Мир как живое движение. Интеллектуальная биография Николая Бернштейна

От автора

Эта книга – интеллектуальная биография замечательного физиолога Николая Александровича Бернштейна (1896–1966), одного из создателей биомеханики и теории управления движениями. Николай Александрович был человеком Ренессанса: отличным математиком и инженером, знал десяток языков, замечательно владел словом, сочинял музыку и стихи, прекрасно чертил и рисовал, своими руками паял радиоприемники и строил модели паровозов, наконец, был клиническим врачом – проницательным диагностом. Если использовать термин его любимой науки биомеханики, можно сказать, что он обладал многими степенями свободы.

Угнаться за таким человеком вряд ли возможно, поэтому книга написана как биографический очерк: не исчерпывая всей жизни ученого, она освещает ее отдельные эпизоды. Но эта книга еще и очень личная. В семнадцать лет я поступила на факультет психологии Московского государственного университета. Семинары по общей психологии на первом курсе вел Александр Григорьевич Асмолов. От него я впервые услышала о Бернштейне, которого Асмолов назвал «поэтом в науке». Это звучало неожиданно и заставляло задуматься: что же в науке можно считать поэзией? Правда, в этом возрасте вокруг столько всего захватывающего, а мир так велик и обширен, что про Бернштейна я вспоминала лишь эпизодически, например, когда надо было сдавать экзамен.

Когда я поступила в аспирантуру Института истории естествознания и техники, мой научный руководитель Михаил Григорьевич Ярошевский (1915–2002) предложил писать диссертацию о Николае Александровиче Бернштейне. Началась перестройка, в науку возвращались имена репрессированных ученых, и Бернштейн был одним из них. Михаил Григорьевич познакомил меня с Иосифом Моисеевичем Фейгенбергом (1922–2016), можно сказать, «сдал» в его заботливые руки. С Иосифом Моисеевичем мы обошли почти всех, кто хорошо знал и помнил Бернштейна. Это были его близкий сотрудник и жена его брата Татьяна Сергеевна Попова, работавшие с ним Дмитрий Дмитриевич Донской, Фанни Аркадьевна Лейбович и Зоя Дмитриевна Шмелева, его коллеги и друзья Лев Лазаревич Шик и Виктор Васильевич Лебединский, его последователи в науке Михаил Борисович Беркинблит, Владимир Владимирович Смолянинов и Марк Львович Шик. Из их рассказов – говорилось о многом, но чувствовались и недомолвки – вставала фигура необычайно мощная и в то же время уязвимая. Фигура трагического гения, каких в первые советские десятилетия было много. К сожалению, по разным причинам тогда мне очень мало удалось записать на магнитофон – что-то я зафиксировала на бумаге, что-то осталось только в памяти. Позже любезно согласились рассказать мне о Бернштейне Виктор Семенович Гурфинкель, Вячеслав Всеволодович Иванов, Инесса Бенедиктовна Козловская и Лия Григорьевна Охнянская.

В 1989 г. я защитила в МГУ диссертацию «Роль исследований Н. А. Бернштейна в развитии отчественной психологии». Моими оппонентами были уже известные психологи Владимир Петрович Зинченко (1931–2014) и Виктор Васильевич Лебединский (1927–2008). Они тоже рассказывали о Бернштейне. После этого к теме диссертации я обращалась мало – главным образом в связи с юбилейными датами. К столетию Бернштейна вышла моя статья в «Психологическом журнале»[1]. По ней меня нашла Елена Владимировна Бирюкова – математик, исследователь движений; вместе мы написали несколько посвященных ученому статей[2]. А в год 120-летия со дня рождения ученого судьба снова свела меня с Александром Григорьевичем Асмоловым, и он вдохновил меня написать наконец книгу.

Всем рассказавшим мне о Н. А. Бернштейне людям я приношу глубокую благодарность. Благодарю и тех друзей и коллег, кто прочел черновик книги и сделал полезные замечания: Владимира Владимировича Аристова, Кирилла Олеговича Россиянова, Дмитрия Яковлевича Федотова, Веру Леонидовну Талис, познакомившую меня с собранными ею материалами, а также Евгению Иосифовну Гилат-Фейгенберг, любезно предоставившую фотографии из семейного архива.

