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Die Beziehung moderner Naturwissenschaft zu aufgeklärten, liberalen Formen religiöser Ideen ist Thema dieses Buches. Die Erklärungen der Wissenschaft führen erstaunlich weit, und doch gibt es für sie prinzipielle, erkenntnistheoretisch robuste Grenzen, auch in Bezug auf die Evolution des Menschen, die Fähigkeiten seines Gehirns, und die Rätsel des menschlichen Bewusstseins. Dies ist ja nicht nur Gegenstand, sondern schon Voraussetzung des wissenschaftlichen Denkens. Im Mittelalter hat Meister Eckhart den Urgrund menschlichen Bewusstseins als göttlich angesehen. Unter den modernen Naturwissenschaftlern betonte besonders Wolfgang Pauli die psychischen Voraussetzungen wissenschaftlicher Entdeckungen. Eine systematische Analyse zeigt Aspekte moderner Biologie, die verschiedene, sowohl agnostische wie auch pro-religiöse Deutungen ermöglichen. Auf der philosophischen, kulturellen und religiösen Ebene bleibt für uns die Welt mehrdeutig; wir dürfen und können wählen. Nach Ansicht des Autors sprechen dabei Weisheit und Lebenskunst für eine pro-religiöse Einstellung, für „metaphysischen Optimismus“; verbindlich kann und soll dies aber nicht sein.
The short paper introduces the concept of possible branches of double-stranded DNA (later sometimes called palindromes): Certain sequences of nucleotides may be followed, after a short unpaired stretch, by a complementary sequence in reversed order, such that each DNA strand can fold back on itself, and the DNA assumes a cruciform or tree-like structure. This is postulated to interact with regulatory proteins.
Die moderne Naturwissenschaft hat auch ihre prinzipiellen, intrinsischen Grenzen zum Thema gemacht; auf der „metatheoretischen“, nämlich der philosophischen und kulturellen Ebene erweist sie sich als offen für verschiedene, wissenschaftlich und logisch konsistente Deutungen – sowohl religiöse als auch agnostische. Die Wahl ist nicht nur eine Frage des Wissens, sondern der Weisheit und der Lebenskunst, und die wiederum spricht für anthropologischen und metaphysischen Optimismus. Diese Zusammenfassung des letzten der hier wiedergegeben Texte kann auch über der ganzen Reihe stehen. Die Arbeiten entstanden von 1985 bis 2014, und sie betreffen und betonen recht verschiedene Aspekte, wenn sich auch eine gewisse Redundanz nicht vermeiden lässt. Es geht um ein religionsfreundliches Selbst- und Weltverständnis, das die Reichweite der menschlichen Vernunft ebenso wie deren intrinsische Grenzen achtet.
Socioeconomic inequalities are functions not only of intrinsic differences between persons or groups, but also of the dynamics of their interactions. Inequalities can arise and become stabilized if there are advantages (such as generalized wealth including “human capital”) which are self-enhancing, whereas depletion of limiting resources is widely distributed. A recent theory of biological pattern formation has been generalized, adapted and applied to deal with this process. Applications include models for the non-Gaussian distribution of personal income and wealth, for overall economic growth in relation to inequalities and for effects of uncoupling strategies between developing and developed countries. Note added after publication: The equations (14) for the model of the income distribution, with its characteristic non-Gaussian extension towards higher incomes (fig.4), are closely related to the Fokker-Planck equation that is widely applied in many fields of physics.
Die moderne Naturwissenschaft hat auch ihre prinzipiellen, intrinsischen Grenzen zum Thema gemacht; auf der „metatheoretischen“, nämlich der philosophischen und kulturellen Ebene erweist sie sich als offen für unterschiedliche, wissenschaftlich und logisch konsistente Deutungen - sowohl religiöse als auch agnostische. Die Wahl ist nicht nur eine Frage des Wissens, sondern der Weisheit und der Lebenskunst, und die wiederum spricht für anthropologischen und metaphysischen Optimismus. In diesem Essay geht es dabei um ein religionsfreundliches Selbst- und Weltverständnis, das die Reichweite der menschlichen Vernunft ebenso wie deren intrinsische Grenzen achtet. Es ergänzt und erweitert die Thematik der Schrift „Wissenschaft, Religion und die deutungsoffenen Grundfragen der Biologie“ (2009), (http://www.mpiwg-berlin.mpg.de/Preprints/P388.PDF). Es konzentriert sich nicht nur auf Biologie, es berührt auch den Vergleich immanenter und transzendenter Auffassungen im Allgemeinen und verweist auf einige zentrale theologische Aspekte, was die gegenwärtige Situation und das Verständnis des Christentums angeht. Es steht in Zusammenhang mit Schriften des Autors, die im BBAW edoc Server online verfügbar sind und in denen auch Literaturhinweise zur Thematik zu finden sind. Dazu gehören eine Monographie über Eriugena, al-Kindi, Nikolaus von Kues; Artikel zur Arbeitsgruppe „Humanprojekt“ der BBAW über „Bewusstsein – Reichweite und Grenzen naturwissenschaftlicher Erklärung“ und zum Band „Was ist der Mensch?“; sowie Beiträge zur Arbeitsgruppe „Gemeinsinn und Gemeinwohl“ und zum Thema der „Debatte 1“ der BBAW „Freiheit des menschlichen Willens“.
