SPRICHT GOTT MIT CYBORGS? (CHRISTLICHE) SPIRITUALITÄT IM ZEITALTER DER DIGITALISIERUNG DES MENSCHEN – Teil 1

DAS WOR ‚GOTT‘ IN DEN MUND NEHMEN

  1. Heutzutage das Wort ‚Gott‘ in den Mund zu nehmen ist unmittelbar ein Akt potentieller Selbstzerstörung. Angesichts der vielen, fast schon unzählbar vielen, Strömungen, Richtungen, Bewegungen, Vereinigungen und Kirchen, die je auf ihre Weise einen Deutungsanspruch auf das Wort ‚Gott‘ anmelden, und mindestens genauso vielen, die dem Wort ‚Gott‘ jegliche Deutung absprechen, ist jeder individuelle Sprechakt, in dem man die Wortmarke ‚Gott‘ benutzt, genauso vielen Deutungsakten ausgesetzt, wie es verbreitete Meinungen zur Wortmarke ‚Gott‘ gibt.
  2. Als Autor dieses Textes kann ich zwar versuchen, mich formell von jenen Deutungsansprüchen abzugrenzen, die ich aus meinen eigenen Gründen für unpassend oder gar falsch empfinde, dies wird aber engagierte Vertreter anderer Deutungsversuche kaum bis gar nicht beeindrucken. Es ist ein Wesenszug von uns Menschen, dass wir dazu tendieren, das Bild von der Welt, welches wir aktuell in unserem Kopf mit uns herumtragen, zum Maßstab für die Welt zu machen, selbst wenn es vollständig falsch ist. Falschen Bildern in unserem Kopf kann man nicht direkt ansehen, dass sie falsch sind! Sie riechen nicht schlecht, sie verursachen keine direkte Schmerzen, sie kommentieren sich nicht selbst, sie sind da, in unserem Kopf, und lassen uns die Welt sehen, wie diese Bilder die Welt in unserem Kopf vorzeichnen. Solche falschen Bilder in unserem Kopf zu erkennen, sich von ihnen zu befreien, ist eine eigene Lebenskunst, eine Kulturtechnik, die zu beherrschen, selbst für die Besten, immer nur im Modus der kontinuierlichen Annäherung gelingt, wenn überhaupt.
  3. Aufgrund dieses umfassenden Dilemmas überhaupt nichts mehr zu sagen scheint auch keine attraktive Verhaltensweise zu sein. Damit würde man nicht nur sich selbst möglicher Erkenntnisse berauben, nein, man würde auch jenen, die aktuell ein anderes Bild von der Welt haben, die Chance nehmen, im Handeln eines anderen Menschen etwas zu erfahren, was von seinem aktuellen Weltbild abweicht. Das Auftreten einer Differenz zum eigenen Bild, das Sich-Ereignen von etwas Anderem, kann immer eine vorzügliche Gelegenheit sein, auf Unterschiede zum eigenen aktuellen Bild aufmerksam zu werden, der mögliche kleine Anstoß, der zum Nachdenken über sein eigenes aktuelles Bild anregt. Viele Wochen, Monate, gar Jahre oder Jahrzehnte mögen solche auftretenden Differenzen scheinbar keine Wirkung zeigen, aber dann kann dieser magische Moment eintreten, in welchem dem Inhaber eines bestimmten Weltbildes nachhaltig dämmert, dass sein vertrautes Bild – zumindest an dieser einen Stelle – falsch ist. Diese kleine Verschiebung kann andere Verschiebungen nach sich ziehen, und aus vielen solchen kleinen Verschiebungen kann plötzlich eine ganze Lawine ins Rollen kommen, die zu einer völligen Neuausrichtung des eigenen Weltbildes führt. Aus Verfolgern werden plötzlich Anhänger, aus gequälten Menschen werden plötzlich begeisterte Befürworter, aus Gegnern werden Freunde, ein zerstrittenes Land findet zu einer, für unmöglich gehaltenen, neuen Einheit.

DIE ANDERSHEIT IST LEBENSWICHTIG

  1. Ja, es ist dieses Auftreten von Andersheiten, Neuheiten, welche die Voraussetzung dafür sind, dass wir in unserem Wahrnehmen und Deuten darauf aufmerksam werden können, dass unser aktuelles Weltbild möglicherweise unpassend, unangemessen, falsch ist. In starren, scheinbar unveränderlichen Umgebungen ist das kognitive Reizklima zur Entstehung von Andersheit gering; damit auch die Chance für den Inhaber eines Weltbildes sehr klein, die mögliche Fehlerhaftigkeit seines Weltbildes zu bemerken. Erhöht man die Intensität des kognitiven Reizklimas, nimmt die Wahrscheinlichkeit zu, dass man Unterschiede zum eigenen aktuellen Weltbild bemerkt, dass diese Unterschiede zum Anlass werden, über das eigene Weltbild neu nachzudenken. Die besten Mittel zur Erhöhung des kognitiven Reizklimas sind Vielfalt und Veränderungen.
  2. Beim individuellen Menschen kann man aber kulturübergreifend feststellen, dass er, wenn er nicht in einer Notsituation ist, nicht in einer Anforderungssituation, stark dazu tendiert, die als angenehm empfundene Situation zu stabilisieren, zu konservieren, sie abzusichern. Möglichst nichts verändern. Stillstand; eine Art ‚stehendes Gewässer‘.
  3. Von der Gehirnforschung heute wissen wir, dass das Gehirn ein lebendes, dynamisches Netzwerk von Zellen ist, die hochsensibel auf Veränderungen reagieren. Wird das Gehirn beansprucht, dann ist es aktiv, Zellen differenzieren und verbinden sich; ist es weniger aktiv, dann sterben Verbindungen und Zellen ab. Das Gehirn schaltet sich gleichsam selbst ab (Energie sparen!). Diese partielle Selbstabschaltung vermindert Erregungen, Interessen, Aktivitäten, was in einer negativen Spirale dazu führt, dass der Inhaber dieses Gehirns tendenziell noch weniger macht, was das Gehirn weiter abschwächt.

WIR SIND EXPERIMENTELL GEWORDENE

  1. Betrachtet man den größeren Rahmen, den individuellen Menschen als Teil der ganzen Population des homo sapiens (sapiens), diesen wiederum als Teil des gesamten biologischen Lebens, dann wird schnell klar, warum Veränderung so wichtig ist (Siehe Schaubild)
Stammbaum der Lebensform homo sapiens bis zu den Wurzeln (Man beachte die noch unbefriedigende Koordinierung der Datierungen)

Stammbaum der Lebensform homo sapiens bis zu den Wurzeln (Man beachte die noch unbefriedigende Koordinierung der Datierungen)

  1. Wir Menschen als Mitglieder der Art homo sapiens, stehen am Ende eines langen Stammbaums von Lebensformen, der nach heutigem Wissen mindestens 3.5 Milliarden Jahre zurück reicht. Die Geschichte, die dieser Stammbaum erzählt, ist die Geschichte einer sehr langen Kette von Experimenten des Lebens mit sich selbst, um auf die sich ständig verändernde Situation auf der Erde jene überlebenswirksamen Strukturen, Funktionen und Interaktionen zu finden, die ein Leben auf der Erde ermöglichen. Immer wieder sind Lebensformen ausgestorben; in manchen Phasen bis zu 90% (manche schätzen sogar bis zu 99%) aller Lebensformen auf der Erde. Vor diesem Bild erscheint das Leben keinesfalls als ein ruhiges, gefälliges Dasein, dessen höchstes Ziel die Selbstgenügsamkeit ist, die Ruhe, das Nichtstun, die Gleichförmigkeit, sondern das genaue Gegenteil. Leben auf der Erde war und ist immer ein intensiver Prozess des Findens, Umbauens, Ausprobierens, Testens mit einem kontinuierlich hohen Risikoanteil, der den individuellen Tod als konstitutiven Erneuerungsfaktor umfasst.
  2. Dass bei diesem Überlebens-Findungs-Prozess ‚Bilder im Kopf‘ überhaupt eine Rolle spielen, ist vergleichsweise neu. Wann diese Fähigkeit im großen Maßstab wirksam wird, ist möglicherweise nicht genau zu datieren; klar ist aber, dass spätestens mit dem Auftreten des homo sapiens eine Lebensform auftrat, die ganz klar die Gegenwart durch Abstraktion, Gedächtnis, Vergleichen, Kombinieren, Bewerten, Planen und Experimentieren durchbrechen und überwinden konnte. Spätestens mit dem homo sapiens hat sich die Situation des Lebens auf der Erde grundlegend gewandelt. Mit einem Mal konnte man in die Vergangenheit und hinter die Phänomene schauen. Mit einem Male konnte man die sich verändernden Phänomene der Erde und des Lebens im Kopf einsammeln, sortieren, neu zusammenbauen und nach verborgenen Regeln und Dynamiken suchen. Mit einem Mal begann die materielle Welt sich im Virtuellen des gehirnbasierten Denkens zu verdoppeln. Von jetzt ab gab es die gedachte virtuelle Welt im Kopf und die reale Welt drum herum, die auch den Körper mit dem Gehirn stellte. Die physikalische Welt schenkte sich im denkenden Gehirn eine Art ‚Spiegel‘, in dem sie sich selbst anschauen konnte, und zwar in jedem Gehirn, tausendfach, millionenfach, milliardenfach. In der Virtualität des Denkens vervielfältigte sich die Erde. Was war jetzt die wahre Welt: jene, die Körper, Gehirne und Denken ermöglicht oder jene, die im Denken virtuell erstand; für den Denkenden die primäre Realität; für die reale Welt ein sekundäres Abbild. Die gedachte Welt kann falsch sein.

Eine Fortsetzung findet sich HIER.

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BLOG – IN EIGENER SACHE (3)

ENTSCHULDIGUNG…

Ja, fast möchte ich um Entschuldigung bitten, dass sich so schnell schon wieder einen Eintrag ‚in eigener Sache‘ mache (der letzte war jener:
BLOG – IN EIGENER SACHE (2)). Aber die Jahreswende 2013 zu 2014 überschneidet sich mit mit einem Umbruch im Umfeld des Blogs.

