Концепция информационной памяти воды берет свое начало в гомеопатии - альтернативном направлении медицины, согласно которому сильно разведенные вещества, вызывающие определенные симптомы заболеваний, могут лечить эти заболевания. С появлением знаний о числе молекул в растворе (число Авогадро) стало понятно, что в гомеопатических препаратах зачастую нет ни одной молекулы действующего вещества. Чтобы объяснить действие таких препаратов, гомеопаты выдвинули идею о памяти воды.
Согласно этой идее, вода на молекулярном уровне способна "запоминать" свойства веществ, ранее в ней растворенных, и сохраняет эти свойства даже после полного удаления молекул растворенных веществ. Эта гипотеза вызвала бурные научные споры, результаты которых мы рассмотрим в данной статье.
Эксперименты Жака Бенвениста
В 1983 году французский иммунолог Жак Бенвенист получил приглашение от гомеопата Бернара Пуатвена принять участие в изучении биохимических растворов малых концентраций. Бенвенист, знакомый с гомеопатическими теориями, но относившийся к ним скептически, предложил коллегам провести серию экспериментов по изучению воздействия на организм антител с последовательным сокращением их концентрации в заданном объеме воды.
Согласно известным законам химии, реакция организма на препарат должна была уменьшаться по мере снижения концентрации и прекратиться при нулевой концентрации. Однако Бенвенист и его команда зарегистрировали иную картину: по мере падения концентрации в растворе сила воздействия то снижалась, то возрастала, но не сошла к нулю.
В 1988 году Бенвенист опубликовал результаты в журнале Nature. Его статью сопроводила заметка редактора с призывом относиться к ней с осторожностью, поскольку она противоречит известным законам. Была сформирована группа под руководством Джона Мэддокса для повторения эксперимента. Первая серия в точности подтвердила результаты Бенвениста, однако во второй серии при строгом соблюдении методики "двойного слепого" эксперимента эффект исчез.
Группа Мэддокса опубликовала отчет об этом в Nature. Бенвенист обвинил их в предвзятости, но признал провал повторных экспериментов. Тем не менее, он продолжил эксперименты, в том числе по передаче "информации" по телефону и интернету. Его поддержал нобелевский лауреат Брайан Джозефсон, но повторные проверки опытов не подтвердили эффект.
Хотя научного объяснения результатам Бенвениста до сих пор нет, его опыты положили начало исследованиям в данной области. Они привлекли внимание к возможности существования ранее неизвестных эффектов при взаимодействии воды и биологических систем.
Попытки воспроизведения результатов экспериментов другими учеными
После публикации результатов Жака Бенвениста в 1988 году многие исследовательские группы предприняли попытки воспроизвести его опыты. Эти попытки можно разделить на две категории:
1. Повторение оригинального протокола Бенвениста. Цель - проверить, можно ли получить тот же эффект при точном следовании методике первоначальных экспериментов.
2. Модификация протокола и условий. Цель - выявить факторы, влияющие на результат, и понять природу наблюдаемого явления.
В первую категорию входят работы группы Джона Мэддокса 1988 года и независимого исследования Мадлен Эннис с соавторами в 2004 году. Обе группы получили результаты, согласующиеся с данными Бенвениста при первоначальных условиях опыта.
Однако в условиях «двойного слепого» контроля эффект исчезал. Это указывало на влияние субъективных факторов, связанных с ожиданиями экспериментаторов. Поэтому однозначного подтверждения гипотезы «памяти воды» не получилось.
Во вторую категорию входят работы, изменяющие отдельные параметры опыта Бенвениста. Например, итальянские ученые провели эксперимент при пониженной температуре и обнаружили сохранение активности разведенных антител. Французские исследователи варьировали время воздействия и также получили положительные результаты.
Однако при изменении других факторов, включая тип клеточных культур и способ разведения препарата, подтвердить эффект не удавалось. То есть зависимость от условий эксперимента оставалась неясной.
Критика концепции памяти воды научным сообществом
Научное сообщество в целом отвергает идею о существовании памяти воды. В частности, эксперименты, проведенные в ИТЭБ РАН, показали, что вода не помнит о прошлом наличии в ней ранее содержавшихся веществ, также она не помнит и о прошлых внешних физических воздействиях на нее.
