БИОФИЗИКА, 2021, том 66, № 5, с. 1022-1029
ДИСКУССИИ
УДК 577.3
ПОЧЕМУ НЕ ПРЕКРАЩАЮТСЯ ДИСКУССИИ НА ТЕМУ:
ЧТО ТАКОЕ ЖИЗНЬ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ФИЗИКИ
(ответ на статью А.М. Смоловича
«Гипотеза о физической природе феномена жизни»)
© 2021 г. Г.Р. Иваницкий
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН,
142290, Пущино Московской области, ул. Институтская, 3
E-mail: ivanitsky@iteb.ru
Поступила в редакцию 25.01.2021 г.
После доработки 12.07.2021 г.
Принята к публикации 08.07.2021 г.
Рассмотрен механизм образования энергетической щели при взаимодействии открытых нелиней-
ных систем на разных иерархических уровнях их организации. Показано, что наличие энергетиче-
ской щели не является специфическим признаком живых систем, так как этот признак имеет место
и в системах, которые принято называть неживыми.
Ключевые слова: энергетическая щель, определение жизни с позиции физики.
DOI: 10.31857/S0006302921050239
Я благодарю А.М. Смоловича за проявленный
характерных состояний, наряду с рядом других.
интерес к моей статье [1]. Что касается его попыт-
Он предлагает, уподобляя живую систему полу-
ки отделить «живое» от «неживого» с помощью
проводнику, искать разделяющий признак живо-
такого признака, как «наличие в электронном
го от неживого на атомном уровне и для этого ис-
спектре живых систем энергетической щели», то
пользовать понятие «энергетической щели» в ка-
такая попытка не приведет к успеху. Сначала от-
честве плотности электронных состояний вблизи
вечу на вопрос: «Что такое энергетическая щель
уровня Ферми, где нет разрешенных уровней
на каждом из уровней иерархической организа-
энергии. По сути это есть характеристика устой-
ции биосистем?» Затем отвечу на вопрос: «Явля-
чивости системы, полученной в результате поля-
ется ли наличие энергетической щели специфи-
ризации, т.е. разделения энергии зарядов. Следу-
ческим свойством живой материи и отсутствует
ет заметить, что энергия Ферми - одно из цен-
ли этот признак в неживой материи?»
тральных понятий физики твердого тела, а
живые системы состоят из материалов с разной
плотностью с различающимися физико-химиче-
1. ЧТО ТАКОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЩЕЛЬ
скими свойствами. Большей своей частью они
В-первых, при температуре, близкой к комнат-
состоят из жидкостей (коллоидных растворов) на
ной температуре 293 К, а тем более для тепло-
водной основе и, следовательно, могут работать,
кровных животных, у которых внутренняя темпе-
когда T ≥ 273 К, т.е. когда жидкость не кристалли-
ратура T ≥ 310 К, сверхпроводимость невозможна.
зована, а подвижна. Напомним, что в живых ор-
Сверхпроводимость предполагает, что в системе
ганизмах, обитающих на суше, содержание воды
не должно происходить рассеяние энергии, т.е.
уменьшается, но по-прежнему вода составляет
она не должна преобразовать при работе часть
большую часть любого живого организма. На-
своей кинетической энергии в тепловую энергию.
пример, во взрослом человеке весом 70 кг в норме
Сверхпроводимость возможна, когда T → 0 К, т.е.
содержится до 75% воды, а сухая масса составляет
приближается к абсолютному нулю, тогда энер-
25%. Внутриклеточная жидкость нашего организ-
гия тепловых флуктуаций также стремится к ну-
ма - 27.2 л (40%). Она включает тканевую жид-
лю, поскольку сопротивление флюктационного
кость и лимфу (20.4 л, или 30%), а также плазму
переноса энергии в этом случае равно нулю.
крови (3.4 л, или 5%). Второе место по весу зани-
А.М. Смолович в этом смысле прав, отмечая, что
мают кости и жир различного состава, но его со-
сверхпроводящее состояние - это лишь одно из
держание меньше. Человек содержит в норме по-
1022
ПОЧЕМУ НЕ ПРЕКРАЩАЮТСЯ ДИСКУССИИ
1023
Рис. 1. Пирамида иерархических структурных уровней организации биосистем, включая социальные системы.