UMBRUCH IM UMFELD

Was die Leser dieses Blogs betrifft, ist es schwer zu sagen, ob und wie der Blog sie betrifft und verändert; es werden nur beständig mehr. Was mich als bisherigen Autor betrifft, so kann ich sagen, der Blog hat mich im Laufe der Jahre verändert, sehr verändert. Zwei von diesen Auswirkungen möchte ich hier bekannt geben, da Sie auch allen anderen offenstehen; mehr noch, ich lade hiermit offiziell ein, sich zu beteiligen (wie auch natürlich weiterhin jeder eingeladen ist, durch Kommentare oder eigene Beiträge bei diesem Blog mit zu wirken).

KÜNSTLERLABEL ‚cagentArtist‘

Wie mancher Leser bemerkt haben wird, erwähne ich im Blog immer wieder — und immer mehr — auch die ‚Kunst‘ als jene Verhaltensweise, die abseits der eingefahrenen Bahnen von Alltag und Wissenschaft wesentlich dazu beitragen kann, die Erkundung dieser Welt durch ein verändertes Verhalten zu vertiefen, zu erweitern (Kunst hier also nicht als ‚Kunstfertigkeit‘, so sehr dies in sich beeindrucken kann, sondern als andere Weise des Umgangs mit Wirklichkeit).

Dazu muss man wissen, dass ich selbst mich lange Zeit nicht als Künstler verstanden hatte. Parallel zum Blog, sogar noch einige Monate früher, hatte ich aber, ein anderes ‚Experiment‘ gestartet, das unter dem Label ‚Radically Unplugged Music (RUM)‘ lief. Es war der Versuch, einen Zugang zur Welt der Klänge finden zu können ohne besonders musikalisch zu sein, ohne Instrumente spielen zu können (ein bisschen Violine und Gitarre), ohne Musiktheoretische Ausbildung, ohne eine brauchbare Stimme, ohne …. vor allem ohne Zeit zu haben, etwas zu üben oder Stücke lange zu bearbeiten. Nach ca. 6 Jahren und über 340 aufgenommenen Musikstücken würde ich sagen, es ist mir gelungen, mein Hören zu verändern, mein Gestaltung von Klangereignissen; ich kann nach Wunsch komplexe Musikstücke erzeugen (habe sogar einige Musikvideos produziert, just for fun; sehr anregend; aber hier fehlte dann einfach die Zeit für mehr….). Sicher, die Klänge sind nicht unbedingt etwas für jedermann, aber diese Experimente haben mich in gewisser Weise dazu gebracht, meine Existenz auch aus der Perspektive eines künstlerischen Verhaltens betrachten zu können. Mir ist klar geworden, dass ein ‚Bündnis‘ zwischen Philosophie, Wissenschaft und Kunst nicht nur möglich ist, sondern von der ureigenste Intention und Sache her geradezu notwendig ist.

Ich habe daher einen weiteren Blog ‚gegründet‘, einen ‚kooperierenden‘ Blog, den ich — in ermangelung einer besseren Idee‘ — cagentArtist genannt habe, also der ‚cagent‘ von diesem Blog plus der Kunst (‚art‘, ‚artist‘). Im Rahmen dieses Blogs sollen die Ideen von cognitiveagent.org auf künstlerische Weise variiert, weiter untersucht, tiefer entwickelt usw. werden. Die dort angegebenen Ausdrucksformen/ Vermittlungsformen/ Kommunikationsformen sind grobe Eckwerte. Jeder ist eingeladen, dort mit zu wirken. Im Falle von ‚cagentArtist‘ ist auch nicht ausgeschlossen, dass sich das Konzept mit einer kommerziellen Komponente verknüpft (eShop?), um Gelder für die Unterstützung gewinnen zu können. Aber auch dort soll es primär um die Sache der Erkenntnis, des Lebens, von tragfähigen Zukunftskonzepten für uns alle gehen. ‚Kommerz an sich‘ gibt es genug; wir brauchen ein Interesse am Leben selbst, realisiert von denen, die ‚lebendig sind‘ und ein Gespür für das ‚Kosmische Humanum‘ haben oder entwickeln wollen. Das Leben muss sich praktisch für sich selbst interessieren; keine Ersetzung von Leben durch Automaten, sondern Erweiterung des Lebens durch Automaten… das ist nicht dasselbe.

WISSENSCHAFTSPROJEKT ‚uffmm.org‘

Seit ca. 12 Jahren betreibe ich eine Webseite, die mit einer großen ‚Vision‘ anfing, sich dann aber unter den Bedingungen des Alltags auf das fokussiert hat, was all die Jahre mein ‚Kerngeschäft‘ war (und noch ist), Vorlesungen und Forschungen im Umfeld verschiedener Themen zu organisieren.

Ursprünglich stand uffmm für ‚University for the Future of Modern Mankind‘ (größer geht’s natürlich kaum, aber man darf ja mal träumen :-)). Während ich keine Gelegenheit gefunden habe (auch wegen noch anderer Projekte), diese Vision auszufüllen, ist aber Wikipedia entstanden; das Wikipedia-Projekt kommt dieser Vision sehr nahe und ist in seiner Art mit Sicherheit unvergleichlich (verschiedene Versuche von Verlagen oder Professorenzirkel, daneben eigene ‚privilegierte Wissenszirkel‘ aufzubauen, halte ich für schlechte Strategien und haben bislang in der Regel nicht wirklich Mehrwerte erzeugen können; allerdings könnte Wikipedia sich noch weiter entwickeln….).

Nachdem ich in den vergangenen Jahren berufsbedingt mehr als nur ein Thema betreuen musste, möchte ich mich in den kommenden Jahren mehr und mehr auf ein Thema konzentrieren, das nach meiner Einschätzung das zentrale Forschungsthema der nächsten Jahrzehnte sein wird: die Entstehung eines künstlichen Geistes, der mindestens so viel kann, wie der ‚Geist‘ den wir am Beispiel des Menschen zu erkennen meinen.

Dieses Thema bewegt die Literatur besonders die Science-Fiction Literatur seit mehr als 100 Jahren, mehr und mehr aber auch viele Filme, Comics, und zunehmend unseren Alltag. Dabei fällt ein krasses Missverhältnis auf zwischen dem, was in den Filmen als selbstverständlich möglich vorausgesetzt wird und dem, was wir bislang technologisch tatsächlich können. Tatsache ist, dass wir alle wirklich intelligenten Eigenschaften noch nicht beherrschen.

Zugleich gibt es quer durch alle Medien die Befürchtung, dass die ‚intelligenten Maschinen‘ uns Mensch ‚ersetzen‘ werden bis dahin, dass sie aktiv gegen uns ‚Krieg‘ führen werden (bisher, das sollten wir nie vergessen, sind wir selbst es, wir Menschen, die Kriege gegen andere Menschen führen, und wir instrumentalisieren Technologie zu diesem Zweck!). Zugleich haben wir eine große Kluft zwischen dem, was man in der Öffentlichkeit weiß und den vielen Forschungslabors weltweit, die — meist finanziert vom Militär oder Geheimdiensten — an jenen Technologien arbeiten, die einen vermeintlichen strategischen Vorteil gegenüber den vermeintlichen Feinden bringen sollen (würde man darin investieren, Freunde zu gewinnen, wäre dies nicht nur billiger, sondern noch weit produktiver; aber dazu bräuchte man ein politisches Bewusstsein, das vielen Regierungen dieser Erde abgeht).

Ich habe daher beschlossen, aus den Forschungen zur Entstehung eines ‚menschengleichen‘ künstlichen Geistes ‚öffentlich‘ zu machen. Ich werde versuchen, im Laufe des Jahres 2014 eine öffentliche Forschungsplattform aufzusetzen, über die alle zuschauen können, wie solch ein künstlicher Geist entsteht. Jeder kann mit diskutieren, jeder kann mitarbeiten; das ist das Ziel. Zur Zeit sammle ich Kooperationspartner und Gelder, um dies zu realisieren. Allerdings, auch ohne zusätzliches Geld werden wir zeigen, wie dies geht. Denn um einen künstlichen Geist herzustellen braucht man nur ein funktionierendes Gehirn, einen Laptop, viel Wissen und genügend Zeit (das 1 Milliardenprojekt der EU mit dem künstlichen Gehirn ist in meinen Augen nicht völlig sinnlos, aber fast…). Die größten Wahrheiten sind immer die einfachsten …..

OK

Ich hoffe, dass es jetzt mit den Mitteilungen in eigener Sache bis auf weiteres genug ist. Die Sache des Lebens steht im Vordergrund, unser Leben. Wenn wir selbst uns nicht ernst nehmen, wer soll es dann tun?????????

Einen Überblick über alle bisherigen Blogeiträge nach Titeln findet sich HIER.

KANN ES DOCH EINEN KÜNSTLICHEN GEIST GEBEN?

Vorgeschichte

Dieser Blogeintrag geht zurück auf einen Vortrag, den ich auf der Jahrestagung der deutschen Sektion von YPO (Young Presidents Organization) gehalten habe. Der ursprüngliche Titel lautete „Das Digitale als Synomym für berechenbare Prozesse“. Als der Text zu diesem Vortrag fertig war (am Tag davor) deutete sich schon an, dass der Vortrag eigentlich eine weitere, sogar eine weiterführende Botschaft enthielt, die sich im ursprünglichen Titel nicht so widerspiegelte. Während ich den Vortrag dann hielt wurde mir klar, dass – in der Tat – der eigentliche Inhalt ein anderer war; der ursprüngliche Titel war nicht falsch, aber zu ‚eng‘.

Da ich jeden Vortrag nur einmal halte und mir für den Vortrag immer eine Problemstellung vornehme, die ich selber gerne geklärt haben möchte ohne zum Zeitpunkt er Themenstellung schon zu wissen, ob es wirklich so gehen wird, gibt es immer diese fluktuierenden Überlegungen und Formulierungen vorher, in denen das mögliche Thema um seine finale Gestalt ringt. Bislang war es immer so, dass es unmittelbar vor dem Vortrag eine starke Klarheit gab, im Vortrag selbst und in den anschließenden Fragen das Ganze nochmals heftig ‚aufleuchtete‘ und in den nachebbenden Gedanken und Gesprächen sich dann der ‚finale Gedanke‘ gezeigt hat.

