Filosofia della scienza economica e digitalizzazione

La teoria della complessità

La teoria della complessità è un nuovo paradigma epistemologico che consente di ridefinire gli aspetti fondativi matematici della scienza della natura e dell'universo verso una nuova alleanza del sapere scientifico con la cultura umanistica. Il tutto nasce grazie ad Erwin Schrödinger il quale andrà ad introdurre in biologia la meccanica quantistica, la chimica e il concetto di informazione. Fu il pioniere della nostra concezione del DNA e del codice genetico, però nel '53 Crick andò a dichiarare di aver scoperto il segreto della vita pubblicando un articolo, insieme a Watson, che va a rappresentare il modello della struttura a doppia elica della molecola di DNA, entrambi capirono che esso è un archivio di informazioni che risiede nel nucleo della cellula stessa e contiene una serie di istruzioni che ne permettono la possibile replica. Quindi tutte le intuizioni di Schrödinger divennero realtà, e ciò portò alla nascita...

del dogma centrale della biologia molecolare, concezione dove ogni gene corrisponde ad una proteina e il DNA può codificare le proteine perché fanno parte dell'organismo. Però con la nascita dell' biologia molecolare è importante presentare due considerazioni: la prima fa riferimento al fatto che con tale nascita si assiste alla confutazione dell'olismo con la vittoria del riduzionismo genetico, la seconda riguarda il fatto che questa visione nasconde una forma di materialismo, quindi organismi viventi ed essere umani sono solo il risultato della somma dei loro geni. Negli anni '70 poi avremo Monod, il quale pubblica "Il caso e la necessità" e cambia il volto dell' biologia contemporanea offrendo la possibilità di costruire un nuovo paradigma e di creare un nuovo codice per esso. Inoltre individua nella teleonomia, nella morfogenesi autonoma e nell'invarianza riproduttiva le proprietà fondamentali degli organismi viventi.cioè caratteristiche che permettono di distinguere ciò che è vivo da ciò che non lo è. Inoltre egli sostiene che se si considera solo il principio della teleonomia come unico principio di individuazione degli esseri viventi, si riconosce una profonda analogia tra due elementi: 1) se ci si limita ad uno studio solo sulla struttura e sulle prestazioni, si individua l'oggetto ma non l'autore; 2) l'elemento che caratterizza l'essere vivente è la morfogenesi autonoma, la quale è un meccanismo che assicura la formazione e la crescita dell'organismo vivente favorendo una libertà quasi totale rispetto alle condizioni esterne. Il tutto permette di creare un parallelismo tra macchine e organismi viventi. Riferendosi alla possibilità di riproduzione del DNA, Monod sostiene che l'auto-organizzazione è un concetto di programma genetico: guida invisibile in grado di digerire l'organizzazione e

Dispiegarne lo sviluppo, e tale programma viene concepito come un programma di sviluppo dellacellula contenuta all'interno del genoma.

Negli anni '60-'70 nascono nuovi linguaggi che vengono utilizzati per rappresentare le proprietà dei sistemi caratterizzati da una complessità funzionale e strutturale che impedisce di dedurle dai loro componenti, ciò porta alla nascita della sfida della complessità che ritiene che i fenomeni semplici, manifestazioni di leggi naturali e universali e la scienza classica sono in realtà delle vere e proprie rare eccezioni.

Poi si avrà Prigogine, in quanto si deve a lui l'applicazione dei sistemi complessi e lo studio dei sistemi ordinati non in equilibrio, i quali sono alimentati da una dissipazione di energia e materia, e ciò porterà alla formazione di strutture dissipative. In queste strutture il flusso di energia e materia costituiscono una forza trainante verso il raggiungimento di

un ordine generale. Qui si ha unostretto legame tra auto-organizzazione e distanza dall’equilibrio, e l’ordine e la coerenza si trovanonel mezzo tra il caos dell’equilibrio termico, che ha luogo dei sistemi in equilibrio e tutte le scalespazio-temporali sono nell’ordine di grandezza molecolare, e il caos di non equilibrio, dove lescale spazio-temporali sono in ordine macroscopico. Di conseguenza, si può notare come la vitasi trova nel regime intermedio e lo stato vivente della materia è uno stato di transizione tra ordinee caos dove la vita emerge sull’orlo del caos e la materia diventa in grado di comunicare epercepire.

Poi Prigogine insieme a Kauffman andranno a studiare la scienza della complessità, sostenendoche sempre più vicino ai confini del caos si avranno dei comportamenti complessi: abbastanzaordinati da garantire un ordine ma pieni di flessibilità e sorprese. Secondo questa scienza, la vitaappare come una

fenomeno emergente che si sviluppa quando la diversità molecolare dei sistemi chimici supera un determinato livello di complessità. Poi, con Maturana e Varela, si hanno degli studi che si concentrano su ipotesi che gli esseri viventi sono dei sistemi autopoietici, cioè in grado di produrre la propria identità, auto-costruendosi costantemente. Infine, avremo Kandel il quale sostiene che nelle processi di formazione del comportamento, esso è sempre legato ad una caratteristica biologica e si realizza in funzione di un'esperienza a contatto con l'ambiente. Epistemologia e scienze biologiche Nonostante la scoperta dei sistemi complessi, si ha comunque una disputa tra la visione riduzionista e quella della complessità, ma grazie ai risultati dello Human Genome Project (HGP), sia il riduzionismo che l'olismo ingenuo vengono superati da una nuova sintesi teorica che fa i conti con l'idea di emergenza del significato, in cui le parti e il tutto sono strettamente interconnesse.