рядка 10.2 кг жировых компонентов (включая
и может находиться даже в пикосекундном диа-
мембраны клеток), т.е. приблизительно 15% от
пазоне. Такие параметры, как диэлектрические
своего веса. Только 10% веса человека приходит-
потери, электрическая релаксация, электропро-
ся на все другие соединения (белки и нуклеино-
водность и т.п., хорошо известны всем физикам.
вые кислоты), хотя последние и определяют спе-
Наличие изменения энергии Ферми в термодина-
цифику нашего существования. Связанная вода
мике эквивалентно росту химического потенциа-
занимает от 25% до 70% объема белковых струк-
ла системы. Другими словами, поляризация не
тур [2]. Поэтому попытки интегрального рассмот-
может служить признаком, отличающим живую
рения живых систем, начиная с начала ХХ века,
от неживой материи.
в терминах твердых тел (например, в терминах
Во-вторых, как было отмечено выше, все био-
твердых электретов) особого успеха не принесли.
логические системы имеют иерархическое строе-
Электретами называют вещества, обладающие
ние (рис. 1). Поэтому необходимо определиться,
внешним электрическим полем подобно тому,
на каком уровне мы пытаемся описать динамику
как магнит обладает магнитным полем. Основой
работы биосистем и их взаимодействия между со-
электретов является неравновесная электриче-
бой, поскольку от выбора уровня рассмотрения
ская поляризация, создающая долговременное
будет зависеть язык описания. При температурах
электростатическое поле. При воздействии на
выше абсолютного нуля по шкале Кельвина все
электрет любым полем (включая нагрев), которое
системы находятся в колебательном режиме. В
нарушает ориентацию частиц-диполей, возника-
связи с этим их взаимодействия удобно рассмат-
ривать в терминах волн с детерминированной и
ет ток, и поляризация разрушается. Энергия
стохастической (шумовой) компонентами. Из-за
электрического поля переходит в тепловую энер-
наличия вклада шума прогнозировать результат
гию kBT. В клетках тканей живых систем, покры-
взаимодействия нелинейных биосистем можно
тых фосфолипидной мембраной, которая облада-
лишь с определенной вероятностью [3-5].
ет сопротивлением 104-106 Ом см и образует тка-
В-третьих, если пытаться производить оценку
невой покров всех электрически возбудимых
энергетической щели в живых системах в терми-
систем (синцитий сердца, нейронной сети мозга,
нах классической механики, то ее величина будет
стенок желудка и т. д.), такое поле существует и
колебаться в широких пределах в зависимости от
измерено. Однако оно существует и в неживых
массы выделенных и взаимодействующих друг с
системах — в диэлектриках и полупроводниках с
другом структур. В работе [6] нами были даны
удельным сопротивлением не менее 107 Ом см.
способы и оценки колебаний для различных био-
При термодинамическом равновесии для нежи-
систем.
вого вещества характерное время деполяризации
В-четвертых, наиболее простым методом вол-
10-5 с. В живых системах с жидким наполнением,
новых взаимодействий двух биосистем служит
подобных электролитам, это время уменьшается
теория автоволн. В работе [7] (на примере постро-
БИОФИЗИКА том 66
№ 5
2021
1024
ИВАНИЦКИЙ
ения бактериями своих колоний) было показано
риментально и имел бы практические прило-
использование этой теории. Этот же подход к
жения.
описанию живых систем распространяется и на
В-седьмых, общий закон для описания как жи-
другие биосистемы на клеточном уровне.
вой, так и неживой природы один и тот же: рост
В-пятых, существуют по крайней мере четыре
когерентности в одной локальной области приво-
причины, которые приводят к ускорению про-
дит к увеличению декогерентности (хаоса) в дру-
цессов как в живых системах, так и в тех системах,
гой области или в окружающей среде. Это закон
которые называют «неживыми»:
аффинного преобразования отношений цен дей-
ствия к размерам системы, который определяет
ускорение процесса во времени путем увели-
устойчивость системы при конкуренции с други-
чения шага τ (характерного внутреннего време-
ми системами. На квантовом уровне он известен
ни) по шкале внешнего реального времени t, так
как принцип Гейзенберга:
как при этом величина t/τ уменьшается;
—появление эстафетного ускорения за счет
Eτ h,
(1)
толчков активной среды. Примерами могут слу-
где E - энергия, затраченная на один временной
жить: волновое распространение пламени по
шаг τ, а h - постоянная Планка (минимальная це-
бикфордову шнуру или пороховому скотчу, лес-
на действия).