So auch hier. Die benutzten Diagramme sind mit denen im Vortrag identisch, der Wortlaut nicht genau, aber dem Inhalt nach.

Ankündigungstext ohne Leser

Der folgende Text wurde von mir als Ankündigungstext verfasst, wurde dann aber doch nicht publiziert. Er gibt so ein wenig den ‚Flair‘ im Vorfeld wieder:

Wir leben in einer Zeit, in der die Computertechnik immer mehr Bereiche des täglichen Lebens durchdringt, uns in eine Symbiose mit dem Digitalen zwingt, der wir uns nur schwer bis gar nicht entziehen können: Im Haushalt, in der Haustechnik, beim Entwerfen und Bauen von Häusern, in der Musik, beim Fernsehen, bei der Filmproduktion, in den Verwaltungen, in der industriellen Produktion, bei der Verkehrssteuerung, in jedem Auto, in jedem Flugzeug, bei der täglichen Kommunikation,…und, und, und,…. Wie ist dies möglich? Wie kann eine Technologie für uns zu einer Art ‚zweiten Natur‘ werden? Wie kann eine einzige Technologie nahezu alle Lebensbereiche durchdringen? Wie kann Technik Eigenschaften annehmen, die wir eigentlich nur dem Menschen zuschreiben: Wahrnehmen, Begriffe bilden, Schlüsse ziehen, Wiedererkennen, Kreativ sein, Gefühle haben, Ansätze von Selbstbewusstsein? Wo führt dies hin? Wird uns die Computertechnik irgendwann doch überflüssig machen?

In seinem Vortrag wird Prof. Doeben-Henisch diesen Fragen nachgehen. Er führt zurück zum Ursprung des Computers, ins Zentrum der mathematischen Dispute um die Jahrhundertwende, die dann in den Personen von Kurt Goedel und Alan Matthew Turing zum neuen philosophisch-mathematischen Begriff ‚endlicher Prozess‘ bzw. zum Begriff der ‚Berechenbarkeit‘ führten. Der Mensch selbst stand Modell für das mathematische Konzept der Turingmaschine (1936/7), das dann wenige Jahre später zu realen Maschinen führte, die mit Relais, dann Röhren, schließlich mit Halbleitern demonstrierten, dass und wie man ‚rechnende Maschinen‘ bauen kann. Innerhalb von 60 Jahren eroberte diese Technologie die ganze Welt. Die binären Zustände der Computer zeigten sich mächtig genug, sich nahezu alles einzuverleiben: Zahlen, Texte, Bilder, Geräusche, Musik, Objekte, Gebäude, Pflanzen, Tiere, Abläufe, ganze Städte. Zur Zeit versuchen Forscher weltweit, Maschinen mit ‚künstlichem Geist‘ zu schaffen. Als Vorlage dient das menschliche Gehirn. Prof. Doeben-Henisch wird zeigen, warum wir im Moment keine Argumente haben, warum dies nicht gehen könnte.

Die Überlegungen zu den Grundlagen des menschlichen Geistes führen auch hinein in die Frage nach der Natur des Menschen, in seine Geschichte, in die Geschichte der Entstehung des Menschen, in die innere Logik der Evolution des Lebens auf der Erde. Die Forschung hat uns in den letzten 80 Jahren aufregende neue Einblicke in die Struktur des Lebens vermittelt, die wiederum verschränkt sind mit der Entwicklung des bekannten Universums selbst. Man kann sehen, dass das Digitale als lingua universalis berechenbarer Prozesse sich schon im Inneren des Biologischen selbst als ‚Sprache des Lebens‘ findet. Das Leben selbst als großer ‚Computer‘ oder, umgekehrt, der ‚Computer‘ als neue Spielart jenes Prinzips, das wir als Leben bezeichnen?

Dies sind einige der zentralen Themen, die im Vortrag angesprochen werden. Der Vortrag endet mit dem offensichtlichen Faktum der Ko-Evolution von Universum – Erde – biologischem Leben und digitaler Technologie. Was bedeutet dies für uns?

 

VORTRAG

(Anmerkung: Der geschriebene Text entspricht natürlich nicht exakt dem Wortlaut des frei vorgetragenen Vortrags)

Meine sehr verehrten Damen und Herren,

nachdem Sie in den vorausgehenden Vorträgen schon einiges gehört haben zu den vielfältigsten Phänomenen, die das Digitale in unserem heutigen Alltag hervorbringt, möchte ich mich in meinem Vortrag mehr der Frage  nach der Maschinerie hinter diesen Phänomenen widmen. Was sind das für Strukturen, die all dies möglich machen? Welches Prinzip ist so mächtig, dass es all diese verschiedenartigen Phänomene hervorbringen kann, die dem Menschen in seinen Lebensvollzügen immer näher kommen, ja, bisweilen sogar schon zu inneren Bestand von diesen werden?

Für die Beantwortung dieser Frage werde ich Sie mit drei Konzepten bekannt machen, die auf erstaunliche Weise untereinander zusammenhängen: das Konzept der rechnenden Maschine, das neue Bild des Menschen und die Einbettung beider Konzepte in den Gang der Evolution. Und sie werden dann sehen, dass diese Zusammenschau der drei Konzepte etwas ganz Neues aufscheinen lässt, nämlich das Konzept ‚Geist‘ als jene Größe, die in all diesen Prozessen als etwas ‚aufscheint‘, was ’schon immer da ist‘. Würde dieser erste Eindruck zutreffen, dann würde es bei den Versuchen der ‚Erschaffung‘ eines ‚künstlichen‘ Geistes weniger darum gehen, etwas ‚Neues‘ zu ‚erschaffen‘, sondern mehr darum, etwas, das ’schon immer da ist‘, mit neuen Methoden ’sichtbar‘ zu machen.

Ich werde zum Ende daher auch kurz auf ein Experiment hinweisen, in dem wir genau dies tun: den ‚Geist‘ in Form eines ‚künstlichen‘ Geistes sichtbar machen.

Beginnen wir mit uns selbst, dem dem Menschen, dem homo sapiens sapiens.

DER MENSCH

VIELSCHICHTIG

 

Vielschichtigkeit des Menschen (Quellen: Synthese aus vier Bildern von Wikipedia (en), siehe Literaturnachweise)

[Bild: vier Sichten des Menschen] Ich möchte mit einem Schaubild beginnen, das zeigt, wie vielschichtig wir Menschen bei näherer Betrachtung sind. Sie sehen einmal links die Oberfläche des Menschen, wie sie sich uns darbietet, wenn wir uns nackt zeigen. Doch bei der Frage, ob wir den Menschen mit dieser Oberfläche gleich setzen sollen, werden wir dies verneinen müssen. Wir wissen heute, dass hinter bzw. unter dieser Oberfläche eine Fülle von hochkomplexen Organen zu finden ist, die durch ihre kontinuierliche Arbeit alle unsere Lebensprozesse ermöglichen. Was wären wir ohne Herz, Nieren, Lunge, Leber, Magen, Darm usw.? Zugleich wissen wir, dass all diese wunderbaren Organe im Chaos enden würden, gäbe es nicht das Nervensystem mit dem Gehirn, das all diese Tätigkeiten – ergänzend zum Blutkreislauf und zum Immunsystem –– koordiniert, anregt, steuert. Und dann noch das augenfällige System von Knochen und Gelenken, in sich ein überaus lebendes System, ohne das alle Haut und Organe in einen Zellklumpen zusammenstürzen würden, der alsbald verenden würde. Vier überaus komplexe Systeme, die vielfach ineinander greifen und in diesem Zusammenwirken das Gesamtkunstwerk menschlicher Körper in seiner Grundstruktur ermöglichen. Wissen wir damit, was und wer der Mensch ist? Haben wir die Psyche, den Geist, die Seele vergessen?

Bevor ich darauf eine Antwort versuche, hier ein kurzer Szenenwechsel. Im Film würden man sagen, ein harter Schnitt.

FORMALISIERUNG DER VIELFALT ALS  SYSTEM

Formalisierung des Menschen als System mit Input und Output

[Bild: Box mit Eingang/ Ausgang und Verhaltensfunktion] Was Sie auf diesem Bild sehen können, ist ein Diagramm und eine kleine Formel.

Dieses Diagramm und diese Formel entspricht ein wenig der Art, wie ein mathematisch geschulter Ingenieur die zuvor präsentierte Vielfalt des Menschen hinschreiben könnte.

 

Die Box mit Überschrift ‚System‘ kann einen Menschen repräsentieren, der aus seiner Umgebung Stimuli – abgekürzt ‚S‘ – als Input ‚I‘ empfangen kann (also Augen, Ohren, Tastempfindungen usw.) und der über seinen Output ‚O‘ Reaktionen ‚R‘ an die Umgebung abgeben kann, also diverse Bewegungen, Schallereignisse, usw. Im Innern des Systems gibt es verschiedene interne Zustände (internal states, IS), die zum Funktionieren des Systems wichtig sind. Z.B. die diversen Organe, das Nervensystem, die Knochen, usw. Und zwischen all diesen Elementen, dem Input, den internen Zuständen und dem Output, gibt es einen funktionalen Zusammenhang, der im Bild einfach mit dem griechischen Buchstaben ‚phi‘ (Φ, φ) benannt wird.

 

Alternativ zu solche einem Diagramm würde man aber auch einfach die kürzere Formel hinschreiben, die genau das gleiche zum Ausdruck bringt: der funktionale Zusammenhang ‚phi‘ nimmt Inputwerte und aktuelle Zustände als Ausgangspunkt und berechnet daraus mögliche Änderungen der inneren Zustände und einen Output. Also, Beispiel, sie sitzen in einem Auto und sehen (=Input) eine rote Ampel. Da sie gelernt haben, bei Rot tunlichst stehen zu bleiben (=IS), verändern sie ihre Fußstellung und bremsen (=IS, O).

Dieses kleine Beispiel mag auch ein wenig verdeutlichen, wie Ingenieure vorgehen, wenn sie die vielfältige Wirklichkeit mit der Sprache der Mathematik vereinfachen und dadurch all die wunderbaren Dinge bauen können, die Sie jeden Tag wie selbstverständlich benutzen. Ohne diese mathematische Sprache würden wir noch immer steinzeitlich leben.