Динамика века

(вместо введения)

Чем дальше от нас начало ХХ в., тем лучше мы понимаем, какой это был редкий, почти уникальный культурный момент. Казалось, все пришло в движение: экономика, миграционные потоки людей, рост городов, прогресс техники. Жизнь ускорилась, стала как никогда энергичной и динамичной. Пространство и время потеряли свою незыблемость, стали подвижными и гибкими. Возникла теория относительности, а к концу 1920-х годов – квантовая механика с ее принципом неопределенности: атом – это частица и волна, и пришпилить его к одному месту и значению невозможно. В рентгеновских лучах вещи утрачивали свою непроницаемость. Новые скорости перемещения, мелькание электричес кого света опьяняли не хуже шампанского:

вскипал стихами Игорь Северянин[3].

Новые, авангардные течения в искусстве стали попыткой представить новую подвижность мира, передать мир в динамике. «Для современного художника, – писал в 1925 г. Хосе Ортега-и-Гассет, – нечто собственно художественное начинается тогда, когда он замечает, что в воздухе больше не пахнет серьезностью и что вещи, утратив всякую степенность, легкомысленно пускаются в пляс. Этот всеобщий пируэт для него подлинный признак существования муз»[4]. Динамичность современной жизни хорошо улавливало и передавало абстрактное, беспредметное искусство. Движение, скорость, динамика вошли в программу футуризма: «Все движется, все бежит, все быстро преобразуется <…> движущиеся предметы умножаются, деформируются, продолжаясь, как ускоренные вибрации в пространстве, которое они пробегают»[5]. Филиппо Томмазо Маринетти воспевал автомобиль и аэроплан, телефон и телеграф за их скорость. Он хотел взорвать музеи, где все мертво и ни к чему нельзя прикасаться, и создать искусство прикосновения – тактилизм. Вместе с художницей-футуристкой Бенедеттой Каппой Маринетти создавал тактильные картины для «путешествующей руки».

Футуристов интересовала «гравитация, смена места, взаимное притяжение форм, масс и цветов, то есть движение, то есть проявление сил»[6]. Они пытались передать движение в живописи, запечатлеть в скульптуре – называлось это «пластический динамизм». В России у них нашлись единомышленники. «Будетлянин» Василий Каменский сочинял «словопластические феерии»: чтение стихов сопровождалось пластичным движением. Давид Бурлюк разрисовывал лицо, чтобы придать чертам новый динамизм. Наряду с формой, цветом и объемом, Василий Кандинский предложил изучать движение как один из базовых элементов искусства. Режиссер Всеволод Мейерхольд создал актерский тренинг, названный им «биомеханикой».

Теоретик «производственного искусства» Николай Тарабукин в начале 1920-х годов предсказывал, что искусство в будущем утратит свои декоративные, нефункциональные черты, растворив их «во всеобъемлющей форме движения». Так, от сценического танца останется лишь «искусное движение человека»[7]. Его единомышленник Борис Кушнер писал о «развеществлении», «обеспредмечивании» всей современной культуры, в которой «вещи» динамизируются, заменяются «установками». Алексей Капитонович Гастев, революционер, слесарь, основатель Института труда, сочинял стихи о «рабочем ударе» и создавал «трудовые установки». Прорыв, совершенный этими людьми в искусстве, стимулировала отчасти их собственная витальность. Оказалось, что даже писать стихи без движения невозможно. «Мне работается только на воздухе, – признавался Андрей Белый, – и глаз и мышцы участвуют в работе, я вытаптываю и выкрикиваю свои ритмы в полях: с размахами рук; всей динамикой ищущего в сокращениях мускулов»[8]. Владимир Маяковский подтверждал: «Я хожу, размахивая руками и мыча еще почти без слов, то укорачивая шаг, чтоб не мешать мычанию, то помычиваю быстрее в такт шагам»[9]. Собственные телесность, энергия и динамизм позволили художникам авангарда увидеть и оценить эвристический потенциал мышечного движения, физического действия, найти в движущемся теле источник смыслов. Свое искусство они строили как практическое, телесное умение, или прием. Виктор Шкловский напоминал, что «прием» по-гречески – «схемата», т. е. «выверенное движение гимнаста»[10].

