Поиск

3D-ВИЗУАЛИЗАЦИЯ МАКРОМОЛЕКУЛ В БИОИНФОРМАТИКЕ: ЭПИСТЕМОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ // ΠΡΑΞΗMΑ. Проблемы визуальной семиотики (ΠΡΑΞΗMΑ. Journal of Visual Semiotics). 2021. Вып. 4 (30). С. 12-35

Биоинформатики часто описывают собственную научную деятельность как практику работы с большими объемами данных с помощью вычислительных устройств. Существенной частью этого самоопределения является создание способов визуального представления результатов такой работы, некоторые из которых направлены на построение удобных репрезентаций данных и демонстрацию закономерностей, присутствующих в них (графики, диаграммы, графы). Другие являются способами визуализации объектов, непосредственно не доступных человеческому восприятию (микрофотография, рентгенограмма). И создание визуализаций, и особенно создание новых компьютерных методов визуализации рассматриваются в биоинформатике как значимые научные достижения. Репрезентации трехмерной структуры белковых молекул занимают особое место в деятельности биоинформатиков. 3D-визуализация макромолекулы, с одной стороны, является, подобно графику, представлением результатов компьютерной обработки массивов данных, полученных материальными методами, – данных о взаимном расположении элементов молекулы. С другой стороны, подобно микрофотографии, такие 3D-структуры должны служить точными отображениями конкретных научных объектов. Это приводит к параллельному существованию двух противоречивых эпистемических режимов: творческий произвол в создании удобных, коммуникативно успешных моделей сочетается с верностью объекту «как он есть на самом деле». Парадокс усиливается тем, что научное исследование репрезентируемых объектов (определение свойств структуры, ее функций, сравнение с другими структурами) посредством компьютеров само по себе вообще не требует визуализации. Ее очевидно высокая ценность для биоинформатики не выглядит оправданной, если иметь в виду значительную искусственность и художественность получаемых изображений. Однако статус этих изображений становится яснее при соотнесении с более ранними представлениями о роли визуального в научном поиске. Высокая оценка визуализации как итогового результата научного исследования была характерна для науки эпохи Возрождения. Художественная репрезентация идеальных существенных свойств вместо строгого соответствия конкретному биологическому объекту – эпистемическая добродетель, типичная для натуралистов XVII–XVIII веков. И то и другое предполагало тесное сотрудничество ученого с художником; и стандарты визуализации макромолекул в биоинформатике вырастают из аналогичного сотрудничества (рисунки Гейса). Стремление же к максимальной точности и детализации наследует регулятиву «механической объективности» (как определяли это Л. Дастон и П. Галисон), для которого важным оказывается и устранение субъекта из процесса производства изображения (в биоинформатике – передача этих функций компьютерным программам). Таким образом, 3D-визуализация белковых структур несет на себе следы исторически разных ценностных ориентиров, но научная практика XX–XXI веков, дополненная компьютерными технологиями, позволяет им сочетаться в конкретных дисциплинарных единствах.

Ключевые слова: эпистемология, визуализация, научный объект, биоинформатика, анализ данных