ной пожар, переход от декогерентной волны к ко-
На макроуровне его можно записать как
герентной волне, появление солитонов при суже-
нии граничных условий при распространении
ΔEΔτ ≥ ΔH или px ≥ ΔH,
(2)
волны и т.д.;
где ΔE - требуемое приращение кванта энергии
—понижение сопротивления вязкой или газо-
при увеличении на один квант временного шага
образной сред при переходе от турбулентного
Δτ по шкале времени (сокращение времени реак-
движения к ламинарному, а в твердотельных ме-
ции), а ΔH - приращение цены действия или тре-
ханических системах - появление при опреде-
буемое приращение кванта импульса движения
ленных условиях отрицательного сопротивления,
Δp = mv при увеличении на один квант простран-
например маятник Фроуда, когда ускоряющий
ственного шага Δx по шкале пространства. Из вы-
момент будет в среднем больше тормозящего [8];
ражения (2) имеем
—нарушение устойчивости из-за конкуренции
(ΔEΔτ/ΔpΔx) ≥ 1.
(3)
при столкновении двух потоков, например, при
Как распорядится любой живой организм эти-
описании изменения погоды в результате
ми параметрами при конкуренции с другими ор-
взаимодействия «циклон ↔ антициклон».
ганизмами и внешней средой, чтобы обеспечить
В-шестых, если использовать язык квантовой
устойчивость своего существования, показывает
механики для описания живых клеток, то можно
результат конкуренции. При конкуренции двух
сделать оценки для биохимических процессов со-
или более развивающихся систем выигрывают те,
хранения квантовой когерентности или поляри-
которые выживают, т.е. достигают результата су-
зации. При этом потребуется сравнительно боль-
ществования при наименьшей цене действия.
шой временной интервал жизни когерентности
Ниже приведем несколько примеров, по-
∼1 с [9]. Это достигается за счет структурной орга-
скольку примеры всегда понятнее, чем обоб-
низации макромолекулярных компонентов, со-
щения.
ставляющих основу живых систем. В этом вре-
менном интервале молекула фермента, ускоряю-
Первый пример. На всех иерархических уров-
нях живого организма вышестоящий уровень мо-
щего реакцию, частично защищена от энергии
дулирует высокочастотные стохастические про-
теплового взаимодействия со стороны молекул
остальной части клетки, находящихся в про-
цессы нижнего уровня. Например, на простран-
странственных пределах от нее на расстоянии бо-
ственных масштабах в десятки ангстрем мы
лее ван-дер-ваальсовых взаимодействий. Анало-
видим, что макромолекула глобулярного белка
(рис. 2а) в среднем содержит порядка 2000-
гично, гистон в упаковке ДНК может служить за-
5000 атомов, которые в этом масштабе могут рас-
щитой когерентного кодирования нуклеотидов
[10]. Конкретизация этих механизмов в приложе-
сматриваться как неизохронные микромаятники,
нии к глобулярным белкам (например, гемогло-
колеблющиеся случайно.
бину или миоглобину) или к фибриллярным бел-
Они отклоняются вокруг ковалентных связей
кам (актину, миозину и др.) также может быть
в полипептидном остове молекулы на углы по-
описана на языке квантовой механики [11-13].
рядка 20-60°. Эти движения стохастичны и не со-
Выбор языка описания - это дело исследователя.