Эта книга – о движении как центральном понятии авангарда и о человеке, который в ХХ в. сделал немало для того, чтобы движение понять и увидеть в нем целый мир, возможно, не менее сложный, чем мир сознания. Бернштейн был одним из первых, кто раскрыл для человека его двигательный разум. Биографических очерков о нем вышло уже немало[11], но такой ученый заслуживает, чтобы о нем продолжали писать, напоминая о сделанном им. Книга не претендует на исчерпывающее жизнеописание. Скорее, это интеллектуальная история тех проблем, которые занимали ученого.

Николай Бернштейн родился 5 октября (по новому стилю) 1896 г. в Москве в семье потомственного врача. Его отец, Александр Николаевич Бернштейн (1870–1922), был известным в начале ХХ в. психиатром и психологом, одним из зачинателей экспериментальной психологии в России.

Первенец Бернштейнов Николай тянулся к литературе, музицировал, поступил на историко-философский факультет Московского университета. Но началась Первая мировая война, и родители с огромным трудом убедили его перевестись на медицинский факультет, чтобы идти на фронт, по крайней мере, не в качестве пушечного мяса. В 1919 г. проучившихся всего четыре года студентов-медиков выпустили ускоренным порядком и отправили на фронт. Николай попал на Восточный (Уральский). В начале 1921 г. его демобилизовали, и, вернувшись в Москву, он сначала решил идти по стопам отца. В первой главе рассказывается о работате Бернштейна-младшего в Психоневрологическом институте и психиатрических клиниках.

Однако гораздо больше, чем практическая медицина, его привлекали исследование и эксперимент. И когда бывший однокашник Крикор Хачатурович Кекчеев (1893–1948) позвал его работать в недавно созданный Центральный институт труда (ЦИТ), Николай Бернштейн сразу согласился. Основатель этого института Алексей Капитонович Гастев (1882–1939) – профессиональный революционер, культуртрегер, борец за новую культуру труда – представлял производство как экспериментальную лабораторию по созданию эталонов, или «нормалей», эффективных рабочих операций. ЦИТ стал лидером движения за научную организацию труда (НОТ) не только в Москве – по его методикам было обучено около полумиллиона рабочих в металлопромышленности. По замыслу Гастева, изучение движения должно начинаться с его «фотографии» – записи механических параметров движения, по которой можно было бы найти его оптимальную конструкцию. Во второй главе «Культ и культура труда» расссказывается о работе Бернштейна в ЦИТе над созданием «нормалей» двух операций: удара молотком по зубилу и опиловки напильником.

Новая культура труда и новая наука создавались в такое время, когда даже электрическую лампочку было непросто достать. Обнаружив незаурядную изобретательность, Бернштейн из ничего мастерил аппаратуру и значительно усовершенствовал технику съемки и анализа движений. Помогло образование и технические хобби: учась на медицинском факультете, он слушал курсы механико-математического. Николай был одним из первых в стране радиолюбителей, чертил схемы, паял, делал радиоприемники. У него было еще одно хобби – мосты и паровозы. С братом Сергеем, будущим инженером-мостостроителем, они бродили по паровозным кладбищам, которые во множестве появились в Москве после гражданской войны, делали чертежи и рисунки. А еще братья получили прекрасное музыкальное образование, и Николаю оно пригодилось, когда нужно было на слух определять частоту вращения одного из элементов съемочной аппаратуры, так называемого обтюратора.

В записи движений Бернштейн шел по стопам предшественников – французов Этьена-Жюля Марея и Жоржа Демени. Они одевали человека в черное трико, к которому были прикреплены электрические лампочки, и фотографировали его движения через равные промежутки времени. На снимке получались святящиеся линии – словно график движения каждого сочленения в пространстве. Это было похоже на «лупу времени»; назывался метод «циклографией». Немецкие анатомы Вильгельм Брауне и Отто Фишер подвергли получившиеся кривые математическому анализу. По этому же пути пошел Бернштейн. Он усовершенствовал технику съемки, чтобы получать больше точек и фаз движения, а значит, увеличивать разрешающую способность «лупы времени».