Il sistema collabora per creare una circolarità sistemica (visione che riesce a tenere insieme sia il riduzionismo che l'olismo). L'attività di questo progetto nasce nel 1900 dove si scopre che il genoma è il complesso dei geni di un organismo, e il tutto ha come obiettivo quello di andare a sequenziare il genoma umano e quello degli altri organismi per svelare la mappa genetica che mostra noi stessi. Così nel corso degli anni si sono svolti vari esperimenti, come per esempio nel '96 viene sequenziato il lievito della birra, nel 2000 il moscerino della frutta e nel 2003 l'Homo Sapiens, e grazie ai risultati si può sostenere che ciò ha dato il via ad una vera e propria nuova era, dove l'uomo può essere riconducibile grazie ad una sequenza sintattica di informazioni. Però tutto ciò porta alla luce tre paradossi che devono essere superati: il primo si riferisce al numero dei geni in quanto non si ha una

relazione tra il numero dei geni che una specie possiede e il numero che in realtà dovrebbe possedere, il secondo si basa sulla relazione tra il numero delle proteine e il numero dei geni perché ad un gene non corrisponde una proteina, infine il terzo paradosso si riferisce ai risultati delle tecniche di knock-out utilizzate per analizzare le funzioni dei singoli geni negli organismi viventi. Il tutto riesce ad essere superato grazie agli studiosi della teoria della complessità biologica, in quanto sostengono due alternative, o analizzare la funzione del singolo gene (creando un enzima) o analizzare l'intero genoma (costruendo un organismo). Se si considera la prima ipotesi, la risposta la si troverà o nella struttura delle reti geniche o nei modi in cui i geni sono collegati con altri meccanismi regolatori complessi. L'attività dello HGP comporta quindi alla nascita di una nuova indagine che prende il nome di genomica funzionale, nella quale siandrà ad analizzare la vita cellulare nei suoi diversi livelli e le sue interazioni con i componenti del sistema. È importante ricordare come uno degli assunti della genetica molecolare sia errato: un gene può essere coinvolto nella sintesi di molte proteine, ma una proteina può avere a che fare con più geni. Quindi la fonte della stabilità genetica si presenta come risultato di un processo dinamico nel quale vicino ad ogni gene strutturale c'è sempre un gene funzionale, il quale ha un' esistenza transitoria e contingente che dipende dalla dinamica funzionale dell'organizzazione. I sistemi naturali quindi, si caratterizzano dal fatto che ciò che si auto-organizza al loro interno è la funzione stessa che li determina con il loro significato e lo studio della funzionalità del genoma è la chiave di ingresso dell'indagine scientifica. Proprio in tale argomento Fox Keller sostiene che bisognaallontanarsi dall'idea che un gene faccia un enzima o una proteina, ma può essere usato per fare svariate proteine, e l'espressione usata in letteratura è: un gene-molte proteine. Se invece si prende in considerazione la seconda ipotesi, si andrà a notare come i sistemi sono il risultato delle interazioni tra geni, proteine e metaboliti, mRNA e tRNA; quindi la sequenza del genoma dipende dall'uso strumentale dei dati della sequenza stessa e la sua stabilità non è il punto di partenza ma il risultato finale di un processo dinamico. Anche in questo caso Keller sostiene che le informazioni non si trovano in spazi precisi e determinati, ma il sistema agisce come un insieme dinamico dove al suo interno ogni particolare è indispensabile. Le recenti scoperte nella biologia molecolare e in quella cognitiva hanno indotto alcuni studiosi a recuperare la centralità dello sviluppo delle dinamiche evolutive, e ciò ha portato.all'aumento dell'enfasi dei processi di epigenesi e delle modulazioni individuali del genotipo. Queste ricerche hanno approfondito il rapporto tra evoluzione culturale e naturale, andando oltre la versione geocentrica della sintesi moderna, e ciò porta all'acquisita di un preciso significato al ruolo dell'evoluzione culturale nella misura in cui l'ereditarietà coinvolge il DNA e le informazioni che regolano l'espressione. Alcuni studi indicano che tra genitore e figlio si trasmette un marcatore di DNA, il quale diventa essenziale per lo sviluppo dell'embrione. Quindi, si può notare come si trasmettono anche le istruzioni epigenetiche che regolano l'espressione dei geni senza alterare la sequenza del DNA e la memoria epigenetica è importante per lo sviluppo e la sopravvivenza delle nuove generazioni. Si hanno due tipologie di eredità epigenetica: 1) le cellule ereditano i modelli di attività genica presenti.nella cellula progenitrice, cioè sussistono due tipi di cellule identiche geneticamente ma una con il gene attivo l'altra no, e la differenza sta nella diversa storia dei loro antenati; 2 gli studiosi ritengono ch