Некоторые формальные характеристики рисунков ученых
На наш взгляд, большинство используемых исследователями и авторами учебников рисунков, касающихся биоэнергетики и хемиосмотической теории, обладают следующими общими чертами: (1) Обобщенность. Рисунки ученых иллюстрируют обобщенные явления, а не конкретные наблюдаемые объекты. Например, имеется бесчисленное множество рисунков митохондриальной мембраны вообще, но мы не встречали попыток изобразить мембрану какой-либо конкретной клетки. Возможно, в других научных дисциплинах дело обстоит несколько иначе. Радвик показал, что воспроизведение конкретных ландшафтов является частью ’’визуального языка геологии”3. Такого рода изображения, видимо, полностью отсутствуют в литературе по биоэнергетике. Однако, на наш взгляд, исключение в этом смысле составляет скорее геология, нежели биохимия. (2) Избирательность. Подавляющее большинство рисунков касается достаточно узких исследовательских проблем. Даже если в рисунках суммирован значительный объем исследований, изображение приведено в соответствие с какой-либо четко очерченной аналитической проблемой. Лишь в очень редких случаях рисунки призваны отображать явления в их полной ’’естественной сложности”. (3) Конвенциональное упрощение. Применяется ограниченный набор стандартизированных форм — прямые и кривые линии, стрелки, кружки, прямоугольники и т.п. Эти конвенциональные средства служат не только для изображения реальных биохимических процессов (например, переноса протонов через мембраны) ; их используют также для того, чтобы упростить рисунок и абстрагироваться от тех аспектов изображаемых процессов, которые в данном случае не представляют интереса. Например, рисуя поверхность мембраны в виде непрерывной прямой линии, пересекаемой стрелками ’’переноса протонов”, автор полностью исключает из рассмотрения вопросы взаимодействия поверхности мембраны с окружающей ее средой. (4) Связь с научными концепциями. Рисунки не имеют непосредственного отношения к эмпирическим феноменам, они изображают теоретические объекты или идеализированные версии наблюдаемых явлений. Это вытекает из трех предыдущих утверждений. Например, в действительности вообще невозможно наблюдать такую мембрану, как на рис. 2 и 4, или такую двуединую животно-растительную клетку, как на рис. 1. Эти рисунки представляют собой сборные конструкции, основанные на объединении результатов различных наблюдений над конкретными клетками и мембранами и на выводах из данных широкого круга экспериментов с многочисленными биологическими объектами. Этот тезис перекликается с определением Равецом концептуального языка науки, как имеющего дело с ’’мысленно сконструированными классами вещей и событий”4. (5) Интерпретационная вариабельность. Рисунки являются неотъемлемой частью научной аргументации. Если она изменяется, меняется и суть рисунков. В качестве примера возьмем из одного и того же текста два соседних рисунка — 3 и 4. Рис. 4 служит уточнением рис. 3; в нем опущено основное содержание рис.З и приведены некоторые дополнительные по отношению к этому содержанию подробности. Однако на относительно более детальном рис.4 гораздо меньше конкретной информации о переносе протонов, чем на рис. 2, посвященном исключительно этой теме. Следовательно, характер изображения меняется в соответствии с интерпретационной работой, проводимой в тексте как целом. (6) Контекстуальная вариабельность. Поскольку интерпретационная деятельность ученых меняется от одного социального контекста к другому, это в известной степени отражается и в рисунках. Например, рисунки в исследовательских сообщениях отличаются от рисунков в обзорах. А рисунки в учебниках и популярных сообщениях о последних научных достижениях, хотя в ряде случаев и взяты непосредственно из исследовательских публикаций, часто дополняются рисунками, имеющими исключительно дидактические цели. Это относится и к рис.1 и 3, а также к приводимым ниже рис. 7, 8,9. Итак, поскольку рисунки воплощают новые научные утверждения, то различия в деталях формы и содержания рисунков помогают обнаружить зависимость этих утверждений от контекста. Отсюда не следует, что рисунки, предназначенные для