Betrachten wir noch ein weiteres Beispiel im Kontext des Menschen, das uns helfen wird, die Brücke zur rechnenden Maschine zu bauen.

 

GEHIRN UND NERVENZELLE

Gehirn als Teil der menschlichen Organe; daneben ein einzelnes Neuron (Quelle: zwei Bilder aus Wikipedia komponiert, aus Wikipedia (en), siehe Literaturnachweise)

[Bild: Gehirn links, Nervenzelle rechts] Werden wir ein wenig bescheidener und nehmen uns nur einen Teil des Menschen vor, sein Gehirn. Nach neuen Schätzungen umfasst ein Gehirn etwa 100 Mrd Neuronen (Kandel et al. 2012:S.21). Diese sind in der Regel nicht direkt miteinander verbunden.

 

Die typische Struktur eines Neurons sieht man rechts vom Gehirn. Es gibt genau einen Ausgangs (das Axon), der sich vieltausendfach verzweigen kann, sowie viele tausend Eingänge. In dem kleinen hervorgehobenen Kreis kann man die Eigenart der neuronalen Verbindungen erkennen: das Endstück eines Axons endet kurz vor der Oberfläche des Neurons; es bleibt ein kleiner synaptischer Spalt.

NERVENZELLE UND MEMBRAN

Neuron links mit Vergrößerung einer Synapse rechts. Neuronbild aus Wikipedia (en). Quelle siehe Literaturverzeichnis

[Bild: Neuron und Membran schematisiert] In dem nachfolgenden Bild ist dies schematisierend und vergrößert dargestellt. Die Oberfläche der empfangenden Zelle stellt eine Membran dar, die man postsynaptische Membran nennt, die zusammen mit dem Endstück des Axons eine Synapse bildet. Die Kommunikation zwischen Endstück und potsysnaptischer Membran wird über Moleküle (Transmittermoleküle) realisiert, die beim Auftreten eines elektrischen Potentials im Axon aus den Vesikeln entlassen werden. Diese diffundieren durch den synaptischen Spalt und können dort, falls sie ‚passen‘ an Rezeptormolekülen von Ionenkanälen andocken. Jede postsysnaptische Membran hat mehrere Tausend solcher Ionenkanäle. Docken diese Transmittermoleküle an den Rezeptoren an, öffnen sich die Ionenkanäle. Es findet dann ein schlagartiger Austausch von Ionen in und außerhalb der Membran statt. Dieser schlagartiger Austausch hat einen ebenso plötzlichen Wechsel des elektrischen Potentials zur Folge, was dann zu dem bekannten Ein-Aus-Signal eines Neurons führen kann.

 

Gäbe es nur Ionenkanäle, dann wäre mit dem einmaligen Öffnen der Kanäle – bildlich gesprochen – alles Pulver verschossen. Diese Membran würde nie mehr ein weiteres Signal erzeugen können. Das aber ist eigentlich ihre Aufgabe. Zu diesem Zweck gibt es noch einige tausend Ionenpumpen. Diese sind in der Lage Ionen gegen ein Konzentrationsgefälle von außen nach Innen oder umgekehrt zu pumpen. Dazu benötigen sie Energie. Da sie insgesamt langsamer arbeiten als der Ionenaustausch durch die Kanäle stattfindet, entstehen zwischen den einzelnen Signalereignissen Refraktionszeiten, in denen keine Schaltvorgänge möglich sind.

 

Sie sehen also, schon die vielen tausend Membranen einer einzigen Nervenzelle (es können bei einer Zelle mehr als 1 Mio sein!) bilden kleine, komplexe Maschinen, deren Funktion Signalerzeugung und Signalfluss im Gehirn ermöglicht.

 

Während ein Neurowissenschaftler zur Beschreibung einer Nervenzelle und des Gehirns auf alle diese unfassbar komplexen Details eingehen muss, kann ein Ingenieur, der ein künstliches Gehirn bauen möchte, sich fast entspannt zurücklehnen und die Frage stellen, welche Eigenschaften an einem Neuron denn wesentlich sind, um sein Schaltverhalten zu erfassen.

Eine typische Antwort würde so aussehen:

 

NERVENZELLE MATHEMATISCH

Formalisierung eines Neurons durch Konzentration auf die Schalteigenschaften

[Bild: Nervenzelle mathematisch] Sie sehen wieder ein Box, dieses Mal ‚Neuron‘ genannt. Der ‚Input‘ zu dieser Box bilden die Endstücke von anderen Neuronen. Im Bild sind es drei Eingänge, es könnten aber n-viele sein. Dazu ein Ausgang, das Axon, das sich auf n-viele viele andere Neuronen – letztlich auch auf sich selbst – verteilen kann. In der Box können Sie drei einfache Formeln erkennen, die drei aufeinander folgende Verarbeitungsstufen repräsentieren. In der ersten Stufe werden die mit wij gewichteten Aktionspotentiale aij der einzelnen Eingänge summiert zum Wert net_j. Dann wird mittels der Aktivierungsfuntkion f_act berechnet, ob diese summierten Eingangssignale zusammen mit dem letzten Aktionspotential a_j einen vorgegebenen Schwellwert theta (θ) überschreiten oder nicht. Falls der Schwellwert überschritten wird, wird ein neues Aktionspotential a_j erzeugt, das dann schließlich mit der Ausgabefunktion f_out in einen geeigneten Ausgabewert umgerechnet wird.

 

Genauso wenig wie eine einzelne Schwalbe bekanntlich einen Frühling macht, genauso wenig kann man mit einem einzelnen Neuron etwas interessantes anfangen. Der Ingenieur muss sich also noch etwas einfallen lassen, wie er die vielen Neuronen zusammenbringt. Vielleicht ahnen Sie schon, was jetzt kommt:

 

KÜNSTLICHES GEHIRN

Übergang von einm Zeitpunkt zum nächsten, beschrieben mit Vorschrift ’syn‘

[Bild: Mengen von Neuron-Verbindungen] Eine einfache Möglichkeit, die Gesamtheit aller Neuronen zu betrachten, besteht darin, jeweils zwei, die miteinander in Verbindung stehen, als ein Paar zu betrachten, das bestimmte Verbindungswerte besitzt, und dann die Menge aller dieser Paare als eine Einheit zu einem bestimmten Zeitpunkt. Im Bild ‚CON‘ genannt, die Menge aller Connections.

 

Was dann noch bleibt ist die Beschreibung der Dynamik dieser Zellen, die Art der Veränderungen von einem Zeitpunkt zum nächsten. Dieser Veränderungszusammenhang wird im Bild ‚dyn‘ genannt, eine mathematische Vorschrift, die sagt, wie ich vom Zustand der Zellen zu einem Zeitpunkt zum Zustand der Zellen beim nächsten Zeitpunkt komme.

 

Damit ist für den Ingenieur alles gesagt, was gesagt werden muss. Ob dieses künstliche Gehirn Bilder erkennen soll, Sprache sprechen, sich erinnern können soll, usw. all dies ist damit erfasst. Sollte der Ingenieur in der Praxis feststellen, dass er wichtige Eigenschaften übersehen hat, dann fügt er sie einfach in seine Formeln ein.

Gehen wir nach diesem Ausflug ins Gehirn nochmals zur Ausgangsbox mit dem Menschen zurück.

 

NOCHMALS SYSTEMBOX

Integration des Teilomodells ‚Gehirn‘ in das allgemeine Systemmodell vom ‚Menchen‘

[Bild: Nochmals die Systembox, jetzt mit Verfeinerungen] Soeben haben wir das Gehirn als eine Teilbereich des Körpers näher betrachtet. Wollen wir diese Erkenntnisse in der allgemeinen Box verorten, dann müssen wir sagen, dass die Menge CON eine Teilmenge der Menge IS der internen Zustände ist, und die Verarbeitungsvorschrift ‚dyn‘ ist ein Teil der allgemeinen Verhaltensfunktion φ des Menschen.

 

Sie können an diesem Beispiel einmal sehen, wie man mit der Sprache der Mathematik komplizierteste Sachverhalte auf einfache Strukturen zurückführen kann, und – und darauf kommt es in unserem Zusammenhang besonders an – dass der Mensch – also wir selbst – bei dieser Betrachtungsweise eine Struktur besitzt, die uns durch diese Struktur vergleichbar macht mit allen anderen Strukturen.

Eine der Strukturen, mit denen ich die Struktur des Menschen vergleichen möchte, ist die Struktur eines endlichen Prozesses.

Um zu beschreiben und zu erklären was ‚berechenbare Prozesse‘ sind, müssen wir einen kleinen Ausflug in die Welt der Logik und Mathematik machen.Ich hoffe dann zeigen zu können, warum die berechenbaren Prozesse und wir Menschen mehr gemeinsam haben, als die meisten vermuten, und warum das Reden vom ‚Geist‘, auch vom ‚künstlichen Geist‘ heute eine ganz andere Bedeutung bekommen hat, als es bislang üblich war.

 

DIGITALE MASCHINE

DISKUSSION DER MATHEMATIKER

Übersicht über eine formale Theorie und ihre Elemente nach Hilbert und Ackermann

[Bild: Schema einer formalen Theorie] Natürlich werde ich hier nicht auf die Details der Diskussionen im Kontext der sogenannten Grundlagenkrise der Mathematik zum Ende des 19. und zu Beginn des 20.Jahrhunderts eingehen können. Nur so viel sei hier gesagt, dass die Logiker und Mathematiker dieser Zeit ein Problem damit hatten, die Grundlagen der Mathematik so zu beschreiben, dass keine Paradoxien entstehen konnten, erst recht keine direkten Widersprüche in den formalen Systemen und natürlich wünschte man sich vollständige Systeme, d.h. formale Systeme, in denen man alle Aussagen, die im Sinne des Systems wahr sein sollen, auch beweisbar sind.

 

Eine der wichtigsten mathematischen Schulen innerhalb dieser Diskussionen war die Schule um David Hilbert, der die Lösung des Problems einer befriedigenden Darstellung der Mathematik darin sah, eine Reihe von möglichst einfachen formalen Systemen zu schaffen (basierend auf einer endlichen Menge von Axiomen), deren Widerspruchsfreiheit und Vollständigkeit mit sogenannten ‚endlichen Mitteln‘ gezeigt werden kann. Alle komplizierteren Theorien sollten dann auf diese einfachen Systeme zurückgeführt werden.