гласованы между собой, но под влиянием перио-
Природа едина, а выбор методов ее описания -
дических энергетических потоков, создаваемых
это предмет договоренности между исследовате-
переходами АТФ → АДФ в митохондриях или
лями. Критерий один: чем проще и понятнее, тем
флуктуациями изменения кислотности среды, их
лучше. Лишь бы результат подтверждался экспе-
колебания могут синхронизироваться. Флуктуа-
БИОФИЗИКА том 66
№ 5
2021
ПОЧЕМУ НЕ ПРЕКРАЩАЮТСЯ ДИСКУССИИ
1025
Рис. 2. Биосистемы с переходным процессом «порядок ↔ хаос». (а) - Молекула глобулярного белка миоглобина имеет
подвижную пространственную упаковку атомов. Ее размер порядка 50 Å. Внутри «облака» атомов находится группа
атомов, формирующих гем (светлый диск), который присоединяет кислород. Различная форма «облака», возникаю-
щая при движении атомов, окружающих гем, либо мешает (при асинхронных колебаниях), либо, наоборот, способ-
ствует (при синхронных колебаниях) присоединению или отдачи атома кислорода. (б) - Вектор-кардиограмма,
снятая в полярных координатах (спациокардиограмма начала инфарктного состояния). Впервые была построена
чешским ученым В. Лауфбергером еще в 60-х годах ХХ века.
ции атомов, расположенных внутри глобулярных
дование хаотической динамики сердечного рит-
белков, не превышают 0.5 Å, но на поверхности
ма, путем определения меры регулярности этого
могут достигать 2 Å и более с характерными вре-
процесса, позволяет даже прогнозировать заболе-
вания человека на раннем этапе их развития
менами 10-9-10-3 с. Если флуктуации синхрони-
(рис. 2б).
зуются, то, например, в молекуле миоглобина
энергетические барьеры для проникновения мо-
При спектральном анализе циклов сердца на
лекулы кислорода снижаются почти в 20 раз.
фоне случайных колебаний проявляется ряд спе-
Это позволяет миоглобину в динамическом ре-
цифических гармоник, отражающих состояние
жиме выполнять свою функцию связывания мо-
подкорковых нервных центров дыхания (1.2-
лекул кислорода с затратой энергии всего
1.5 колебаний в минуту) и активность автономно-
8.5 ккал моль-1. Подобные управляемые с более
го контура регуляции сердечного ритма мозгом
высокого иерархического уровня переходы, в ос-
(2 колебания в минуту). За 13 ч до остановки серд-
нове которых лежит модуляция случайного дви-
ца в динамике цикла начинают исчезать хаотиче-
жения на нижнем уровне, характерны для работы
ские компоненты. Сердечный цикл замедляется,
практически всех биосистем [14].
а векторная кардиограмма становится почти
окружностью. Это хорошо заметно при наложе-
Другой пример. Все органы живых организмов
нии в полярных координатах циклов друг на дру-
работают в циклическом периодическом режиме.
га. Внезапная сердечная смерть представляет со-
Сердце, желудок, кишечник и другие органы
бой результат выхода системы из режима перехо-
имеют как собственный, так и навязанный извне
дов
«детерминированность
↔ хаотичность».
ритм работы. Другими словами, верхний уровень
Управление сердца мозгом исчезает, после чего
(мозг), взаимодействуя с внешней средой, моду-
изменения быстро идут к исчезновению ритма,
лирует собственную частоту нижнего уровня (ор-
т.е. к остановке сердца и к гибели живого орга-
ганов тела) так, чтобы обеспечить устойчивость
низма [14].
организма в целом. Например, средняя частота
сокращений сердца человека приблизительно
Если акцентировать внимание на социальных
60-70 ударов/мин, у собаки
- 90-100 уда-
процессах, то рассмотренные выше положения
ров/мин, у крысы - 350 ударов/мин, желудок че-
оказываются полезными для описания работы в
ловека сокращается с частотой 3 цикла/мин, со-
системах «хищник ↔ жертва», в демографии это
баки - 4-5 циклов/мин, у кошки - 6-7 цик-
«рождаемость ↔ смертность», или в экономике,
лов/мин и т.д. Известно, что типичная
например, при оптимизации управления биржей
электрокардиограмма здорового человека не яв-
или рынком на основе периодической смены за-
ляется полностью регулярным процессом и имеет
конов управления по результатам мониторинга
существенную хаотическую компоненту. Иссле-
возникающих ситуаций [15-19].