Премия в один миллион долларов, объявленная за проверяемый опыт, демонстрирующий память воды, никем не получена. В бюллетене "В защиту науки", издаваемом Комиссией по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований при Президиуме РАН, концепция существования памяти воды охарактеризована как лженаука.
Таким образом, несмотря на первоначальный ажиотаж вокруг гипотезы памяти воды, в настоящее время эта концепция не находит поддержки в научном сообществе и считается лженаучной.
Альтернативные научные объяснения
Хотя гипотеза о памяти воды в ее первоначальном виде не нашла подтверждения, существуют альтернативные научные объяснения наблюдаемых эффектов, связанных с изменением свойств воды при высоких разведениях веществ.
В частности, было показано, что при адсорбции молекул воды на поверхностях с определенным чередованием положительных и отрицательных зарядов может возникать эффект упорядочения структуры воды. Также подобный эффект наблюдается при растворении некоторых полимеров, например белковых макромолекул. Однако это упорядочение носит локальный характер, не распространяется на весь объем жидкости и является нестабильным во времени.
Кроме того, существуют данные о том, что при замерзании и последующем оттаивании воды в жидкой фазе сохраняются небольшие группы молекул с ближним порядком, напоминающим структуру льда. Это было подтверждено методом рентгеноструктурного анализа. Однако при нагревании или взбалтывании такой «остаточный» эффект полностью исчезает.
Данные гипотезы не противоречат известным законам физики и химии, однако не дают оснований для использования памяти воды в практических целях, например в гомеопатии, как это первоначально предполагал Жак Бенвенист.
Современное состояние исследований феномена
Несмотря на первоначальный ажиотаж, в настоящее время в научном сообществе интерес к гипотезе памяти воды в ее первоначальной постановке значительно угас. После скандала с публикацией в журнале Nature в 1988 году последующие попытки воспроизвести описанные Жаком Бенвенистом эффекты в строго контролируемых условиях не увенчались успехом.
Хотя нобелевский лауреат Люк Монтанье частично поддержал Бенвениста, указав, что тот «думал в основном правильно», на сегодняшний день отсутствуют свидетельства практического использования памяти воды в медицине или других областях.
В то же время ряд ученых высказывают мнение, что явление заслуживает дальнейшего изучения. В частности, внимание привлекают эффекты локального упорядочения структуры воды при адсорбции и замерзании. Предполагается, что они могут играть определенную роль в работе живых клеток.
Также в последние годы появились публикации с результатами компьютерного моделирования, указывающими на возможность возникновения когерентных колебаний и волн в структуре жидкой воды, распространяющихся на нанометровые расстояния. Это может объяснить эффекты необычной «передачи сигналов» в водных растворах при высоких разведениях.
Таким образом, несмотря на жесткую критику первоначальной гипотезы Жака Бенвениста, появляются новые научные работы, указывающие на возможность проявления интересных структурных эффектов в воде, которые могут найти объяснение и практическое применение в будущем.
Перспективы дальнейшего изучения
Несмотря на скептическое отношение научного сообщества к первоначальной концепции памяти воды, существует ряд перспективных направлений для дальнейшего изучения этого феномена.
Во-первых, представляет интерес детальное исследование эффектов локального упорядочения структуры воды при адсорбции и кристаллизации. Необходимо выяснить, насколько стабильна и долговечна такая упорядоченная структура, как далеко распространяются эти эффекты от поверхности и могут ли они играть сколько-нибудь значимую роль в живых организмах.
Во-вторых, большой интерес представляет недавно предсказанное теоретически существование когерентных оптических фононоподобных возбуждений в жидкой воде, способных распространяться на наномасштабные расстояния. Экспериментальное подтверждение этого явления позволило бы говорить о наличии в воде примитивных «сигнальных» путей передачи возбуждений, что могло бы пролить свет на эффекты «памяти» в высокоразбавленных растворах.