Im Alltag mag es uns nicht als Problem erscheinen, von ‚endlichen Mitteln‘ zu sprechen. Aber wenn es darum geht, allgemein zu beschreiben, was hinreichend geeignete endliche Mittel sind, um eine mathematische Theorie als widerspruchsfrei und vollständig zu erweisen, dann zeigt sich plötzlich, dass dies nicht so einfach ist, wie sich dies Hilbert und seine Schule erhofft hatten.

GOEDEL – TURING

Das Bild zeigt verschiedene frühe Formalisierungsbeiträge zum Thema ‚endliches Verfahren‘

[Bild: Goedel und Turing historisch] Es war Kurt Goedel, der 1930-31 zeigen konnte, dass das Grundlagenprogramm von Hilbert und seiner Schule prinzipiell unmöglich war. Er zeigte, dass eine mathematische Theorie, die mindestens so stark wie die Arithmetik ist, aus prinzipiellen Gründen nur eines von beiden sein kann: entweder widerspruchsfrei (konsistent) oder vollständig, aber nicht beides zugleich. Dieses Ergebnis trifft in das Herz jeder mathematischen Theorie, bis heute. Es zeigt, dass es prinzipielle Grenzen in der Beweisbarkeit von mathematischen Wahrheiten gibt.

Diese Probleme treten immer dann auf, wenn es darum geht, innerhalb (!) einer formalen Theorie (mindestens so stark wie eine Prädikatenlogik erster Stufe) die Widerspruchsfreiheit und Vollständigkeit zu beweisen. Natürlich kann man das Problem dadurch zu umgehen versuchen (was sehr viele versucht haben), eine zusätzliche ‚Beschreibungsebene‘ einzurichten, von der aus sie dann ‚über‘ (Griechisch ‚meta‘) die Objekte der anderen ebene ‚reden‘. Solche Art von Hierarchisierungen oder Typisierungen oder Metaebenen entsprechen der üblichen Arbeitsweise des menschlichen Gehirns. Allerdings bildet diese Strategie bei näherem Hinsehen keine wirkliche Lösung. Zwar verschwinden in der Objekttheorie all jene Elemente, die ‚über sich selbst‘ reden können, aber die Metaebene selbst, die ja auch den Berechenbarkeitsforderungen mathematischer Beweise genügen müssen, enthalten dann genau all jene Elemente wieder, die zu der von Kurz Goedel aufgedeckten Schwachstelle führen.

Eine letzte philosophische Würdigung dieser Sachverhalte scheint mir noch auszustehen.

Mit diesen Überlegungen sind wir beim Thema Berechenbarkeit angekommen.

Die Diskussion unter Mathematikern hängt von Beweisen ab, die geführt werden. Diese Beweise müssen mit sogenannten endlichen Mitteln geführt werden, damit sie nachvollziehbar sind. Goedel selbst hatte ein geniales Verfahren ersonnen, um unter Benutzung von natürlichen Zahlen seine Beweise zu führen. Aber er war von seinem eigenen Beweis nie begeistert, obgleich niemand ihn bis heute widerlegen konnte.

Es war dann einem gewissen Alan Matthew Turing vorbehalten fünf Jahre später die Beweise von Goedel nochmals mit anderen Mitteln zu führen. Und diese Beweismittel – später Turingmaschine genannt – fanden nicht nur die Zustimmung von Goedel, sondern von nahezu allen nachfolgenden Generationen. Bis heute ist die Turingmaschine das wichtigste mathematische Konzept für alle Berechenbarkeitsbeweise – und damit der mathematische Referenzpunkt für alles, was wir heute Computer nennen.

Weil dem so ist, weil das Konzept der Turingmaschine eine solch eminente philosophische und mathematische Bedeutung zukommt, lassen Sie mich dieses Konzept kurz vorstellen. Es ist so einfach, dass die meisten, die es zum ersten Mal kennen lernen, sofort fragen: und das soll alles sein? Ich versichere Ihnen, das ist alles und – und das möchte ich dann zum Abschluss zeigen – das Konzept der Turingmaschine findet sich auch schon im Kern von allem Biologischen. Ein Befund, den man nun nicht unbedingt erwarten muß.

TURINGMASCHINE

Das Konzept der Turingmaschine (rechts oben im Bild) als Teil eines Theoriebildungsprozesses

[Bild: Theorieprozess TM] So wie Newton angeblich beim Fallen eines Apfels seine entscheidende Einsicht in das Wesen des Gravitationsgesetzes bekommen haben soll, so beschreibt Turing selbst in dem entscheidenden Artikel von 1936-7, dass es die Arbeit eines Buchhalters im Büro war, die ihn inspiriert hat. So, wie der Buchhalter mit einem Stift auf einem Blatt Papier Zahl an Zahl fügt, so stellte er sich eine ideale Maschine vor (siehe im Bild rechts oben), die auf einem Band mit lauter Kästchen, entweder über ein Schreib-Lese-Fenster lesen kann, was in dem Kästchen geschrieben ist oder ein neues Zeichen in das Kästchen schreiben kann. Darüber hinaus kann die ideale endliche Maschine den Schreib-Lesekopf nur um ein Feld nach links oder rechts bewegen. Das ist alles. Das Verhalten der idealen endlichen Maschine wird gesteuert über eine endliche Liste von Befehlen

TM BEISPIEL

Bild einer 4-zeiligen Turingmaschine, Vereinfachung eines Beispiels von einer Webseite (Quelle: siehe Literaturvereichnis). Auf der Webseite kann man dieses Beispiel sowohl erweitern als auch real ausführen.

[Bild: TM mit vier Zeilen] In einem einfachen Beispiel einer TM können Sie solche Befehlszeilen erkennen: in der ersten Spalte steh der Name eines Zustandes (z0), dann folgt ein Feld mit dem Zeichen, das gelesen werden kann, dann eine Feld mit dem Namen des Folgezustandes (z0), dann das Zeichen, das in diesem Fall geschrieben werden soll, und schließlich ein Zeichen, welche Bewegung ausgeführt werden soll.

Im Beispiel würde man die erste Zeile etwa wie folgt lesen: Im Zustand z0 wird beim Lesen des Zeichens ‚#‘ der Zustand z0 beibehalten, für das Zeichen ‚#‘ würde das neue Zeichen ‚1‘ geschrieben und der Schreib-Lesekopf wird um 1 Feld nach rechts bewegt.

Im Beispiel umfasst das ganze Verhaltens-Programm 4 Zeilen.

Das ist alles. Das ist die berühmte Turingmaschine, die sich als weltweiter Standard zur Prüfung der Berechenbarkeit eines Prozesses durchgesetzt hat. Was immer bislang an anderen Formalismen gefunden wurde, sofern solch ein Formalismus endliche Berechenbarkeit beschreiben soll, war er niemals stärker als eine Turingmaschine.

Oder anders ausgedrückt:

Sofern es nicht möglich ist, zu zeigen, dass eine Turingmaschine, angesetzt auf ein Problem, nach endlichen vielen Schritten zu einem Ergebnis kommt, solange kann man nicht behaupten, dass dieses Problem (Turing-)berechenbar ist.

Auf der Basis der Turingmaschine wurden in den vergangenen Jahrzehnten eine ganze Reihe interessanter Unentscheidbarkeitsresultate bewiesen. Auf die kann ich hier jetzt nicht eingehen. In meinen Augen habe diese Ergebnisse alle eine sehr hohe philosophische Relevanz.

Wie eingangs festgestellt, sehe ich einen interessanten Zusammenhang zwischen der Turingmaschine, dem Menschen und der Evolution des Biologischen. Lassen Sie uns daher einen kurzen Blick darauf werfen.

EVOLUTION, KOEVOLUTION, …

GENOTYP UND PHÄNOTYP

Wechselwirkung zwischen Genotyp und Phänotyp einerseits und Phänotyp mit umgebender ökologischer Nische andererseits

[Bild: Genotyp und Phänotyp] Ausgangspunkt dieser Überlegungen ist das erstaunliche Faktum, dass die Vielfalt und Komplexität der Körper – der sogenannte Phänotyp – zurückführbar ist auf die zugrunde liegenden genetischen Informationen – auf den sogenannten Genotyp –. In einem Wachstumsprozess wird – ausgehend von einer einzigen Zelle – ein Körpergebilde mit vielen Billionen Zellen aufgebaut, die alle in einem sinnvollen funktionalen Zusammenhang enden.

Es lohnt, sich klar zu machen, dass dieses unfassbare Wunderwerke eine sehr lange, komplexe Entstehungsgeschichte hat, die selbst im universalen Maßstab ihresgleichen sucht.

EVOLUTION ALS TEIL DER ENTWICKLUNG DES UNIVERSUMS

Massstäbliches Diagramm zur Geschichte des Universums; Hervorhebung wichtiger Meilensteine für die Entstehung des Biologischen

[Bild: Entwicklung des Universums mit Evolution] Das Schaubild zeigt maßstabsgetreu wichtige Entwicklungsstationen im bekannten Universum an. Unsere Position auf der Zeitachse ist unmittelbar dort, wo das grüne Dreieck endet. Das grüne Dreieck zeigt an, ab wann zellbasiertes Leben auf der Erde nachweisbar ist. Die Erde begann ca. vor 4.55 Mrd Jahren. Die chemische Evolution, die dann zu ersten einfachen Zellen führte, setzte ungefähr vor 4 Mrd. Jahren ein, 200 Mio Jahre später eben erste einfachste Zellstrukturen. Es dauerte dann etwa 2.8 Mrd Jahre bis es zu ersten multizellulären Lebensformen kam, die dann einige hundert Mio Jahre später zur Besiedlung des Landes führte. Von diesem Zeitpunkt bis zu uns dauerte es nochmals 700 Mio Jahre.

Nach heutigem Wissensstand wird es nur ca. 1 Mrd Jahre dauern, bis in der Zukunft das Leben auf der Erde wegen der beginnenden Aufblähung der Sonne praktisch unmöglich werden wird.