БИОФИЗИКА том 66
№ 5
2021
1026
ИВАНИЦКИЙ
Механизмы переходов «детерминируемость ↔
P.S. Работа [1], на которую обратил внимание
стохастичность» используются на всех структур-
А.М. Смолович, была написана более десяти лет
ных уровнях управления биосистемами. В синер-
назад. На некоторые вопросы, поставленные в
гетике в приложении к живым системам известно
ней, ответить удалось [15-22]. Но по-прежнему
правило: биосистемы работают на границе поряд-
нет ответа на вопрос: «Чем отличается живое от
ка и хаоса. Энергетическая щель, о которой гово-
неживого?» Причина простая. Все живое и нежи-
рит А.М. Смолович в своей статье, - это порог
вое, окружающее нас, встроено в нашу Вселен-
энергетического перехода между порядком и хао-
ную. Физические законы нашей Вселенной осно-
сом. Изменение порога возбуждения приводит к
ваны на ее фундаментальных физических посто-
изменению симметрии системы. Корректировка
янных (гравитационная постоянная, постоянная
отклонения «симметрия ↔ асимметрия» есть
Планка, скорость света в вакууме, масса покоя
способ управления биосистемами. А существен-
электрона, постоянная Больцмана, постоянная
ное отклонение от положения равновесия может
Авогадро и т.д.). Их более тридцати. Поскольку
привести к разрушению биосистемы [15].
все живое возникло, эволюционировало и суще-
ствует в одной и той же Вселенной с неживой
природой, то оно не может не подчиняться одним
2. МОЖНО ЛИ НАЛИЧИЕ
и тем же ее законам. Живое собрано из тех же эле-
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЩЕЛИ ПРИНЯТЬ
ментов периодической таблицы Д.И. Менделее-
ЗА АБСОЛЮТНЫЙ ПРИЗНАК ОТЛИЧИЯ
ва, что и неживое. Отличие живого от неживого
ЖИВОГО ОТ НЕЖИВОГО
состоит только в том, что живое сформировалось
В моей статье «XXI век: что такое жизнь с по-
из ограниченного разнообразия элементов таблицы
зиции физики» [1], которая послужила поводом
Менделеева, но обменяло это ограничение на расши-
для заметки А.М. Смоловича, имелась таблица.
рение кинетического использования разнообразия
Приведу ее здесь.
физических законов природы. Это позволило живо-
му существенно повысить пространственно-вре-
По-сути, в своей статье А.М. Смолович пред-
менную скорость адаптации к изменениям внеш-
лагает дополнить колонку «Признаки живой ма-
ней среды, повысить скорости комбинаторных
терии» этой таблицы дополнительным один-
обменных операций, при сравнительно высоких
надцатым признаком: «Наличие в электронном
температурах, между разнообразием химических
спектре живых систем энергетической щели». Од-
элементов и, тем самым, продлить время своего
нако из изложенного выше (в пятом пункте раз-
существования [20]. Следовательно, в живом не
дела 1) следует, что колонка «Признаки неживой
может существовать какого-либо одного призна-
материи» также будет заполнена (маятник Фро-
ка, который не проявил бы себя в какой- либо из
уда, лесной пожар и т.д.).
неживых систем. Неживое плавно переходит в
живое. Проведение линии раздела живого от не-
ВЫВОДЫ
живого - это семантическая проблема таксоно-
мии, основанная на отборе признаков классифи-
1. Попытка найти какой-либо один абсолют-
кации путем договоренности между исследовате-
ный, характерный признак живого - занятие ма-
лями [23]. Более 40 лет тому назад мы написали
лоперспективное. В живых системах не обнару-
книгу «Математическая биофизика клетки» [24],
живается никаких свойств, которыми не облада-
в которой изложили подход к описанию жизнеде-
ли бы неживые объекты.
