Max Delbrück era um físico que se tornou biofísico em decorrência das palestras de Niels Bohr sobre complementaridade e "Luz e Vida". Bohr sugeriu uma relação complementar entre o físico e o fisiológico, análoga àquela entre as visões ondulatória e corpuscular da mecânica quântica.

Embora nunca tenha encontrado o equivalente a um princípio da incerteza na biologia, a pesquisa de Delbrück sobre bacteriófagos (vírus) nas décadas de 1930 e 1940 lhe rendeu o Prêmio Nobel pela descoberta de que as bactérias se tornam resistentes aos vírus como resultado de mutações genéticas.

Essa ênfase nas mutações levou Erwin Schrödinger a dedicar grande parte de seu ensaio de 1945, "O que é a vida", ao trabalho de Delbrück, o que o tornou famoso muito rapidamente. Schrödinger conjecturou que o material genético hereditário poderia ser um "cristal aperiódico", e isso inspirou James Watson e Francis Crick a descobrirem a arquitetura de dupla hélice do DNA.

O livro de 1986, " Mind from Matter" , foi editado postumamente a partir de gravações de áudio do curso de biologia de Delbrück no Caltech, ministrado em meados da década de 1970. O curso incluía vinte aulas que ele denominou "epistemologia evolucionária". É improvável que Delbrück tivesse conhecimento da obra de título semelhante de Donald Campbell ou Karl Popper (ou vice-versa).

Iniciamos nossa investigação epistemológica a partir da perspectiva do realismo ingênuo e consideramos nosso problema de verdade e realidade à luz da evolução.

Então fazemos três perguntas ingênuas:

1. Como podemos construir uma teoria de um universo sem vida, e portanto sem mente, e então esperar que a vida e a mente evoluam, de alguma forma, a partir desse início sem vida e sem mente?

2. Como podemos conceber a evolução de organismos com mente estritamente como uma resposta adaptativa às pressões seletivas que favorecem espécimes capazes de lidar com a vida na caverna, e então esperar que essa mente seja capaz de elaborar as percepções mais profundas sobre matemática, cosmologia, matéria e a organização geral da vida e da própria mente?

3. Aliás, faz algum sentido sequer supor que a capacidade de conhecer a verdade possa surgir da matéria morta?

( Mente da Matéria? , p.22)

A principal resposta adaptativa estudada por Delbrück foi a base da percepção, necessária para compreender a consciência do ambiente, a imagem do ambiente armazenada na mente como informação sobre a experiência e, em última instância, a consciência da mente.

A unidade e a continuidade da vida na Terra manifestam-se na sua anatomia molecular. Todas as formas de vida modernas utilizam ácidos nucleicos como reservatórios de informação e proteínas como agentes direcionadores de reações bioquímicas, com os mesmos processos de transcrição e tradução mediando a expressão da informação armazenada. Os constituintes proteicos e de ácidos nucleicos são universais, assim como o código genético, que determina como a informação armazenada como sequências de nucleotídeos em longas moléculas de ácidos nucleicos é traduzida em sequências de aminoácidos de proteínas. Eucariotos e procariotos também compartilham certas moléculas especiais, por exemplo, o heme para o transporte de elétrons, a clorofila para a fotossíntese, o ATP para o armazenamento de energia e a riboflavina para a catálise de reações de oxidação-redução e para a detecção da presença de luz.

A unidade e a continuidade da vida manifestam-se igualmente nos seus aspectos psíquicos. A percepção em plantas e animais é um fenómeno familiar, mas os primórdios da percepção também estão claramente presentes em microrganismos, cujo comportamento adaptativo demonstra a capacidade de detetar e avaliar sinais do ambiente e de responder adequadamente. Por exemplo, a quimiorrecepção — a capacidade de sentir e responder a alterações na composição química do ambiente — manifesta-se no padrão de natação das bactérias quimiotáticas. O percurso de uma bactéria nadadora corresponde a uma caminhada aleatória: trechos de natação ordenada ao longo de uma trajetória reta são interrompidos ocasionalmente por um movimento de cambalhota, resultando na seleção aleatória de uma nova direção para o próximo trecho reto.