Sind schon diese zeitlichen Verhältnisse atemberaubend, so ist es noch spannender, wenn man der Frage nachgeht, wie es denn überhaupt zur Ausbildung dieser extrem komplexen Strukturen kommen konnte.

Das Schwierigste ist dabei nicht einmal die biologische Evolution, die mit dem Auftreten der ersten Zellen vor ca. 3.8 Mrd. Jahren begann, sondern die härteste, bis heute nicht geknackte Nuss, ist eine Erklärung, wie es überhaupt zu den ersten Zellen kommen konnte. Denn selbst bei den einfachsten Zellen wirken schon so viele komplexe Strukturen zusammen, dass eine Erklärung der schrittweisen Entstehung dieser Strukturen im Rahmen der sogenannten chemischen Evolution bislang nicht völlig aufgehellt ist.

Kehren wir zu den ersten Zellen zurück.

Ich hatte angekündigt, dass die TM als Grundmodell der Berechenbarkeit sich im Herzen des Biologischen wiederfindet.

RIBOSOM ALS TURINGMASCHINE

Links im Bild ein Ribosom, das Proteine zusammenbaut, und rechts das Schema einer Turingmaschine

[Bild: links Ribosom, rechts Turingmaschine] Dies können Sie hier sehen:

Links sehen sie das Prozeßmodell, wie ein Ribosom – ein spezielles RNA-Molekül – Proteine erzeugt, indem es Informationen von einem Boten-RNA-Molekül bekommt und zugleich Aminosäurebasteine von Transfer-RNA-Molekülen. Der Dirigent im Hintergrund ist ein DNA-Molekül, dessen Bausteine als Informationseinheiten auf das Ribosom einwirken.

Was sie hier sehen ist das Herzstück allen biologischen Lebens und – möglicherweise – eines der wahren Wunder des ganzen Universums. Das, was allen bekannten Gesetzen der Physik zuwiderläuft und sich jeder anderen bekannten Erklärung entzieht das ist dieses DNA-Molekül. Das DNA-Molekül repräsentiert eine frei kombinierbare Anordnung von Aminosäuren, für die es in den möglichen Kombinationen keinerlei zwingende Gründe gibt. Durch die Verknüpfung mit dem proteinerzeugenden Mechanismus mittels mRNA, tRNA und Ribosom stellt die DNA aber eine Quelle von unerschöpflich vielen Bauplänen für Körperstrukturen dar.

Im Lichte des Konzepts der Turingmaschine bieten sich folgende Interpretationen an. Wie im Bild eingezeichnet lässt sich das Ribosom als eine Turingmaschine interpretieren, die als Input Eingaben von der mRNA und der tRNA bekommt und diese dann in eine Ausgabe als Protein verwandelt. Da das Ribosom, wie wir wissen, aber bzgl. seiner Eingaben nicht rückwärts gehen kann, sondern immer nur vorwärts, schöpft es die Möglichkeiten einer Turingmaschine nicht einmal ganz aus; es entspricht damit eher noch einer abgeschwächten TM mit Namen ‚endlicher deterministischer Automat‘.

Zentral bleibt das Faktum, dass wir im innersten Kern des Biologischen berechenbare Prozesse finden, die von einem DNA-Molekül gesteuert werden, das mit seinen Eigenschaften dem Konzept eines Zeichens sehr nahe kommt.

QUINTESSENZ des BIOLOGISCHEN

Zusammenfassung aller wichtigen Eckdaten zum Biologischen. Im Bild fehlt allerdings der Aspekt der Tendenz zum Aufbau komplexer Strukturen, und zwar tendenziell immer komplexerer Strukturen

[Bild: Zusammenfassung Biologisches] Fassen wir diese verschiedenen Aspekte des Biologischen nochmals zusammen:

Ausgangspunkt aller biologischer Phänomene ist das kosmische Faktum, dass die Entropie bislang noch nicht maximal ist. Aus den lokalen Entropiegefällen ist daher ‚freie Energie‘ verfügbar, die in Gestalt von chemischen, biochemischen und dann biologischen Prozessen lokal Strukturen entstehen lassen, die immanent in Richtung immer größerer Komplexität drängen. Dafür gibt es bislang keine befriedigende naturwissenschaftliche Theorie.

In Gestalt der zellbasierten biologischen Evolution können wir ein komplexes Zusammenspiel zwischen Genotyp und Phänotyp einerseits beobachten, aber simultan genauso wichtig das Zusammenspiel zwischen Phänotyp und umgebender Welt. Während der zufallsgesteuerte Genotyp den Raum möglicher Strukturen frei absuchen kann, führt die Bindung des Genotyps an den Phänotyp über die Interaktion mit der umgebenden Welt zu einem übergeordneten Selektionsprozess, der nur jene Phänotypen und damit daran gekoppelte Genotypen akzeptiert, die zur Umgebung passen. Daraus ergibt sich, dass die biologische Evolution simultan und unausweichlich immer nur als Ko-Evolution funktionieren kann.

Damit stellt sich die Frage, ob wir es bei der Emergenz des Geistigen als Eigenschaft des Biologischen mit einer Neuerschaffung des Geistes zu tun haben, oder ’nur‘ mit der Sichtbarmachung des stehts schon vorhandenen ‚Geistigen‘?

Hält man sich diesen Gesamtzusammenhang vor Augen, dann kann der direkte Vergleich zwischen dem Menschen und einer Turingmaschine in einem neuen Licht erscheinen.

MENSCH und KÜNSTLICHER GEIST

MENSCH TURINGMASCHINE

Oben Systemformel Mensch, unten Systemformel Turingmaschine (TM) und dann Universelle Turingmaschine (UTM)

[Bild: Formel Mensch und (U)TM] Sie sehen auf diesem Schaubild nochmals die schon bekannte Verhaltensformel des Menschen, die sich dadurch auszeichnet, dass wir vom Menschen annehmen können, dass er sich innerhalb seines wissensbasierten Verhaltens bis zu einem gewissen Grade kontinuierlich verändern kann. Man nennt dies Lernen.

Die ’normale‘ Turingmaschine kann dies zunächst nicht. Sie ist vollständig determiniert. Allerdings nur auf den ersten Blick.

Schon Turing hat gezeigt, dass man eine deterministische Turingmaschine sehr leicht zu einer universellen sich selbst modifizierenden Maschine ‚umbauen‘ kann, indem man einen Teil des Bandes dazu benutzt, dort die Beschreibung einer beliebigen Turingmaschine (oder eines Gehirns, oder…) zu speichern. Die ursprüngliche deterministische Turingmaschine kann dann diese andere Turingmaschine simulieren bis dahin, dass sie diese andere Beschreibung in Abhängigkeit von Umgebungsereignissen abändern kann. Damit ist eine universelle Turingmaschine (UTM) voll lernfähig.

Zieht man diese Möglichkeit in Betracht, dann gibt es weder strukturell noch verhaltensmässig einen wesentlichen Unterschied zwischen einem Menschen (sofern er mit der obigen Formel adäquat erfasst wird) und einer universellen Turingmaschine.

Bei solch einer Betrachtungsweise verwundert es dann nicht, dass Turing selbst in verschiedenen Aufsätzen offen darüber spekuliert hatte, dass eine universelle Turingmaschine im Prinzip die vom Menschen her bekannte Geistigkeit nicht nur nachzuahmen sondern in bestimmten Bereichen sogar übertreffen könnte. Letztlich sah er nur praktische Hindernisse auf dem Weg dahin, insbesondere die Schwierigkeit, eine Maschine an all den Lernprozessen teilhaben zu lassen, die Menschen normalerweise durchlaufen.

Künstlicher Geist?

Wenn man sich all diese Gedanken in einer Gesamtschau nochmals vor Augen stellt, dann kann man den Eindruck gewinnen, dass all das, was wir traditionell ‚Geist‘ nennen, also diverse Eigenschaften, die wir mit dem Verhalten des Menschen zusammen bringen, möglicherweise so zu verstehen ist, dass hier Eigenschaften ’sichtbar‘ werden von jenen ‚impliziten‘ Eigenschaften der dynamischen Materie, aus dem alles ist. Die mit den bisherigen Gesetzen der empirischen Wissenschaften nicht erklärbaren biologischen Phänomene wären dann ’nur‘ ‚Ausfaltungen‘ von empirischen Eigenschaften, die genau wie alles andere impliziten ‚Gesetzen‘ folgen.

Wenn dies stimmen würde, dann müsste die ‚Konstruktion‘ eines künstlichen Geistes immer dann möglich sein, wenn man die ‚Randbedingungen‘ für das ‚Aufscheinen‘ (Emergenz?) der geistigen Phänomene bereitstellen würde.

In einer Diskussion in der Nacht des 9.Oktobers dieses Jahres entstand angesichts dieser Sachlage die Idee, in der Stadt Goethes, den künstlichen Geist unter Beteiligung der Öffentlichkeit offiziell entstehen zu lassen.

In einer öffentlich kontrollierten Entstehung des künstlichen Geistes hätten alle eine Chance, ein wesentliches Prinzip dieses unseres Universums und deren Anwendung bzw. Nutzung besser verstehen zu können.

Es geht nicht darum, den Geist neu zu erfinden, sondern das, was vor allem Denken schon da ist, sichtbar zu machen.

Erkennnis ist nicht nur ein Wissensproblem, sondern auch ein Akzeptanzproblem: sind wir bereit zu akzeptieren wer wir wirklich sind: Teil eines universalen Geistwerdungsprozesses, der uns eine immer größere Mitwirkungsmöglichkeit zuweist (womit nicht ausgeschlossen ist, dass es irgendwo in den unendlichen Weiten des Universums ähnliche Prozesse gibt).

An dieser Stelle höre ich jetzt auf, obgleich es ja gerade erst anfängt…

[Anmerkung (11.April 2015): Nach zwei Jahren Diskussion konnte im April die Webseite zum Emerging Mind Projekt eröffnet werden. Offizieller Start ist der 10.November 2015. In diesem Projekt geht es genau um das, was in dem vorausgehenden Beitrag diskutiert wurde, die öffentliche Erzeugung eines Künstlichen Geistes samt den dazugehörigen begleitenden philosophischen Diskussionen und künstlerischen Aktionen.]