ятельности клетки на трех разных математиче-
2. Задача определения жизни и механизма ее
ских языках: биохимическом, волновом и на язы-
возникновения с точки зрения физики является
ке заполнения внутреннего объема живых систем
некорректной обратной задачей, поэтому она не-
на основе законов классической механики. При
разрешима. Наука требует фактов и основана на
этом наглядно продемонстрировали, что каждый
операционном методе. Наше желание дать точ-
из этих языков высвечивает лишь определенную
ное определение жизни и живого - это не более
сторону жизнедеятельности клетки, но смогли их
чем «игра ума» с сильным антропоцентрическим
объединить в единое целое лишь частично. Воз-
акцентом. Отсюда и возникает множество
можно, дальнейшее развитие теории струн [25]
определений жизни и живого и их отличий от не-
позволит осуществить полное великое объедине-
живого.
ние. Однако об этом можно не только мечтать, но
3. Естественно, что каждый автор считает, что
работать в этом направлении. Казалось бы, раз-
данное им определение является верным и исчер-
витие такого обобщенного, системного подхода -
пывающим. Так было и так будет, пока человече-
это чисто философская метафизическая задача,
ство не столкнется с другими вариантами «разви-
далекая от практического приложения, и не стоит
той жизни» на другой физической основе, если
на это тратить время исследователей. Однако это
эти варианты действительно существуют не толь-
не так. На рис.3 показаны наборы частных био-
ко в умах фантастов, а в реальности.
физических задач, на которые в случае успеха
БИОФИЗИКА том 66
№ 5
2021
ПОЧЕМУ НЕ ПРЕКРАЩАЮТСЯ ДИСКУССИИ
1027
Признаки живой и неживой материи
Признаки живой материи
Признаки неживой материи
1
Живые организмы
Все объекты неживой природа отвечают этому же условию и устроены
характеризуются упорядоченной
по иерархическому принципу: элементарные частицы → атомы →
иерархической структурой
→ молекулы → макромолекулы и т.д.
2
Живые организмы являются
Смерчи, тайфуны, ветер, молнии черпают энергию Солнца; вулканы,
открытыми системами и получают
землетрясения, подвижка материков черпают энергию из недр Земли.
энергию из окружающей среды,
Таким образом, открытость живых систем не является
используя ее для поддержания
специфическим признаком живого
своей высокой упорядоченности
3
Способность реагировать на
Намагничивание, электризация, свечение, поляризация,
внешнее воздействие (рецепция) -
деформация, инерция, перемещение, разрушение и т.д. - это также
универсальное свойство всех
ответы неживых объектов на внешние воздействия
живых систем
4
Способность запоминать
Ответная реакция объектов неживой природы обычно также
информацию о предыдущих
направлена на «нейтрализацию» внешнего воздействия. Ответная
состояниях и адаптироваться к
реакция неживого объекта - это стремление сохранить свое исходное
изменению внешних условий
состояние (принцип Ле-Шателье, принцип Ленца, инерция
Ньютона). Существуют проявления в неживых объектах и элементов
памяти, например, магнитный гистерезис
5
Живые организмы изменяются и
Объекты в астрофизике (образование газо-пылевых облаков →
усложняются
→ туманностей → галактик), в геофизике (образование горячего ядра
планет → сравнительно холодной мантии поверхности планет →
→ тектонических плит → материков и океанов), в химии
(преобразование субстратов в продукты) также демонстрируют
эволюционное изменение и усложнение
6
Все живое размножается
Коацерватные капли органических веществ могут расти и делиться.
Из растворов солей растут кристаллы. Кусочек, отломившийся от
растущего кристалла, становиться зародышем для роста подобного
кристалла. Черные курильщики и белые столбы на дне океана также
размножаются
7
Живое способно к саморегуляции и
Устойчивые вихри, торнадо, ячейки Релея-Бенара -
регенерации повреждений
саморегулирующиеся системы. Ледяная сосулька после разрушения
восстанавливается снова. Кристаллы способны к регенерации
дефектов (дислокаций). Следовательно, сам факт саморегуляции и
регенерации не может служить отличием живого от неживого
8
Живые объекты осуществляют
Все реакции окисления обладают этим свойством, например горение.
обмен веществ с окружающей
Преобразование энергии - это свойство всей природы, а не
средой с целью размножения и
специфическое свойство живых систем
экспансии
9
Живые объекты обладают
Этим свойством обладают ферромагнитные частицы в магнитном
направленной подвижностью
поле, ионы в электрическом поле, броуновские частицы в тепловом
поле, частицы, имеющие массу, в гравитационном поле и т.д.