Наконец, представляется перспективным применение современных методов компьютерного моделирования и машинного обучения для поиска возможных эффектов «памяти» или иных аномалий в поведении воды в различных условиях. Большие объемы генерируемых в ходе моделирования данных могут обнаружить слабые эффекты, незаметные в небольших выборках экспериментальных данных.
Таким образом, несмотря на провал первоначальной гипотезы Жака Бенвениста, тема памяти воды не закрыта окончательно и может таить в себе еще не одно фундаментальное открытие в области физики и биологии водных систем, которое кардинально изменит наши представления об этой жизненно важной жидкости.
Практическое применение "структурированной воды"
Несмотря на отсутствие убедительных научных свидетельств эффекта памяти воды, в популярной литературе и Интернете широко распространены заявления о потрясающих целебных свойствах так называемой «структурированной воды». Предполагается, что она может использоваться для лечения множества «неизлечимых» заболеваний.
Однако реальных подтверждений этих заявлений в виде качественных клинических исследований не существует. Большинство утверждений основано на эффекте плацебо или просто являются рекламным ходом.
Тем не менее нельзя полностью исключать потенциальной пользы структурированной воды в некоторых случаях. Например, вода, прошедшая специальную магнитную обработку для стабилизации растворенного кислорода, может иметь положительный эффект при внутривенном введении.
Кроме того, некоторые эксперты высказывают осторожные предположения о возможности использования эффектов локального структурирования воды в перспективных лекарственных препаратах нового поколения на основе наночастиц и биополимерных соединений. Однако пока это всего лишь гипотезы.
Таким образом, практическое использование явления памяти воды в настоящее время сомнительно. Хотя отдельные эффекты локального структурирования воды могут найти применение в медицине, широко распространенные заявления о чудодейственных свойствах такой воды следует считать преувеличением или даже мошенничеством.
Мнения ученых
Научное сообщество не пришло к единому мнению относительно реальности явления памяти воды. Мнения ученых варьируются от полного отрицания любых эффектов влияния истории образца воды на ее текущие свойства до осторожного признания потенциальной значимости эффектов локального структурирования.
Так, известный российский ученый, академик РАН Эдуард Кругляков резко критиковал саму идею "структурированной воды" и ее целебных свойств, назвав это лженаукой, не имеющей никаких научных доказательств.
В то же время, нобелевский лауреат, вирусолог Люк Монтанье в интервью журналу Nature в 2010 году частично поддержал изначальную гипотезу Жака Бенвениста о памяти воды, указав однако, что прямых подтверждений использования этого явления в медицине нет.
Ряд других ученых, в частности, биофизик Джеральд Поллак, высказывают мнение, что, несмотря на кажущуюся абсурдность, гипотеза памяти воды заслуживает дополнительного изучения с применением новейших методов исследования структуры воды в неравновесных условиях.
Таким образом, спектр мнений ученых довольно широк – от полного отрицания любых проявлений памяти воды до осторожного допущения потенциальной значимости эффектов локальной структуризации, нуждающихся в дальнейшем изучении с применением новых подходов.
Эксперименты Масару Эмото по воздействию мыслей и эмоций на структуру льда
Японский псевдоученый Масару Эмото опубликовал в 1999 году популярную книгу «Послания воды», в которой утверждал, что вода способна «запоминать» воздействие на нее человеческих мыслей и эмоций, что затем якобы проявляется в изменении формы кристаллов льда при замерзании такой воды.
Для «доказательства» он привел фотографии кристаллов льда из воды, которая перед замерзанием подвергалась воздействию различной музыки, мыслей и эмоций. Согласно Эмото, «позитивные» раздражители (например, классическая музыка) давали правильные гексагональные кристаллы, а «негативные» (тяжелый рок) – уродливые и неправильные.
Однако эти утверждения не имеют под собой никакой научной основы, поскольку форма кристаллов льда зависит от множества факторов, таких как температура, скорость замерзания, примеси и т.д. Никакого воспроизводимого эффекта воздействия мыслей на форму кристаллов в независимых экспериментах обнаружено не было.
Кроме того, американский ученый Дин Рэдин показал, что если отбор фотографий кристаллов для демонстрации проводится непредвзято, а их оценка – методом «двойного слепого» теста, то никакой разницы между образцами обнаружено не будет.