Когда Бернштейн проанализировал получившиеся кривые, он обнаружил, что траекторию движения можно выразить определенным математическим уравнением. Им оказались ряды Фурье, которые в механике описывают кроме прочего движение маятника. Интерпретируя эту формулу, ученый пришел к выводу, что отношения между мышечным усилием и движением органа имеют, как в маятнике, кольцевой характер: мышца вносит изменение в систему действующих на орган сил, орган сдвигается, и расстояние между точками прикрепления мышцы меняется, что сразу отражается на ее напряжении. Эту зависимость он впоследствии выразил дифференциальным уравнением – таким, в котором зафиксирован циклический характер взаимодействия, и, с подачи своих предшественников, назвал «рефлекторным кольцом». Другой важнейший результат, полученный уже в первых исследованиях удара: «Движение при рубке есть монолит, очень чутко отзывающийся весь в целом на каждое изменение одной из частей»[12]. Иными словами, движение – явление столько же механическое, сколько и органическое. Бернштейн назвал его «морфологическим объектом», который растет и изменяется как живое существо. И наконец третий вывод: каждое движение глубоко индивидуально, несет в себе индивидуальные характеристики человека – в такой степени, что кинематика может служить одним из антропологических параметров, подобно измерениям роста, веса, формы черепа и т. д. Более того, даже у одного и того же человека повторяющиеся движения на самом деле не повторяются, их траектория и другие характеристики могут не совпадать.

Сначала молодой ученый с энтузиазмом принял идеи Гастева о «построении», «конструировании» движений. В своей первой монографии «Общая биомеханика» (1926) он призывает заняться «конструкцией человеческой машины», ее «деталями» и их «монтажом». Однако после трех лет работы в ЦИТе его исследовательские интересы пришли в противоречие с довольно утопическими замыслами Гастева, который стремился конструировать движение как машину, задавать «трудовые установки». Проработав в ЦИТе два с половиной года, Бернштейн перевез ящики с аппаратурой для циклографии в Институт экспериментальной психологии, где к «живому движению» (так в биомеханике называли движения человека и животных в отличие от машинных) относились, как ему казалось, с бóльшим уважением. Из ЦИТа он вынес два урока. Первый: движение человека нельзя конструировать волюнтаристским образом, как мозаику. И второй: подобно рабочим операциям, которые были объектом его исследований в ЦИТе, практически все движения человека направлены на цель, отвечают определенной задаче.

С середины 1920-х годов Бернштейн сотрудничал сразу со многими исследовательскими центрами. В Институте психологии записывал «реакции», в Государственном институте музыкальной науки строил циклограммы игры пианистов, в Институте охраны здоровья детей и подростков изучал развитие бега и ходьбы у детей. По заказу Государственного комитета по труду он вычислял создаваемую пешеходами нагрузку на мосты. И всюду пользовался созданным им методом циклограмметрии – записи и математического анализа кинематики и динамики движения. Пригодился метод, в частности, при усовершенствовании рабочего мес та московских вагоновожатых и машинистов мет ро. Где бы ни работал Бернштейн и что бы ни исследовал – ходьбу ребенка и старика, бег атлета или животного, – он продолжал линию исследования «живого» движения. Об этом речь пойдет в третьей главе «Экспансия метода».

Отношение Бернштейна к физиологу старшего поколения Ивану Петровичу Павлову (1849–1936) всегда было сложным. Начиная с 1924 г. Николай Александрович резко критиковал его теорию условных рефлексов. Понятие условного рефлекса он считал глубоко искусственным – артефактом, полученным в лаборатории, на обездвиженных животных, помещенных в «станок» и находящихся в «башне молчания». Рефлекс, считает Бернштейн, «это не элемент действия, а элементарное действие», появившееся на свет «там же, где возникло первое в мире „элементарное ощущение“ <…> в обстановке лабораторного эксперимента»[13]. В полемике с Павловым он писал книгу «Современные искания в физиологии нервного процесса»; во Всесоюзном институте экспериментальной медицины в 1936 г. была запланирована их дискуссия. Но Павлов умер. К тому же после убийства Кирова в стране усилились репрессии против интеллигенции. И Бернштейн отдал распоряжение в типографию: рассыпать набор книги. Об этом рассказывается в четвертой главе книги «Современные искания».