различных контекстов, неизбежно несовместимы или противоречивы. Скорее ученые по-разному излагают научные знания в соответствии с различными контекстами, и способность ученых выводить из этих версий законченные формулировки насчет того, ’’что означают рисунки в действительности”, зависит от сложных интерпретационных умений, не всегда доступных неспециалистам. (7) Взаимозависимость визуальных и вербальных текстов. Наиболее яркое проявление этой взаимозависимости — систематическое использование в рисунках текстуальных символов. В частности, все проанализированные выше рисунки включают такие обозначения, как ’’митохондрия”, ’’мембрана”, ’’протонный градиент” и ”АТФ”. Имеется и более тонкая разновидность взаимозависимости: хотя рисунки пространственно отделены от печатного текста и обычно легко идентифицируются в качестве самостоятельных объектов, они, как правило, предназначены для подытоживания или иллюстрирования смысла, заключенного в словах. Над каждым рисунком подразумевается заголовок: ’’Иными словами, то, о чем я рассказывал (или собираюсь рассказать), в общих чертах выглядит так”. (8) Неявность смыслового содержания. Используемые в науке изображения в большинстве своем являются дискурсной формой с неочевидным смысловым содержанием. Так, ученые изображают биологические мембраны посредством кружков, линий, шариков, стрелок и тому подобных значков, обычно передающих обобщенные представления о происходящих в живых организмах явлениях, которые, как предполагается, можно наблюдать с помощью ряда прямых и косвенных методов. Однако сами по себе эти значки и фигуры не позволяют судить об их смысле, в частности о том, какое отношение они имеют к реальным мембранам. В отличие от вербальных языков, ресурсы которых обычно используются для того, чтобы рассматривать значения определенных вербальных утверждений или даже самого языка, визуальные языки, применяемые в науке, по-видимому, являются преимущественно однонаправленными. Они направлены исключительно за свои пределы, на отображаемые ими объекты и процессы реального мира. Таким образом, природа визуального языка науки может быть описана только в вербальных терминах. Тем не менее в научных текстах содержится крайне мало словесных указаний, способных помочь читателю уяснить имеющиеся рисунки. В учебниках встречаются упоминания о ’’схематическом” характере отдельных изображений. Но такие замечания не оказывают практической помощи. Остается неясным, например, следует ли считать все остальные рисунки ’’несхематичными” и все ли элементы рисунка одинаково условны или же одни более реалистичны, чем другие, и т.д. В конечном счете интерпретационная работа по ’’прочтению” рисунков возлагается на самого читателя, который может извлечь лишь некоторые подсказки из вербального или визуального текста. (Ближе к концу данной главы мы детально проанализируем необычный рисунок, в который, видимо, заложены инструкции по его прочтению.) Рисунки и лексика вербальных дискурсных форм Приведенный выше перечень восьми характерных черт научных рисунков не является исчерпывающим; кроме того, они относятся отнюдь не к каждому изображению, созданному учеными. Скорее это лишь некоторые из очевидных особенностей подавляющего большинства рисунков, используемых в исследовательских статьях и обзорах по биоэнергетике и в соответствующих разделах учебников по биохимии. Однако нет оснований ожидать, что эти особенности типичны только для данной области исследований. В настоящем разделе мы постараемся вывести некоторые социологические следствия из указанных восьми характерных черт и с этой целью проанализируем высказывания Снаружи Внутри Обозначения: О Липиды, ассоциированные с молекулами белков Рис. 6. Модель биологической мембраны. НАРУЖНАЯ МЕМБРАНА ВНУТРЕННЯЯ МЕМБРАНА МИТОХОНДРИЯ УВЕЛИЧЕННЫЙ ФРАГМЕНТ ученых по поводу четырех рисунков (рис. 5,6, 7, 8). В ходе наших интервью больше всего обсуждались именно эти изображения. Рис 5 взят из опубликованного в ’’Biochemical Society Transactions” обзора, посвященного вопросу о том, сколько протонов должны пересечь митохондриальную мембрану, чтобы образовалась одна ’’макроэргическая фосфатная связь” (т.