A trajetória de uma bactéria Escherichia coli em movimento foi rastreada por um período de aproximadamente 45 segundos com um microscópio de rastreamento especial. Durante o rastreamento, a bactéria executou 40 corridas e cambalhotas consecutivas. A velocidade das corridas foi de aproximadamente 20 micrômetros por segundo. A trajetória resultante descreve um passeio aleatório em três dimensões.

Se bactérias quimiotáticas estiverem em um meio com um gradiente de substâncias químicas favoráveis (atraentes) ou desfavoráveis (repelentes), a seleção da nova direção de natação após cada cambalhota ainda será aleatória, mas os intervalos entre as cambalhotas serão maiores quando a trajetória da corrida em linha reta seguir o gradiente atrativo ou repelente. Dessa forma, a direção geral da natação aleatória torna-se tendenciosa em direção a uma maior concentração de atrativo ou a uma menor concentração de repelente. A percepção da luz em procariontes é exemplificada pela fototaxia, ou seja, a evitação ativa de regiões escuras em seu ambiente, de bactérias fotossintéticas. Existem pelo menos duas maneiras pelas quais a fototaxia bacteriana é realizada: uma delas é uma resposta estocástica que consiste em uma caminhada aleatória tendenciosa semelhante à quimiotaxia; a outra é uma resposta determinística. As bactérias controladas pela resposta estocástica, ao perceberem que estão nadando a favor de um gradiente de luz, simplesmente param de nadar até que o movimento browniano lhes dê uma nova direção, e então recomeçam a nadar. Dessa forma, a trajetória geral do nado aleatório é influenciada na direção de maior intensidade luminosa. As bactérias controladas pela resposta determinística são capazes de nadar tanto para frente quanto para trás. Se essas bactérias perceberem que estão nadando em direção a regiões de menor intensidade luminosa, elas simplesmente invertem o sentido e nadam para trás, em direção a regiões de maior intensidade luminosa.

Muitos organismos eucarióticos primitivos manifestam a resposta de crescimento determinística à luz, chamada fototropismo. O fungo Phycomyces , por exemplo, não recorre à fotossíntese como fonte de energia; em vez disso, utiliza o fototropismo para guiar o crescimento do pedúnculo em direção à fonte de luz, posicionando assim seus corpos de frutificação na ponta do pedúnculo para a dispersão ideal de seus esporos. O pedúnculo do corpo de frutificação é, na verdade, uma lente cilíndrica capaz de focalizar a luz, o que permite ao fungo detectar a direção de máxima iluminação. Phycomyces também consegue perceber a gravidade, o que lhe permite crescer o pedúnculo consistentemente para cima (geotropismo negativo). Por fim, Phycomyces consegue detectar a presença de uma superfície sólida. Independentemente da iluminação, o fungo percebe a presença de tal superfície a uma distância de cerca de um milímetro e cresce afastando-se dela. Ainda não se sabe exatamente como Phycomyces realiza essa percepção. Não é totalmente compreendido, embora provavelmente envolva a emissão e absorção de uma substância gasosa ou volátil produzida por Phycomyces ou presente no ambiente.

Nos exemplos de percepção primitiva aqui considerados, a detecção do sinal — seja um atrativo químico ou a luz — envolve um mecanismo de adaptação semelhante à adaptação ao escuro dos nossos olhos: o organismo ajusta seu nível de detecção de acordo com a intensidade média do estímulo (como a concentração da substância química ou a intensidade da luz). Assim, nesses organismos unicelulares, encontramos todos os três componentes do processo perceptivo de formas de vida superiores: resposta estocástica, resposta determinística e resposta adaptativa baseada na experiência recente. Contudo, há um longo caminho a percorrer entre esses processos perceptivos primitivos e sua avaliação de sinais ambientais e o mecanismo envolvido, por exemplo, na decisão de um jovem de pedir sua namorada em casamento. Ele responde ao charme dela com seu cérebro emocional (o mesencéfalo) e seu cérebro racional (o córtex cerebral). Sua decisão é influenciada por seus genes, pela sua formação na primeira infância, por sua identidade dissociada da materna, por sua educação moral, por suas circunstâncias econômicas e por seu forte desejo sexual.