Ученый не только обладал прекрасной математической подготовкой, он и мыслил как математик, переводя сложные явления в кажущиеся простыми изящные теоретические идеи. Такими идеями стали принцип сенсорных коррекций, определение двигательной координации как преодоления избыточных степеней свободы, принцип «равной простоты движения». Привыкший думать точно и теоретично, он не мог не заметить, какими устаревшими выглядели используемые в физиологии модели. Такие, например, как идея «одно-однозначного» (или взаимно-однозначного) соответствия в теории условного рефлекса, когда замыканию одной условно-рефлекторной связи ставилась в соответствие одна нервная клетка мозга. Бернштейн пытался показать, насколько ушла вперед математика в создании теоретических моделей, насколько больше возможностей она могла бы предоставить физиологии. Новую физиологию он назвал «структурной», об этом – в пятой главе «Структурная физиология».

Ученого часто критиковали те, кто отказывался понимать, зачем физиологии формулы и уравнения. Время для союза математики и биологии настало позже, после войны. Тогда новое поколение биофизиков и кибернетиков занялось, по выражению Бернштейна, «выращиванием биологических глав математики». Они показали, что для вычерпывания информации из внешнего мира мозг может использовать чрезвычайно сложные операторы – например, для того чтобы разделять существенные и несущественные для организма переменные. Стало ясно, что движение может регулироваться не только из центра в головном мозге, но и на основе «принципа неиндивидуализированного управления» или приниципа «функциональных синергий», позволяющих с легкостью решить задачу «преодоления избыточных степеней свободы».

Из-за того что Бернштейн говорил о «двигательной задаче», «образе движения» и «модели потребного будущего», его часто обвиняли в идеализме и телеологии. В результате он не имел возможности реализовать свои исследовательские планы и то и дело менял место работы. После Великой Отечественной войны ситуация немного улучшилась. Работы на основе теории построения движений велись несколькими группами исследователей и практиками: изучение биомеханики спортивных движений и обучение на этой основе спортивным навыкам проводились в Институте физической культуры; в Институте протезирования исследовались биомеханические основы протезирования, ходьба на протезах. Теория Бернштейна использовалась в практике восстановления движений, нарушенных в результате ранений. В 1947 г. вышла большая монография ученого «О построении движений», подытожившая многолетние исследования, и сразу получила государственную премию по науке (называвшуюся в то время Сталинской).

Тем не менее критика продолжалась. А после печально знаменитой сессии ВАСХНИЛ, где лысенковцы разгромил генетиков, ученого обвинили еще и в «космополитизме» и «низкопоклонстве перед Западом». Поводом послужило то, что в книге чаще встречались ссылки на иностранцев Теодора Мейнерта и Чарльза Шеррингтона, чем упоминания о «великом русском ученом» Павлове. Бернштейн был вынужден оставить лаборатории, которыми руководил и где плодотворно работал десятилетиями. В 1949 г. был рассыпан набор его книги «О ловкости и ее развитии», популярно написанной оригинальной научной работы. Ловкость в ней рассматривалась как комплексное психофизическое качество, способность решать сложную двигательную задачу, как разумность, присущая самому движению. О теориях Бернштейна речь идет в шестой главе «Двигательный разум».

В 1950 г. на Объединенной сессии Академии наук СССР и Академии медицинских наук (известной как «Павловская сессия») Бернштейна подвергли разгромной критике за «антипавловскую» направленность. Тем не менее последний период жизни не стал для ученого временем бездействия. Он много читал и реферировал иностранную литературу, в том числе по новым, интенсивно развивающимся областям науки – кибернетике и биокибернетике. Возвращение в научную жизнь все-таки произошло в период хрущевской «оттепели». Когда кончилась насильственная «павловизация» наук о жизни и в психологии, физиологии и других науках о человеке обнаружилась нехватка теорий, концептуальный вакуум, идеи Бернштейна очень пригодились. Возобновился интерес к его работам 1930-х годов, где сформулированы принципы двигательного управления. Об этом рассказывается в седьмой главе «Против течения».