е. одна молекула АТФ) . Рис. 6 также взят из обзорной статьи, но касающейся более широкой темы — структуры биологических мембран. Этот рисунок представляет собой обобщенное изображение компонентов и организации некой мембраны. Рис. 7 был помещен в 1978 г. в журнале ’’Scientific American”, в статье, озаглавленной ’’Как клетки вырабатывают АТФ” и трактующей процессы окислительного и фото синтетического фосфорилирования с позиций хемиосмотической теории. Как и рис. 2, 3, 4 и 5, он изображает митохондриальную мембрану. Рис. 7 взят из той же статьи и касается процесса образования АТФ в мембране бактерии Е. coli. Таким образом, два последних рисунка опубликованы в журнале, который регулярно читают небиоэнергетики. Как мы увидим, эти рисунки побуждали многих наших собеседников обсуждать проблемы, касающиеся общения с неспециалистами и возможности неправильной интерпретации неспециалистами подобных изображений. Для начала вернемся к сформулированному выше свойству неявности смыслового содержания. Из него следует, что ученые должны объяснять смысл и значение своих рисунков главным образом с помощью вербальных терминов. Можно ожидать, что такого рода интерпретации будут базироваться на двух основных вербальных репертуарах, о которых шла речь в предыдущих главах. Более того, если в рамках лексики эмпиристского репертуара научные выводы считаются буквальным выражением инвариантных свойств физического мира, то рисунки ученых, как правило, описывают мир с помощью избирательных, условно принятых, поддающихся различной интерпретации и вариабельных дискурсных форм. Поэтому можно ожидать, что характеристики изобразительных дискурсных форм будут намного ближе к условному репертуару. Действительно, в неформальных интервью наши собеседники подчеркивали условность рисунков ученых. Мнения интервьюируемых о рис. 5, 6 и 7 и о других подобных изображениях варьируют в широком диапазоне: от таких оценок, как ’’чистейшая фантастика” (когда рисунки интерпретируются всецело в условном плане), до выражений типа ’’совершенно реалистическое изображение” (когда к истолкованию рисунков подходят в плане сугубо эмпиристском). При этом подавляющее большинство оценок тяготеет к тому МЕМБРАНА КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА 256 Н+ НА ОДИН ОБОРОТ ?ПРОЛИН Н+ Рис. 8. Окислительное фосфорилирование в бактерии Е. coli и вращение жгутика. концу шкалы, которому соответствует формула о ’’чистейшей фантастике”. Учитывая, что речь пойдет о рисунках, а не о действиях и взглядах, мы в дальнейшем будем использовать термины ’’реалистический” и ’’фантастический”, а не ’’эмпиристский” и ’’условный”. Тем не менее надо подчеркнуть, что явно напрашивается параллель между понятиями реалистического и фантастического применительно к рисункам и понятиями эмпиристского и условного в высказываниях о тех или иных действиях и взглядах. Анализировать и комментировать репрезентативную выборку характеристик, данных нашими собеседниками рисункам, мы начнем с примера, расположенного ближе к ’’реалистическому” концу шкалы таких оценок. Из 25 ученых, с которыми мы обсуждали рисунки, лишь один оценивал все показанные ему изображения с позиций безоговорочного реализма. Приведенный ниже отрывок завершает серию его критических замечаний по поводу рис. 7. Ученый противопоставляет это умозрительное, по его мнению, изображение собственным точным рисункам. 7 А Это изображение выполнено с позиций [хемиосмотической] теории. Оно полностью выдуманное. А вот это [показывает на свой рисунок] — реальность, которую мы видим. Но они ее просто игнорируют... Речь идет не о том, что мы могли бы увидеть, а о том, что мы наблюдаем в действительности (Пух, 49—50) . Построение этого отрывка напоминает объяснение причин научной ошибки. Собственные рисунки Пух непосредственно отождествляет с наблюдаемой действительностью, а рис. 7 он отвергает как нечто ’’выдуманное”. Однако другие наши собеседники иначе оценивали рисунки самого Пуха. Они называли эти рисунки ’’плодом воображения” и считали их ”не под- твержденными фактами”. Остальные наши собеседники не требовали от рисунков подлинного реализма; только один интервьюируемый заявил, что с течением времени, вероятно, появится возможность создать реалистические изображения явлений, связанных с окислительным фосфорилированием. 