10
Живым объектам свойствена
Дожди, снегопады, лавины, водопады и т.п. - это все также
неравновесность состояния
неравновесные состояния
БИОФИЗИКА том 66
№ 5
2021
1028
ИВАНИЦКИЙ
Рис. 3. Схема внешних воздействий, влияющими на нарушение устойчивости биосистем и практический выход, в слу-
чае успеха создания общей теории устойчивости живых систем.
объединения можно было бы взглянуть с новой
10. P. C. W. Davies, BioSystems 78, 69 (2004).
неожиданной стороны. Все они имеют практиче-
11. K. Matsuno, BioSystems 85, 23 (2006).
ский выход в разнообразные современные био-
физические технологии.
12. K. Matsuno, BioSystems 85, 23 (2006).
13. M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 79,
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
321 (1997).
Автор заявляет об отсутствии конфликта инте-
14. Г. Р. Иваницкий, Виражи закономерностей. Прави-
ресов.
ло БИО - стержень науки (Наука, М., 2011).
15. Г. Р. Иваницкий, Успехи физ. наук 187, 757 (2017).
СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ
16. М. А. Цыганов, В. Н. Бикташев и Г. P. Иваницкий,
Настоящая работа не содержит описания иссле-
Биофизика 54 (4), 704 (2009).
дований с использованием людей и животных в
17. Г. Р. Иваницкий, А. А. Деев и М. А. Цыганов,
качестве объектов.
Вестн. РАН 81 (11), 1008 (2011).
18. Г. Р. Иваницкий, Успехи физ. наук 188, 965 (2018).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
19. Г. Р. Иваницкий и А. А. Морозов, Успехи физ. на-
1. Г. Р. Иваницкий, Успехи физ. наук 180, 337 (2010).
ук 190 (11), 1165 (2020).
2. Э. Лайтфут, Явление массопереноса в живых систе-
20. Г. Р. Иваницкий, Успехи физ. наук 182, 1238
мах (Мир, М., 1977).
(2012).
3. Б. Б. Кадомцев, Успехи физ. наук 160 (7), 163
21. Г. Р. Иваницкий, А. А. Деев и Е. П. Хижняк, Успе-
(1990).
хи физ. наук 184, 43 (2014).
4. Б. Б. Кадомцев, Успехи физ. наук 164, 449 (1994).
5. Д. С. Чернавский, Синергетика и информация (На-
22. Г. Р. Иваницкий, Успехи физ. наук 189, 759 (2019).
ука, М., 2001).
23. Ч. Джеффри, Биологическая номенклатура (Мир,
6. Г. Р. Иваницкий, А. Б. Медвинский, А. А. Деев и
М., 1980).
М. А. Цыганов, Успехи физ. наук 168, 1221 (1998).
24. Г. Р. Иваницкий, В. И. Кринский и Е. Е. Сельков,
7. Г. Р. Иваницкий, А. Б. Медвинский и М. А. Цыга-
Математическая биофизика клетки (Наука, М.,
нов, Успехи физ. наук 164, 1041 (1994).
1978).
8. С. П. Стрелков, Журн. техн. физики 3 (14), 563
(1931).
25. А. Ю. Морозов, Успехи физ. наук 162, (8), 83
9. A. U. Igamberdiev, BioSystems 31, 65 (1993).
(1992).
БИОФИЗИКА том 66
№ 5
2021
ПОЧЕМУ НЕ ПРЕКРАЩАЮТСЯ ДИСКУССИИ
1029
Why the Topic “What Is Life from the Point of View of Physics”
Is still under Discussion (a Response to the Article by A.M. Smolovich
“A Hypothesis about the Physical Phenomenon of Life”)
G.R. Ivanitskii
Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences,
142290, Pushchino, Moscow Region, Institutskaya ul. 3
The mechanism of energy gap formation during the interaction of open nonlinear systems at different hierar-
chical levels of their organization is considered. It is shown that the presence of an energy gap is not a specific
feature of living systems, since this feature also takes place in systems that are commonly called inanimate.
Keywords: energy gap, definition of life from the point of view of physics
БИОФИЗИКА том 66
№ 5
2021