Супрамолекулярная химия - 10.1.От структуры к информации. Возможности и перспективы химии запрограммированных систем (instructed chemistry) - 175 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 175)

Страница: 
175

Супрамолекулярная химия читать 10.1.От структуры к информации. Возможности и перспективы химии запрограммированных систем (instructed chemistry) 175

Сложность=(Множественность состояний) х (Взаимодействие) х х (Интеграция)=МВИ

Объекты и свойства, соответствующие определенному уровню сложности, возникают из объектов, находящихся на один уровень сложности ниже, и могут быть объяснены исходя из свойств и многочастичных взаимодействий этих более простых объектов[10.14].Так, свойства супрамолекулярных объектов могут быть описаны исходя из свойств молекул, свойстваклеток—исходяиз свойств супрамолекулярных ансамблей,тканей—исходяиз свойств клеток,организмов—изсвойств тканей и т. д. вплоть до уровня сложности сообществ и экосистем[10.11b, 10.15].Например, при самосборке вирусной оболочки достаточно локальной информации в отдельных фрагментах, чтобы “сообщить** белкам, в каком именно месте образовать связь, чтобы произошел переход от молекулярного фрагмента к супрамолекулярной архитектуре и возникла конечная полипротеиновая структура[10.16],которая по своей сложности находится на уровень выше. Понадобится идти все дальше вглубь и вширь, чтобы установить связь между структурами и функциями, от атома до организма, по всей иерархии уровней, определяющих архитектуру сложности[10.17].

Новые свойства, которые появляются на каждом следующем уровне сложности и характеризуют его, не существуют ине могутконцептуально существовать на предыдущем уровне, но могут быть объяснены в терминах МВИ. Это справедливо для всех систем, от простейших частиц до чрезвычайно сложных образований, живых организмов и сообществ, характеризуемых множественными взаимодействиями.

Такой подход не является редукционистским, это не сведение высшего уровня к низшему, ноинтеграция, связывание определенного уровня с другими за счет интегрирования объектов и взаимодействий, для того чтобы описать и объяснить возросшую сложность поведения (см. также[10.17, 10.18]).

Простым, но наглядным примером может послужить понятие точки кипения жидкости. Одна-единственная молекула воды не имеет точки кипения; само понятие точки кипения не существует, не может существовать для отдельно взятой молекулы. Только для совокупности взаимодействующих молекул воды возникают такие характеристики свойства, как точка кипения, точка замерзания или любое другоеколлективное свойство.

В связи с этим возникает также вопрос, сколько индивидуумов достаточно, чтобы образовался коллектив и возникло коллективное свойство: какое количество молекул воды требуется, чтобы появилась точка кипения; сколько атомов металла нужно для появления металлических свойств; сколько необходимо молекул, чтобы стало возможно говорить о фазовом переходе в системе? Вопрос можно сформулировать и иначе: каким образом точка кипения, металлические свойства, фазовые переходы и т. д. зависят от числа индивидуумов и взаимодействий между ними, как они изменяются при изменении размера системы? В общем, любое число индивидуумов, если оно конечно, определяет коллективное поведение лишь как некоторое асимптотическое приближение, каким бы хорошим оно ни было, к “истинным** коллективным свойствам ансамбля, образованного бесконечным числом индивидуальных объектов.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,064
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,687
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,219