7 Б Фэшэм: Тут (в рис.7) есть элемент домысла, но рисунок в значительной мере основан на экспериментальных фактах... Любое изображение приблизительно... Рисунок мембраны со всеми выпуклостями имеет образный, а не фактологический характер... Рисунок — это попытка дать как можно более реалистическую картину, но по своей природе он остается схемой... Интервьюер: Как вы полагаете, станет ли когда-либо возможным создать действительно реалистический рисунок? Фэьиэм: Безусловно. Надеюсь, что в конечном счете это удастся. Безусловно... Никогда не следует забывать, что они не есть истина. Истина — все что угодно, но не рисунки (Фэшэм, 30, 36). В приведенных словах наш собеседник оценивает, насколько реалистичен рис. 7. Он подчеркивает, что некоторые элементы рисунка основаны на эксперименте и наблюдении, а другие имеют спекулятивный или схематический характер. Когда интервьюер спрашивает, можно ли в принципе создать реалистическое изображение, Фэшэм в отличие от других опрошенных уверенно дает положительный ответ. И тут же в предпоследней фразе он категорически утверждает, что рисунки не бывают целиком реалистичными: ”Никогда не следует забывать, что они не есть истина”. Точно так же он ранее уверял, что любое изображение приблизительно. Этот ученый, видимо, считает возможным совершенно однозначно оценивать степень реалистичности рисунков ив каждом случае определять наиболее реалистичный, даже если абсолютно точной версии в данный момент не существует или она вообще недостижима. Кроме того, он заявляет, что степень изобразительного реализма в этой области должна со временем возрастать, хотя и не обязательно когда-либо будет создан совершенно точный рисунок. Четверо из опрошенных нами биохимиков, включая только что процитированного ученого, явно исходили из того, что рисунки имеют более или менее реалистичный характер, то есть изображают явления более или менее правдиво. Но утверждения такого рода в каждом случае сопровождались ссылками на спекулятивные, гипотетические или фантастические компоненты рисунков. Такова, в частности, позиция обоих авторов рис. 7. В приведенном ниже отрывке они обсуждают свой рисунок. 7 В Сейчас, бесспорно, существуют общепринятые способы изображения мембран. Стоит нарисовать маленькие фосфолипиды, и всем сразу ясно, что речь идет о модели жидкой мозаичной мембраны (в общем виде представленной на рис. 6). Белки часто изображают в виде круж ков и квадратов. Но мы прекрасно понимаем, что вооб- ще-то они имеют совсем другую форму. И мы старались изобразить их чуть более реалистично. Но на рисунках, предназначенных для ’’Scientific American”, мы значительно упростили их... Это всего лишь попытка объяснить, как должна была бы выглядеть мембрана с точки зрения хемиосмотической теории... Рисунок предназначен не для потомков. Это просто наилучшая догадка из всех возможных на данном этапе исследований. Рисунок должен пояснить наши сегодняшние представления, пусть даже они ошибочны. Я изобразил [деталь одного из рисунков] не потому, что точно знал, как она выглядит; просто так можно было говорить о ней (Смит, 54,59 и 65) . 7 Г [Мы попытались] построить модель, действительно имеющую реальные основания. Разумеется, нетрудно изобразить эти линии и пририсовать к ним прямоугольники, но мы даже старались приблизительно выдержать правильные размеры белков... [Однако многого] мы еще не знаем, так что определение ’’более реалистичен” следует заключить в кавычки, ведь имеется в виду всего лишь наиболее детализированное изображение из ныне возможных (Трабшоу, 91 и 95) . Итак, оба автора рис. 7 считают, что он изображает митохондриальную мембрану реалистичнее, чем другие, более привычные рисунки, в частности рис. 5. Эти ученые утверждают, что им удалось передать представление о белках более адекватно — в отношении формы и приблизительных размеров. В то же время Трабшоу подчеркивает, что пока еще нет достаточного количества фактов, необходимых для создания точного изображения. Следовательно, рисунок во многом носит умозрительный характер и