Таким образом, работы Эмото не имеют никакого научного значения и представляют собой обычное псевдонаучное мошенничество с элементами подтасовки данных ради извлечения коммерческой выгоды из продаж «структурированной воды».
Исследования Федякина и Дерягина по ассоциированным формам воды
В 1967 году советские ученые Н. Федякин и Б. Дерягин исследовали в лабораторных условиях ассоциированные формы воды, получая их в тонких кварцевых капиллярах. Эти данные впоследствии не нашли подтверждения в их же дальнейших экспериментах.
Федякин и Дерягин предположили, что вода в тонких капиллярах может образовывать устойчивые кластеры, отличные по структуре от обычной жидкой воды. Они назвали эти гипотетические кластеры "ассоциированными формами воды". Согласно их гипотезе, эти кластеры могли бы объяснить аномальные свойства воды, наблюдаемые в некоторых экспериментах.
Однако в последующих работах им не удалось воспроизвести полученные ранее результаты. Другим исследователям также не удавалось обнаружить существование постулируемых Федякиным и Дерягиным "ассоциированных форм воды". По этой причине гипотеза так и не получила всеобщего признания в научном сообществе.
Тем не менее, идея о существовании особых устойчивых кластеров молекул воды продолжает обсуждаться и исследоваться некоторыми учеными. В частности, в последние годы появились работы, указывающие на возможное существование небольших групп молекул жидкой воды с локальным порядком, напоминающим структуру льда. Такие группы могли бы объяснить некоторые аномальные особенности воды.
Однако пока не существует однозначных и воспроизводимых доказательств реального существования подобных структур. Для окончательного подтверждения или опровержения гипотезы Федякина и Дерягина необходимы дальнейшие тщательно спланированные экспериментальные и теоретические исследования с использованием современных методов.
В любом случае, даже если такая "память" и существует, ее время жизни, скорее всего, чрезвычайно мало. Вряд ли можно рассчитывать на практическое использование гипотетических эффектов "памяти" воды для решения научных или технических задач. Так что попытки применить неподтвержденную пока концепцию Федякина и Дерягина на практике (например, для "структурирования" воды в лечебных или оздоровительных целях) выглядят преждевременными.
В целом, несмотря на определенный интерес, гипотеза Федякина и Дерягина до сих пор не получила широкого признания в научном сообществе из-за отсутствия убедительных и воспроизводимых экспериментальных свидетельств в ее пользу.
Критика концепции "структурированной воды" в научном сообществе
Идея о том, что вода может иметь какую-то "структуру", отличную от обычной жидкой воды, вызывает скепсис у большинства ученых. С точки зрения современной науки, молекулы воды в жидком состоянии хаотично движутся и лишь на очень короткое время образуют водородные связи друг с другом. Этого недостаточно, чтобы говорить о какой-то устойчивой структуре.
Концепция "структурированной воды" подвергается критике по нескольким причинам:
- Нет убедительных научных доказательств существования такой "структурированной воды". Эксперименты в этой области либо не воспроизводимы, либо их результаты объяснимы известными физико-химическими законами.
- Предполагаемые свойства "структурированной воды" противоречат фундаментальным законам физики и химии.
- Утверждения о чудодейственных свойствах "структурированной воды" носят псевдонаучный характер и используются в коммерческих целях.
Многие ученые полагают, что идея о памяти воды дискредитирует науку и открывает дорогу для распространения лженауки. Академик РАН Эдуард Кругляков в своей статье резко критикует сторонников "оживленной" и "мертвой" воды за отсутствие научного подхода и призывает прекратить дискуссии на эту тему.
Память воды - это метафора, не имеющая никакого отношения к реальным физико-химическим процессам. Термин "структурированная вода" требует конкретного научного определения, которого пока не существует. Без этого любые рассуждения о "специальных" свойствах такой воды не имеют смысла.
Таким образом, в настоящее время в научном сообществе господствует крайне скептическое отношение к идее о существовании "структурированной воды". Для изменения этого отношения необходимы воспроизводимые эксперименты и теоретические модели, объясняющие предполагаемый феномен на основе известных законов физики и химии.