LITERATURVERWEISE

 

  1. Davis, M. Computability and Unsolvability, New York – Toronto – London: McGraw-Hill Book Company, Inc.,1958
  2. Davis, M. (Ed.). (1965). The Undecidable. Basic Papers On Undecidable Propositions, Unsolvable Problems And Computable Functions. Hewlett (NY): Raven Press.
  3. Doeben-Henisch, G.; Beschreibung TM auf der Seite: http://www.doeben-henisch.de/fh/I-TI04/VL/VL3/i-ti04-vl-vl3.html
  4. Gödel, K. Über formal unentscheidbare Sätze der Principia Mathematica und verwandter Systeme I, In: Monatshefte Math.Phys., vol.38(1931),pp:175-198
  5. Gödel, K. Remarks before the princeton bicentennial conference on problems in mathematics, 1946. In: Martin Davis, 1965: pp.84-87
  6. Hilbert, D.; Ackermann, W. Grundzüge der theoretischen Logik, Berlin. J.Springer, 1928
  7. Hilbert in Wikipedia (en): Hilbert’s problems, URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Hilbert%27sproblems (Last access Sept-30, 2012)
  8. Hilbert, D. Mathematische Probleme, Vortrag, gehalten auf dem internationalen Mathematiker-Kongreß zu Paris 1900, Göttinger Nachrichten 1900, S.253-297, URL:
    http://www.mathematik.uni-bielefeld.de/ kersten/hilbert/rede.html, und
    http://www.mathematik.uni-bielefeld.de/ kersten/hilbert/(Last Access Sept-30, 2012)
  9. Kandel, E.R.; Schwartz, J.H.; Jessell, T.M.; Siegelbaum, S.A.; Hudspeth, A.J.; (Eds.) Principles of Neural Science, 5th.ed., New York et.al: McGrawHill, 2012
  10. TM – Beispiel aus dem Internet, vereinfacht. Siehe http://keinerspieltmitmir.de/turing/ (letzter Besuch: 12.Nov.2012)
  11. Turing, A.M.; Intelligence Service. Schriften, ed. by Dotzler, B.; Kittler, F.; Berlin: Brinkmann & Bose, 1987, ISBN 3-922660-2-3
  12. Turing, A. M. On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem. In: Proc. London Math. Soc., Ser.2, vol.42(1936), pp.230-265; received May 25, 1936;
    Appendix added August 28; read November 12, 1936; corr. Ibid. vol.43(1937), pp.544-546. Turing’s paper appeared in Part 2 of vol.42 which was issued in December 1936 (Reprint
    in M.DAVIS 1965, pp.116-151; corr. ibid. pp.151-154).(an online version at:
    http://www.comlab.ox.ac.uk/activities/ieg/e-library/sources/tp2-ie.pdf, last accesss Sept-30, 2012)
  13. Wikipedia (en): Body Surface at http://en.wikipedia.org/wiki/Human body (letzter Besuch: 12.Nov.2012)
  14. Wikipedia (en). Brain at http://en.wikipedia.org/wiki/Human brain (letzter Besuch: 12.Nov.2012)
  15. Wikipedia (en): Human skeleton at http://en.wikipedia.org/wiki/Human_skeleton (letzter Besuch 12.Nov.2012)
  16. Wikipedia (en):  Organs beyond the Body Surface at http://en.wikipedia.org/wiki/Human anatomy (letzter Besuch: 12.Nov.2012)
  17. Wikipedia (en): Neuron at http://en.wikipedia.org/wiki/Neuron (letzter Besuch: 12.Nov.2012)

Eine Übersicht über alle bisherigen Beiträge anhand der Titel findet sich HIER

Der Ursprung und die Evolution des Lebens auf der Erde. Leben als ein kosmischer Imperativ. Reflexionen zum Buch von Christian de Duve. Teil 2

Christian de Duve, VITAL DUST. Life as a Cosmic Imperative, New York: Basic Books, 1995

Beginn: 20.Okt.2012, 18:10h

Letzte Änderung: 25.Okt.2012, 07:40h

Für Teil1 siehe HIER.