является лишь фантазией на тему о том, как могла бы выглядеть мембрана и ее элементы. Другой автор высказывает схожую точку зрения: он считает свой рисунок наилучшей из всех возможных на данном этапе исследований догадок. По его мнению, рисунок дает пример того, как должна была бы выглядеть мембрана с позиций хемиосмотической теории. Он признает, что, стремясь к целостному общему представлению, авторы включили в рисунок одну неверную деталь. В принципе нет ничего заведомо противоречивого в том, что авторы указывают и на неточности в своем рисунке, и на его достаточную правдоподобность. На их взгляд, рис. 7 и 8 по своей реалистичности превосходят схемы, общепринятые в исследовательской литературе, и являются настолько правдоподобными, насколько это практически возможно при современном уровне знаний. Эти ученые, как и Фэшэм, оценивают свой рисунок, исходя из критерия реализма, то есть объясняют его несовершенство практическими трудностями, которые, следовательно, с течением времени могут быть преодолены. При этом они признают, что изображения, предлагаемые ими в настоящий момент, на самом деле содержат значительную долю фантазии. В отличие от Трабшоу и Смита пятеро из опрошенных нами биохимиков явно отдали предпочтение рис. 5, а не рис. 7. По их мнению, рис. 5 имеет откровенно условный характер и не претендует на роль реалистического изображения. Кроме того, они подчеркивали, что для используемых в данной исследовательской области рисунков вообще характерны элементы домысливания. В приведенных ниже отрывках нере- алистичность рисунков трактуется как их неотъемлемое свойство, которое необходимо хорошо сознавать и иметь в виду при использовании их как средства коммуникации. 7 Д Графические изображения — опасная штука. Изображение такого типа {указывая на рис. 7] - это скорее рисунок, чем схема реакции; подразумевается, что изложенная в нем концепция отражает физическую реальность и не подвержена изменениям. Я же предпочитаю схемы [вроде рис. 5]. Во всяком случае, схемы, верные они или ошибочные, представляют собой формальные, заведомо формальные изображения, касающиеся топологии сугубо гипотетических реакций... [Рис. 5] более удачен, поскольку не претендует на изображение реальных процессов (Гардинг, 61—62). 7 Е Когда работаешь в этой области, приходится знакомиться со множеством рисунков; они сменяют друг друга и все вызывают скептическое отношение. На мой взгляд, рисунки, визуальные подсобные средства, чрезвычайно важны, так как помогают ухватить идею автора... Думается, рис. 5 немного лучше, поскольку это явная схема, а рис. 7 вроде бы изображает мембрану такой, какой она могла бы быть в действительности. Возможно, это неплохой рисунок. Но мне больше импонирует схема; я считаю, что честнее рисовать схему и не пытаться выдать ее за непосредственное изображение реальности (Харгривз, 72-73). [Рис. 5] — более абстрактный. А этот [рис. 7] стремится дать правдоподобное изображение... Будто какое- то существо величиной с молекулу имело возможность рисовать с натуры... Я полагаю, на молекулярном уровне взаимодействие света и вещества изучено пока не столь хорошо, чтобы стоило создавать подобные рисунки. По- моему, это ни к чему (Миллер, 52—53) . Итак, эти ученые утверждают, что рисунки, по крайней мере относящиеся к данной области, не должны быть реалистическими изображениями, что рисункам следует придавать подчеркнуто условную форму и что наиболее реалистичные с виду рисунки оказываются на поверку наименее точными. В первых двух отрывках (7Д, 7Е) интервьюируемые не уточняли, считают ли они такое положение дел временным явлением, обусловленным недостаточно высоким уровнем развития данной области науки, и, следовательно, преодолеваемым по мере накопления знаний, либо оно отражает неотъемлемые свойства изобразительных форм как таковых. Третий интервьюируемый (7Ж), похоже, считает условный характер относящихся к данной исследовательской области рисунков их имманентным признаком. Лишь немногие наши собеседники непосредственно касались этого вопроса. Поэтому по их высказываниям нельзя судить, объясняют ли они фантастическую природу рисунков спецификой данной области науки — биоэнергетики — или считают домысел в принципе присущим всем изобразительным дискурсным формам. Ясно, однако, что подавляющее большинство опрошенных, 20 человек из 25, решительно характеризовали рисунки, имеющие пока что хождение в области биоэнергетики, как неизбежно спекулятивные, гипотетичные, неопределенные, неоднозначные, сугубо индивидуальные и т.