của hệ thống về cuộc sống. Một lần nữa, sự dao động đong đưa quay trở lại thuyết cơ học.
Những thành tựu của di truyền học đã mang lại một sự thay đổi đáng kể trong nghiên cứu sinh học, một quan điểm mới vẫn thống trị các tổ chức học thuật của chúng ta ngày nay. Trong khi các tế bào đã được coi là nền tảng cơ bản của các sinh vật sống trong thế kỷ 19, sự chú ý chuyển từ tế bào sang phân tử vào giữa thế kỷ XX, khi các nhà di truyền học bắt đầu khám phá cấu trúc phân tử của gen.
Tiến lên các cấp độ nhỏ hơn trong việc khám phá các hiện tượng của sự sống, các nhà sinh vật học nhận thấy rằng các đặc điểm của mọi sinh vật sống - từ vi khuẩn đến con người - đều được mã hóa trong các nhiễm sắc thể với cùng một nhóm chất hóa học, sử dụng cùng một chương trình mã hóa.
Chiến thắng này của sinh học phân tử dẫn đến niềm tin rộng rãi rằng, tất cả các chức năng của sinh vật có thể được giải thích trên lĩnh vực cấu trúc và cơ chế phân tử. Đồng thời, những vấn đề chống lại cách tiếp cận cơ học của sinh học phân tử đã trở thành rõ ràng hơn bao giờ hết. Trong khi các nhà sinh học biết cấu trúc chính xác của một vài gen, họ biết
rất ít về cách thức mà các gen giao tiếp và hợp tác với nhau trong sự phát triển của sinh vật. Nói cách khác, các nhà sinh học phân tử nhận ra rằng họ chỉ biết bảng chữ cái của mã di truyền nhưng hầu như không biết gì về cú pháp của nó.
Vào giữa những năm 1970, những hạn chế của cách tiếp cận phân tử đối với sự hiểu biết về sự sống đã lộ rõ. Tuy nhiên, các nhà sinh vật học ít nhìn thấy những điều khác mà chúng sớm muộn gì cũng sẽ xảy ra. Tư duy hệ thống bị che khuất bởi khoa học thuần túy đã trở nên hoàn toàn đến mức, nó không được coi là một tư duy có thể thay thế. Trên thực tế, lý thuyết hệ thống bắt đầu bị coi là một tư duy thất bại trong một số tiểu luận phê bình. Một lý do cho sự đánh giá khắc nghiệt này là Ludwig von Bertalanffy (1968) đã tuyên bố một cách khá thiếu thực tế rằng, mục tiêu của ông là phát triển lý thuyết hệ thống thành “một ngành toán học, tự nó hoàn toàn mang tính hình thức nhưng có thể áp dụng cho các ngành khoa học thực nghiệm khác nhau". Ludwig von Bertalanffy không bao giờ có thể đạt được mục tiêu đầy tham vọng này, bởi vì trong thời đại của ông không có kỹ thuật toán học nào có sẵn để đối phó với sự phức tạp to lớn trong các hệ thống của sự sống. Bertalanffy nhận ra rằng các mô hình đặc trưng của sự cấu tạo cuộc sống được tạo ra bởi sự tương tác đồng thời của một số lượng lớn các vật thể có thể thay đổi, nhưng ông ấy thiếu cách thức mô tả sự xuất hiện của các vật thể đó bằng toán học. Về mặt kỹ thuật mà nói, toán học vào thời của ông bị giới hạn trong các phương trình tuyến tính, không phù hợp để mô tả bản chất phi tuyến tính khá cao của các hệ thống sống.
Các nhà điều khiển học đã tập trung vào các hiện tượng phi tuyến tính như các vòng liên hệ ngược, các mạng kết nối hệ thần kinh, và chúng có những khởi đầu của một toán học phi tuyến tính tương ứng, nhưng bước đột phá thực sự đã đến vài thập kỷ sau đó, với việc hình thành lý thuyết về độ phức tạp; vào những năm 1960 và 1970, trên mặt kỹ thuật được gọi là "động lực học phi tuyến tính", (xem Chương 6). Bước tiến quyết định này là do sự phát triển của các máy tính có hiệu quả cao, tốc độ mạnh, cho phép các nhà khoa học và toán học lần đầu tiên lập mô hình đặc điểm liên kết phi tuyến tính của các hệ thống sống, và giải các phương trình phi tuyến tính tương ứng.
Trong những năm 1980 và 1990, lý thuyết về độ phức tạp đã tạo ra sự phấn khích lớn lao trong cộng đồng khoa học. Trong sinh học, tư duy hệ thống và quan niệm 'phi nhân tạo sự sống' đã tái xuất hiện trong khoa học và sự quan tâm mạnh mẽ đến các hiện tượng phi tuyến tính đã tạo ra một loạt các mô hình lý thuyết mới và mạnh mẽ, qua đó đã làm tăng đáng kể sự hiểu biết của chúng ta về nhiều đặc điểm chủ chốt của cuộc sống. Từ những mô hình này, ngày nay đang xuất hiện những nguyên tắc chung cho một lý thuyết mạch lạc về các hệ thống sống, cùng với ngôn ngữ toán học thích hợp. Lý thuyết mới nổi này - quan điểm hệ thống về cuộc sống - là chủ đề của cuốn sách này.
(Còn tiếp)
Bản quyền của Fritjof Capra and Pier Luigi Luisi, 2014.
Thông tin về tác phẩm : www.cambridge.org/9781107011366
_ Fritjof capra là giám đốc sáng lập Trung tâm xóa mù chữ ở Berkeley, California, và là giáo sư giảng dạy tại đại học Schumacher College (Vương quốc Anh). Ông là một nhà vật lý học, nhà lý thuyết hệ thống, và đã tham gia vào một cuộc kiểm tra về những tác động có tính hệ thống của khoa học đương đại đối với triết học và xã hội trong 35 năm qua .
_ Pier luigi luisi là Giáo sư Hóa sinh tại Đại học Rome 3. Ông bắt đầu sự nghiệp tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ ở Zurich, Thụy Sĩ (ETHZ), nơi mà ông trở thành giáo sư hóa học chính thức và khởi xướng 'Tuần lễ Cortona' liên ngành. Nghiên cứu chính của ông tập trung vào các khía cạnh thực nghiệm, lý thuyết và triết học về nguồn gốc của sự sống và sự tự tổ chức của các hệ thống tổng hợp nhân tạo và thiên nhiên.
THS sưu tầm và lược dịch…..03/10/2020.