The introductory personal remarks refer to my motivations for choosing research projects, and for moving from physics to molecular biology and then to development, with Hydra as a model system. Historically, Trembley’s discovery of Hydra regeneration in 1744 was the begin¬ning of developmental biology as we understand it, with passionate debates about preformation versus de novo generation, mechanisms versus organisms. In fact, seemingly conflicting bottom-up and top-down concepts are both required in combination to understand development. In modern terms, this means analysing the molecules involved, as well as searching for physical principles underlying development within systems of molecules, cells and tissues. During the last decade, molecular biology has provided surprising and impressive evidence that the same types of mol¬ecules and molecular systems are involved in pattern formation in a wide range of organisms, including coelenterates like Hydra, and thus appear to have been “invented” early in evolution. Likewise, the features of certain systems, especially those of developmental regulation, are found in many different organisms. This includes the generation of spatial structures by the interplay of self-enhancing activation and “lateral” inhibitory effects of wider range, which is a main topic of my essay. Hydra regeneration is a particularly clear model for the formation of defined patterns within initially near-uniform tissues. In conclusion, this essay emphasizes the analysis of development in terms of physical laws, including the application of mathematics, and insists that Hydra was, and will continue to be, a rewarding model for understanding general features of embryogenesis and regeneration.
Nach einem kurzen Resümee über entscheidungstheoretisch begründete Grenzen einer rein naturwissenschaftlichen Theorie menschlichen Bewusstseins werden Implikationen für unser Menschenbild erörtert. Was die Willensfreiheit angeht, so sprechen starke erkenntnistheoretische Gründe dagegen, dass der Wille Anderer durch Analyse von Außen vollständig erschließbar sein könnte; was aber für niemanden determiniert ist, ist nicht determiniert. Für die Evolution mentaler Fähigkeiten, die den biologisch modernen Menschentyp charakterisieren, könnten auch einzelne, eher seltene Neukombinationen von Abschnitten im Genom eine wesentliche Rolle gespielt haben. Die entwickelten Fähigkeiten und Eigenschaften führten dann weit über den Anlass ihrer Entstehung hinaus. Hinsichtlich der menschlichen Erkenntnisfähigkeit ist die grundsätzliche philosophische Frage, ob und wieweit es eine Ordnung der Welt lediglich als Konstrukte unserer Gehirne, oder aber auch vor und ohne uns gibt, rein neurobiologisch sicher nicht zu entscheiden. Dies betrifft zum Beispiel das Grundverständnis der Mathematik, aber auch das von Religion. Naturwissenschaften insgesamt und ihre wissenschaftlich begründeten Grenzen sind mit verschiedenen, natürlich nicht mit allen philosophischen, kulturellen und religiösen Deutungen vereinbar.
Abstract (ger): Die Flüssigkeitsschichten, die um ein sich bewegendes Molekül herumfließen, haben infolge der endlichen Abmessungen der Flüssigkeitsmolekeln eine endliche Dicke. Die Berücksichtigung dieses Umstandes führt zu einer Modifikation der Stokesschen Gesetze der Kontinuumstheorie für den Zusammenhang zwischen Reibung und Viskosität. Es ergibt sich die richtige Größenordnung und ungefähr die richtige Radienabhängigkeit der beobachteten Mikroreibung, und zwar sowohl für die Rotation als auch für die Translation.
Abstract (ger): Reichweite und Grenzen naturwissenschaftlicher Erklärungen ergeben sich zum einen aus der universellen Gültigkeit physikalischer Gesetze, zum anderen aus intrinsischen Grenzen, zumal bei selbstbezüglichen Fragestellungen. In diesem Essay geht es um deutungsoffene Grundfragen in Zusammenhang mit der Beziehung von Wissenschaft und Religion: Der Unterscheidung von Tier und Mensch, der Entstehung der mentalen Fähigkeiten der biologischen Spezies „Mensch“, den naturgesetzlichen Voraussetzungen eines „lebensfreundlichen“ physikalischen Universums, und den Grenzen einer naturwissenschaftlichen Erklärung von menschlichem Bewusstsein. Naturwissenschaft kann auf der philosophischen, kulturellen und religiösen Ebene die Mehrdeutigkeit der Welt nicht auflösen. Agnostische und religiöse Grundauffassungen werden auf Dauer ko-existieren, und die Wahl ist nicht nur eine Frage des Wissens, sondern besonders auch der Weisheit und der Lebenskunst.