п. 73 (а) Вообще-то, по-моему, всем ясно, что представляют собой рисунки, и вряд ли кто-нибудь воспринимает их очень уж серьезно (Голлоуэй, 54) . (б) Мы имеем дело с такими потребляющими свет системами, которые эта модель даже не рассматривает... Так что трудно принять ее всерьез (Грант, 68) , (в) [Рис. 5, 6, 7 и 8] все настолько далеки от истины, что разница между ними самими представляется просто ничтожной (Нортон, 59). (г) По-моему, эти рисунки сугубо индивидуальны. Единственно, что в них можно усмотреть — так это подход данного ученого к исследуемым явлениям. Часто приходится убеждаться, что рисунки соответствуют индивидуальным представлениям данного ученого или группы ученых, использующих одинаковые символы (Берридж, 31). (д) Бог знает, на что похожи эти молекулы... [Рисунки] неминуемо будут неточными, причем степень неточности невозможно оценить. Это картины, существующие в воображении ученых и перенесенные на бумагу; их делают понятными, пытаясь яснее изобразить происходящее. Не более того (Ричардсон, 22—23) . толку. (е) У нас есть два слайда из разряда, как мы говорим, ’’выдумок и задумок”. Они уже почти целиком устарели. Но мы их сохраняем, чтобы видно было, как меняются наши представления. А как все это выглядит в действительности — кто знает... (Джеффери, 63 и 67) . (ж) Мне кажется, [рис. 7] дает некоторое представление о реальности. Только не стоит считать, что это и есть реальность. Если не забывать, что это лишь изображение, отвечающее нашим сегодняшним знаниям, тогда еще ладно. Ведь вполне возможно, что оно не имеет ничего общего с действительностью (Скотт, 71) (з) Биологи обычно используют множество рисунков, которые зачастую сбивают с толку. Загляните, к примеру, в журнал ’’Scientific American”. В статьях по биологии можно увидеть красиво нарисованные ключи, замки и прочие подобные вещи. Я часто задаюсь вопросом: неужели люди, читающие эти статьи, полагают, будто подобные рисунки изображают вещи такими, каковы они в действительности? Осознают ли читатели, что это лишь графическое изображение истины, в котором автор выделяет интересующие его аспекты проблемы, а все остальное является чистейшим вымыслом?.. [В этот момент интервьюируемому показывают рис. 7.] Рисунок как раз такого рода... Нельзя быть уверенным, что на самом деле все происходит именно так. Это научная фантастика... Здесь нет ’’реальности”. Здесь множество ’’реальностей”, и выбор зависит от того, какая цель преследуется. Неоспоримого варианта нет и быть не может. Есть множество способов получения изображения: замораживание-трав- ление и другие приемы, и все они позволяют получать различные типы (рисунков) (Хинтон, 15—19). (и) Я называю эти рисунки ’’галлюцинациями ученых”. Ничто не ограничивает вас при выполнении рисунка (Куксон, 80). В этих характерных высказываниях рисунки оцениваются как ’’далекие от истины”, ’’сугубо индивидуальные изображения”, ’’степень неточности которых невозможно оценить”, которые ”не следует принимать всерьез”, ’’возможно, не имеющие ничего общего с действительностью”, как ’’выдумки и задумки”, ’’научная фантастика” и даже ’’галлюцинации”. Интервьюируемые указывали на фантастический характер рис. 5, 6, 7 и 8, других изображений, относящихся к проблемам биоэнергетики, и иногда даже вообще всех рисунков, относящихся к биологии. По мнению наших собеседников, связь между изучаемыми биологическими явлениями и их графическими изображениями сугубо условна. Однако, как будет показано в следующем разделе, они не считают, что тут царит полный произвол. Как правило, интервьюируемые подчеркивают, что характер исполнения рисунков зависит от требований к ним, вытекающих из конкретного социального контекста. В частности, они утверждают, что степени реализма определяются тем, на чье восприятие рассчитаны данные изображения.