В 1960 г., во время пребывания в Москве Норберта Винера, Бернштейн помогал переводить доклад ученого. Прощаясь, он подарил Винеру оттиск своей старой статьи. Узнал ли отец кибернетики в этой работе некоторые из своих идей, которые российский ученый предвосхитил уже в начале 1930-х годов? У Бернштейна чувство узнавания вполне могло возникнуть. В эти годы сам ученый переформулирует свои идеи на кибернетическом языке, говорит о моделировании будущего, блок-схеме управления движением, обратных связях. Он много общается с математиками, физиками, участвует в конференциях по кибернетике, в семинарах А. А. Ляпунова в МГУ и физиологическом семинаре И. М. Гельфанда, В. С. Гурфинкеля и М. Л. Цетлина. Один из участников этого последнего семинара вспоминал, каково было удивление аудитории, в основном молодежной и скептически настроенной, не ожидавшей такой свежести и актуальности мысли от представителя старшего поколения. Бернштейн мечтает о том, чтобы «вырастить новые главы биологической математики», и в этом ему помогают ученики и последователи, которых иногда объединяют в «Московскую школу двигательного управления» (Moscow Motor Control School).

Восьмая глава книги названа «Футурист в физиологии». Новаторские, «футуристические» работы Бернштейна часто встречали непонимание: его исследования по биомеханике и использованию математического аппарата дали повод для обвинений ученого в «механицизме». Новизна и значимость теорий Бернштейна стала очевидна только в 1960-е годы, с развитием кибернетики и теории систем. Кибернетика математика Винера и нейрофизиолога Розенблюта и стала тем «выращиванием новых глав биологической математики», о котором мечтал Бернштейн. Ее создатели учились у природы: наблюдая за работой сердца, дыхания, нервной системы, они пытались понять самые общие принципы, чтобы создавать математические модели и электронные имитации природных процессов. Исходной задачей, с которой началось их сотрудничество (и сотрудничество в их лице математики и биологии), стала та, которую успешно решали птицы и летучие мыши, догоняя в воздухе насекомое, – задача попадания в мишень, достижения цели.

В последние годы жизни ученый много общается с математиками, участвует в их семинарах, в том числе в знаменитом междисциплинарном семинаре И. М. Гельфанда, где занимались, в частности, темой искуственного интеллекта. На этом фоне становится ясно, что в работах Бернштейна также идет речь об интеллекте – только особом, телесно-двигательном, или кинестетическом. В его теории движение предстает процессом, по сложности сравнимым с интеллектуальным актом. Этот тезис подхватили специалисты по движению – спортивные тренеры, врачи-реабилитологи, преподаватели хореографии и танца и многие другие. За последние полвека появилось много систем развития двигательной сферы человека: техника Ф. М. Александера, метод Моше Фельденкрайза, соматика Томаса Ханны, идеокинезис Лулу Сейгард и др. У людей, которые их проповедуют и практикуют, работы Бернштейна пользуются неизменной популярностью – за то, что в них дается понятийный аппарат, помогающий разобраться, как работает тело, и научиться владеть им. На Бернштейна ссылался и создатель концепции множественных видов интеллекта американский психолог Говард Гарднер, говоря о «телесно-кинестетическом интеллекте» (bodily-kinesthetic intelligence) – «способности управлять собственными движениями и умело обращаться с предметами»[14].

Работы Бернштейна всегда привлекали психологов. В 1920-е годы молодой ученый сотрудничал в Психологическом институте с Л. С. Выготским, С. Г. Геллерштейном, К. Н. Корниловым, А. Н. Леонтьевым и А. Р. Лурией. Создатель «реактологии» Корнилов надеялся по записям движения узнать что-то новое о психологических реакциях. Позже, в годы Великой Отечественной войны и последующие, концепцию Бернштейна о построении движений использовали А. В. Запорожец и другие психологи, работавшие над восстановлением движений у раненых. Лидеры тогдашней психологии А. Н. Леонтьев и С. Л. Рубинштейн считали, что теория построения движений предоставляет широкие возможности для психологического исследования движений, а Лурия даже назвал ее «психологической физиологией»[15]. Наконец, идеи ученого об управлении движениями оказались созвучными нарождавшейся в 1960-е годы когнитивной психологии.