  1. Duve beginnt seine Rekonstruktion in der Frühzeit der Erde, in der es zwar einfache chemische Stoffe gab, insbesondere die fünf häufigsten Elemente (CHNOPS = (C) Carbon = Kohlenstof, (H) Hydrogen = Wasserstoff, (N) Nitrogen, (O) Oxygen = Sauerstoff, (P) Phosphor, (S) Sulfur = Schwefel ), aber noch nicht die komplexen Verbindungen, die im späteren Verlauf wichtige Funktionen im Leben übernahmen.(vgl. S.15)
  2. Die Frage nach der genauen Konstellation von chemischen Elementen in der Frühzeit der Erde für die Entstehung lebensermöglichender (:= biogener) chemischer Verbindungen lässt sich bislang noch nicht vollständig klären. Als hauptsächlichste Szenarien werden favorisiert entweder flache warme Gewässer oder hydrothermale Schlote in dunkler Tiefsee oder Kombinationen von beidem.(vgl. 15-18)
  3. Verschiedene theoretische Ansätze (Oparin 1924, Watson und Crick 1953), sowie neuartige Experimente (Miller und Urey 1952/ 1953) zeigten auf, dass rein chemische Prozesse möglich sind, die zur Bildung komplexerer biogener Verbindungen führen können; allerdings wurden in keinem Experiment jene chemischen Verbindungen gefunden, die für biogene Verbindungen als ausreichend erachtet werden.(vgl. S.18f)
  4. Mit der Verbesserung der Beobachtungsmethoden und hier speziell der Spektroskopie konnte man herausfinden, dass sich im interstellaren Raum überall nicht nur genügend chemische Elemente finden, sondern sogar viele chemische Verbindungen, die als biogen qualifiziert werden können. Zusammenfassend gilt es nach Duve als erwiesen, dass zahlreiche biogene chemische Verbindungen sowohl unter den Bedingungen der frühen Erde, im interstellaren Raum, wie auch in Kometen und Meteoriten entstehen können und die extraterrestrischen Verbindungen ein Eindringen in die Atmosphäre der Erde samt Aufschlag überleben können. (vgl. S.19f)
  5. Für das Zusammenwirken verschiedener chemischer Verbindungen in Richtung Ermöglichung von noch komplexeren biogenen chemischen Verbindungen geht Duve von folgenden Annahmen aus: (i) Aminosäuren sind die auffälligsten (‚conspicuous‘) chemischen Verbindungen der abiotischen Chemie auf der Erde wie auch im interstellaren Raum; (ii) Aminosäuren sind die Bausteine von Proteinen; (iii) Proteine sind zentrale Faktoren in biologischen Strukturen, insbesondere funktionieren Proteine in heutigen biologischen Strukturen als ‚Enzyme‘, durch die wichtige chemische Reaktionen stattfinden; (iv) nach Cricks Hypothese von 1957 fließt ‚Information‘ [Anmk: Begriff hier nicht erklärt, aber im nächsten Abschnitt] immer von den Nukleinsäuren zu den Proteinen, niemals umgekehrt. Letztere Hypothese wurde von Czech und Altmann dahingehend unterstützt, als diese Wissenschaftler herausfanden, dass Nukleinsäuren (’nucleic acids‘) in Form von Ribonucleinsäuren (RNA) katalytische Eigenschaften besitzen und es eben die RNA ist, die in heutigen biologischen Strukturen sowohl die Informationen zur Konstruktion von Proteinen besitzt wie auch katalytische Eigenschaften, um solche Prozesse in Gang zu setzen. Die Hypothese von der ‚RNA-Welt‘ war geboren, die der Proteinwelt vorausgeht. (vgl.SS.20-22)
  6. Ein RNA-Molekül besteht aus vielen (tausenden) Elementen genannt ‚Nukleotide‘, die jeweils aus einer Strukturkomponente und einer Informationskomponente bestehen. Eine Informationskomponente ist ein ein 4-elementiges Wort über dem Alphabet {A,G,C,U}(‚Adenin, Guanin, Cyatin, Uracil‘). Nach Duve ist es bislang nicht klar, wie es unter den Bedingungen der frühen Erde zur Ausbildung von RNA-Molekülen kommen konnte.(vgl.S.22f)
  7. [Anmerkung: Die Anzahl möglicher RNA-Moleküle ist rein theoretisch immens groß. Schon bei einer Länge von nur 100 Nukleotiden gibt es 1.6*10^60 viele mögliche Ausprägungen. Bei einer Länge von 1000, also 4^1000, versagt schon ein Standardrechenprogramm auf einem Standardcomputer, um die Zahl auszurechnen. ‚Reale RNA-Moleküle‘ – nennen wir sie RNA+ — bilden nur eine kleine Teilmenge aus der Menge der theoretisch möglichen RNA-Moleküle – also RNA+ subset RNA –. Die RNA+ repräsentieren diejenige Menge, die unter den realen Bedingungen der Erde chemisch möglich sind und die einen ‚Mehrwert‘ liefern. ]
  8. Von ‚hinten her‘ betrachtet ist klar, dass es einen Weg von den einfachen chemischen Verbindungen zu den komplexen biologischen Strukturen geben musste. Vom heute bekannten chemischen Mechanismus her ist ferner klar, dass es ein Weg von vielen kleinen Schritten gewesen sein musste, der immer nur von dem ausgehen konnte, was zu einem bestimmten Zeitpunkt gerade erreicht worden war. Nach Duve sollte man den Weg der chemischen Evolution anhand der Rolle der Enzyme untersuchen. Denn Enzyme sind für fast alle chemischen Reaktionen wichtig. Wenn es aber keine Proteine waren, die diese katalytische (= enzymatische) Rolle spielten [, da diese ja erst durch die RNA-Moleküle gezielt produziert wurden?], welche chemischen Verbindungen waren es dann? (vgl. SS.24-26)
  9. Elemente, die ‚katalytisch‘ wirken, beschreibt Duve als solche, durch deren Präsenz andere Moleküle miteinander reagieren und sich verbinden können, ohne dass die katalytischen Elemente selbst dabei ‚konsumiert‘ würden. Die katalytischen Elemente können daher beliebig oft ihre Wirkung entfalten. Zusätzlich bewirken katalytische Elemente in der Regel eine ‚Beschleunigung‘ des Prozesses und sie tragen dazu bei, dass sich die ‚Ausbeute‘ (‚yield‘) erhöht. (vgl. S.26f)
  10. Duve zitiert dann unterschiedliche theoretische Ansätze, mit welchen chemischen Stoffen sich katalytische Wirkungen erzielten lassen können sollten. Bislang konnte aber keiner der vielen Ansätze wirklich überzeugen.(vgl. S.28f)
  11. Besonders erwähnt werden ‚Peptide‘; dies sind Ketten von aneinandergereihten Aminosäuren. Die Übergänge zwischen Peptiden, Polypeptiden und Proteinen sind fließend. Aminosäuren, aus denen Peptide (und Proteine) bestehen, gehörten – nach Annahme – zu den ersten organischen Verbindungen der frühen Erde. Und erste Entdeckungen von möglichen Verbindungsarten (‚bonds‘), die aus Aminosäuren erste einfache ‚Ketten‘ machen können, wurden in den 1950iger Jahren gemeldet.(vgl.S.29f)
  12. Eine besondere Rolle scheinen nach Duve hier Verbindungen der Art ‚Esther‘ und ‚Thioesther‘ zu spielen. Nicht nur, dass diese in der heute bekannten Welt eine Schlüsselrolle spielen, sondern die Thioester entstehen aus dem Gas ‚Schwefelwasserstoff‘ (H_2S), das auf der frühen Erde überall vorhanden war. Allerdings gilt für diese Verbindungen, dass ihre Synthese die Verfügbarkeit von Kondensierungsprozessen voraussetzen, die ‚Energie‘ benötigen, um Sauerstoffatome herauszulösen. Die Machbarkeit dieser Synthesen unter Bedingungen, die der frühen Erde zu gleichen scheinen, wurde 1993 von Miller und Schlesinger demonstriert. (vgl.S.30-32)
  13. Aus all diesen verschiedenen Teilerkenntnissen bildet Duve seine persönliche Arbeitshypothese, dass relativ kurze und nicht zu geordnete Ketten von Aminosäuren entstehen konnten, die Duve dann ‚Multimere‘ nennt, ‚kürzer‘ als ‚Polymere‘, aber mehr als ‚Oligomere‘. Allerdings war eine solche Entstehung nur dann möglich, wenn genügend ‚Energie‘ zur Verfügung stand, diese Komplexifikationsprozesse zu unterstützen. Grundsätzlich gab es in und auf der frühen Erde genügend Energie. (vgl. S.32-34)
  14. Im Kern ist gefordert, Mechanismen zu finden, durch die Elektronen ihre Energieniveaus ändern, entweder mittels Energie ihr ‚Niveau‘ erhöhen oder vermindern. Dies kann verbunden sein mit einem ‚Transfer‘ von einem Ort, dem ‚Elektronen-Spender (‚donor‘)(mit höherem Energielevel), zum ‚Elektronen-Empfänger (‚acceptor‘)(niedrigerer Energielevel). Sowohl der Spender wie der Empfänger ändern dadurch ihre chemische Natur. Der Verlust von Elektronen wird auch ‚Oxidation‘ genannt, der Gewinn ‚Reduktion‘. Duve berichtet von zwei solcher Mechanismen: einer, der mit UV-Strahlen und Eisenionen in Oberflächenwasser funktioniert, ein anderer, der an das Vorhandensein von Schwefelwasserstoff gebunden ist, was in den dunklen Tiefen der Weltmeere gegeben war. Mit diesen Überlegungen wurde die Möglichkeit der Verfügbarkeit von Elektronen sichtbar gemacht; wie steht es aber mit der ‚Synthese‘, dem Herstellen von ‚Verbindungen‘ (‚bonds‘) zwischen Elementen? (vgl. SS.35-39)
  15. Überlegungen zum ATP-Molekül und seinen diversen Vorstufen (AMP –> ADP –> ATP) führen zur Klärung von zwei möglichen Synthesemöglichkeiten: Pyrophosphate oder Thioester. (vgl. SS.39-41) Entscheidend dabei ist, dass der Elektronentransfer eingebettet ist in einen Kreislauf, der sich wiederholen kann und dass die gespendeten Elektronen direkt nutzbar sind für Synthesen. Ein zentraler Mechanismus im Kontext von gespendeten Elektronen ist nach Duve die Erzeugung (‚formation‘) von Thioester, der dann im weiteren Schritt zur Erzeugung von ATP führen kann. Thioester kommen in heutigen biologischen Systemen eine Schlüsselrolle zu. Das Problem: sie brauchen zu ihrer Entstehung selbst Energie. Bei genügender Hitze und in der Gegenwart von Säure kann Thiol sich allerdings spontan zu Thioester verbinden. Die zahlreichen heißen Quellen in der Tiefsee bieten solche Bedingungen. Alternativ können solche Prozesse aber auch in der Atmosphäre ablaufen oder, ganz anders, im Wasser, mit Unterstützung von UV-Licht und Eisen-(III) (= ‚ferric iron‘) bzw. Eisen-(II) (=ferrous iron‘), wodurch sich Thioester-Verbindungen erzeugen lassen. Duve sagt ausdrücklich, dass es sich hier um Arbeitshypothesen aufgrund der ihm verfügbaren Evidenzen handelt. (vgl. SS.41-45)
  16. [Anmerkung: Die Vielfalt und Tiefe der Details im Text von Duve, die in dieser Zusammenfassung stark abgemildert wurden, sollte nicht vergessen lassen, dass es bei all diesen Untersuchungen letztlich um einige wenige Hauptthemen geht. Grundsätzlich geht es um die Frage, wie überhaupt Mechanismen denkbar sind, die scheinbar gegen die Entropie arbeiten. Und letztlich wird sichtbar, dass es die zur Zeit im Universum noch frei verfügbare Energie ist, die das Freisetzen von Elektronen auf einem höheren Energieniveau ermöglichen, wodurch andere Prozesse (katalytisch) ermöglicht werden, die zu neuen Bindungen führen. Und es sind genau diese neuen Verbindungen, durch die sich ‚Information‘ in neuer Weise bilden kann, eine Art ‚prozeßgesteuerte Information‘. Dass diese prozeßgesteuerte Information in Form von Peptiden, dann RNAs und DNAs schließlich fähig ist, immer komplexere chemische Prozesse selbst zu steuern, Prozesse, in denen u.a. dann Proteine entstehen können, die immer komplexere materielle Strukturen bilden mit mehr Informationen und mit mehr Energieverbrauch, das ist aus der puren chemischen Kombinatorik, aus den primären physikalischen Eigenschaften der beteiligten Komponenten nicht direkt ablesbar.
  17. Dies zeigt sich eigentlich erst auf einer ‚Metaebene‘ zur primären Struktur, im Lichte von Abstraktionen unter Benutzung symbolischer Strukturen (Theorien), im Raum des ‚bewussten Denkens‘, das selbst in seinem Format ein Produkt dieses biologischen Informationsgeschehens ist. Die schiere Größe des mathematischen kombinatorischen Raumes der Möglichkeiten, wie die beteiligen Materialien sich formieren können, zeigt die absolute Unsinnigkeit, dieses komplexe Geschehen vollständig dem ‚reinen Zufall‘ zuzuschreiben. Aus der denkerischen Unmöglichkeit einer bloß zufallsgesteuerten Entstehung von Leben folgt zwingend, dass die zufälligen Generatoren eingebettet sein müssen in einen Kontext von ‚Präferenzen‘, die sich aus dem gesamten Kontext (Energie –> Materie –> Sterne, Planeten… –> Planet Erde –> physikalisch-chemische Eigenschaften …) herleiten. Die Entstehung bestimmter chemischer Verbindungen ist eben nicht beliebig sondern folgt den physikalischen Eigenschaften der beteiligten Komponenten. Determinismus kombiniert mit freier Kombinatorik ist ein Medium von Emergenz, in dem sich offensichtlich Schritt für Schritt all das zeigt, was in der ‚Vorgabe‘ der beteiligten materiellen Strukturen ‚angelegt‘ ist.
  18. Legt man die aus der Vergangenheit bekannten Deutungen von ‚Materie‘ und ‚Geist‘ als ‚zeitgebunden‘ und heute irreführend beiseite, dann zeigt sich das atemberaubende Bild einer graduellen, inkrementellen ‚Sichtbarwerdung‘ von ’neuem Geist‘ als der ‚inneren Form der Materie‘ sprich der ‚inneren Form der Energie‘. Alle mir bekannten ‚Bilder‘ und ‚Sprechweisen‘ von ‚Geist‘ und ‚Seele‘ aus der Vergangenheit sind, verglichen mit dem Bild, das sich uns heute mehr und mehr bietet geradezu armselig und primitiv. Warum tun wir uns dies an? Literatur, Musik, bildende Künste usw. sind Ausformung von ‚Geist‘, ja, aber eben von einem universalen kosmischen Geist, der alles bis in die allerletzten Winkel der Atome und atomaren Partikel durchdringt, und der die ‚künstliche Abschottung‘ der sogenannten ‚Geisteswissenschaften‘ von den ‚Naturwissenschaften in keiner Weise mehr gerechtfertigt erscheinen lässt.]
  19. Duve lässt keinen Zweifel an dem hochspekulativen Charakter seiner Überlegungen zu den Vorstufen einer möglichen RNA-Welt. Die verschiedenen Überlegungen, die er vorstellt, klingen nichtsdestoweniger interessant und lassen mögliche Mechanismen erkennen. Klar ist auf jeden Fall, dass mit dem Auftreten ‚informationsrelevanter‘ RNA-Moleküle das Zeitalter der ‚chemischen Evolution‘ – ohne erkennbare autonom wirkender Informationsstrukturen – zu Ende geht und mit dem Auftreten von RNA-Molekülen das Zeitalter der ‚biologischen Evolution‘ beginnt. Leitprinzip in allem Geschehen ist die Einhaltung der physikalisch-chemischen Gesetze und der Aufbau des Komplexeren aus einfacheren Vorstufen. (vgl. SS.46-51)


  20. Fortsetzung Teil 3

 

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