Modern brain research related to consciousness has resulted in many interesting in- sights, for example into the neurobiological basis of attention and of language. In biological terms, human consciousness appears as a system’s feature of our brain, with neural processes strictly following the laws of physics. This does not necessarily imply, however, that there can be a general and comprehensive scientific theory of consciousness. Predictions of the extent to which such a theory may become possi- ble vary widely in the scientific community. There are reasons - not only practical but also epistemological - why the brain-mind relation may not be fully decodable by finite procedures. In particular, analogies with mathematical theorems of un- decidability suggest that self-referential features of consciousness, such as multiple self-representations like those involved in strategic thought, may not be fully resolv- able by brain analysis. Assuming such limitations exist, this implies that ob jective analysis cannot exhaust sub jective experience in principle. A person’s consciousness and will are accessible to external observation only within limits. In some respects, we do not even learn to know ourselves except by our actions. It thus appears that a scientific look at consciousness and the human mind, combining universal physi- calism with epistemological scepticism, is not inconsistent with certain concepts of sub jectivity that are current in the humanities, despite all the differences in the style and terminology of discourse.
Die moderne Naturwissenschaft zeigt eindrucksvoll die große Reichweite des menschlichen Denkens - sie wirft aber auch die Frage nach ihrer menschengerechten Anwendung auf und führt an unüberwindliche Grenzen jeder Erkenntnis. Tragweite und Grenzen der Wissenschaft verweisen uns zurück auf uralte Fragen der Philosophie, zum Beispiel auf die Suche altgriechischer Denker nach den Urprinzipien der Natur oder auf das „Wissen vom Nichtwissen“ des Nikolaus von Kues. Der Blick auf 2500 Jahre Geschichte des Denkens über die Natur soll dabei helfen, die moderne Naturwissenschaft wieder in die großen Sinn- und Wertzusammenhänge menschlichen Lebens zu stellen.
Full applicability of physics to human biology does not necessarily imply that one can uncover a comprehensive, algorithmic correlation between physical brain states and corresponding mental states. The argument takes into account that information processing is finite in principle in a finite world. Presumbly the brain-mind-relation cannot be resolved in all essential aspects, particularly when high degrees of abstraction or self-analytical processes are involved. Our conjecture plausibly unifies the universal validity of physics and a logical limitation of human thought, and it does not regard consciousness -the most basic human experience - as a marginal phenomenon. ++++ RATIO appeared up to 1987 in both a German and an English version. The German title of this article: Alfred Gierer, Der physikalische Grundlegungsversuch in der Biologie und das psychophysische Problem. RATIO XII, Heft 1, 1970, S. 40-54.
Die volle Anwendbarkeit der Physik auf die Biologie des menschlichen Gehirns bedeutet nicht notwendig, dass es ein finitistisches und zugleich vollständiges, algorithmisches Verfahren der Korrelation mentaler mit physikalischen Zuständen geben kann. Vielmehr gibt es Gründe für die Hypothese, dass eine umfassende Theorie der psychophysischen Beziehung prinzipiell unmöglich sein könnte. Diese Auffassung verbindet die Universalität der Physik mit der logischen Begrenztheit des menschlichen Denkens (z. B. in Bezug auf sich selbst) und betrachtet Bewusstsein - die ursprünglichste menschliche Erfahrung - nicht als Randphänomen. ++++ Die Zeitschrift RATIO erschien bis 1987 in einer deutschen und in einer englischen Ausgabe. Die englische Version des Artikels lautet: A. Gierer, The physical foundations of biology and the problems of psychophysics. RATIO XII, No. 1, 1970. S. 47-64.
Understanding cooperative human behaviour depends on insights into the biological basis of human altruism, as well as into socio-cultural development. In terms of evolutionary theory, kinship and reciprocity are well established as underlying cooperativeness. Reasons will be given suggesting an additional source, the capability of a cognition-based empathy that may have evolved as a by-product of strategic thought. An assessment of the range, the intrinsic limitations, and the conditions for activation of human cooperativeness would profit from a systems approach combining biological and socio-cultural aspects. However, this is not yet the prevailing attitude among contemporary social and biological scientists who often hold prejudiced views of each other's notions. It is therefore worth noticing that the desirable integration of aspects has already been attempted, in remarkable and encouraging ways, in the history of thought on human nature. I will exemplify this with the ideas of the fourteenth century Arab-Muslim historian Ibn Khaldun. He set out to explicate human cooperativeness - "asabiyah" - as having a biological basis in common descent, but being extendable far beyond within social systems, though in a relatively unstable and attenuated fashion. He combined psychological and material factors in a dynamical theory of the rise and decline of political rulership, and related general social phenomena to basic features of human behaviour influenced by kinship, expectation of reciprocity, and empathic emotions.