( Mente da Matéria? , pp.43-45)

Delbrück questiona o quanto progrediu na explicação de como a mente evoluiu a partir da matéria, e no problema fundamental mente-corpo que ele chamou de "Corte Cartesiano".

Respondemos, então, à pergunta ingênua que fizemos inicialmente Explicamos como a mente evoluiu a partir da ausência de mente Descobrimos por que muito mais foi entregue do que o esperado, ou seja, como a mente, tendo evoluído para usar ferramentas de pedra, desenvolver uma organização social mínima para a caça e contar histórias de caça ao redor da lareira, conseguiu nos levar aos domínios abstrusos da teoria dos números, da relatividade e da teoria quântica, das partículas elementares e da genética molecular, sem falar em nos levar à Lua Talvez não tenhamos dado respostas diretas a essas perguntas, mas acho que o dilema "mente a partir da ausência de mente" parece menos complexo do que antes. Por um lado, estudos neurobiológicos e psicofísicos da percepção subjetiva forneceram insights sobre como chegamos a conhecer o mundo, e a cibernética e até mesmo a IA ajudaram um pouco a elucidar a natureza dos processos de pensamento humano. Por outro lado, nossas ideias sobre o caráter objetivo do mundo físico e, portanto, sobre a natureza da verdade, foram revisadas. Em outras palavras, a mente parece menos psíquica e a matéria parece menos materialista, especialmente à luz do argumento da complementaridade de Bohr, que eliminou a ilusão de determinação e objetividade totais.

Parte, mas apenas parte, da solução para o enigma de como é possível que a mente lide com tanto sucesso com aspectos do mundo para os quais nunca foi selecionada pode residir numa combinação de flutuação e ilusão. A flutuação surge da vasta amplificação do conhecimento simples através da organização social. Viajar até a Lua não exige uma inteligência monumental; exige a cooperação de 500.000 mentes bastante comuns. A ilusão surge da preocupação com nossos sucessos e da repressão de nossos fracassos. Os povos da Idade da Pedra na Inglaterra construíram Stonehenge há 4.000 a 5.000 anos, incorporando algumas informações astronômicas em sua arquitetura. Provavelmente tinham uma alta opinião de si mesmos. Mal sabiam o quanto desconheciam.

Vamos concluir com algumas reflexões gerais sobre o papel peculiar desempenhado pelas ciências nessa história. As ciências naturais clássicas solidificaram a noção de que a mente humana adulta é um absoluto: ela apreende leis físicas absolutas relacionadas à matéria absoluta, inserida em um espaço e tempo absolutos. A dicotomia cartesiana entre mente e matéria é a rocha sobre a qual se apoiam tais leis físicas.

A ciência moderna seguiu na direção oposta. Ela nos obrigou a abandonar o espaço e o tempo absolutos, o determinismo e o objeto absoluto. Demonstrou que essas noções ingênuas são aplicáveis apenas nas dimensões intermediárias do espaço, do tempo e da energia, e devem ser substituídas por esquemas formais mais abstratos. Assim que passamos a lidar com fenômenos em dimensões extremas, nossas intuições — isto é, nossas operações mentais concretas — tornam-se inadequadas. É exatamente nesse ponto que o pensamento evolucionista se mostra decisivamente útil. Ele sugere, aliás, exige, que nossas operações mentais concretas sejam, de fato, adaptações ao modo de vida em que tivemos que competir pela sobrevivência muito antes do desenvolvimento da ciência. Como tal, estamos atrelados a elas, assim como estamos atrelados aos nossos órgãos de locomoção, nossos olhos e ouvidos. Mas com a ciência podemos transcender nossas intuições, assim como com a eletrônica podemos transcender nossos olhos e ouvidos.

À questão de como a capacidade mental para tal transcendência pode ter surgido no curso da evolução biológica, não tenho uma resposta satisfatória. De fato, a abordagem que esbocei neste ensaio não resolve todos os enigmas, nem produz uma grande síntese dos diversos universos de discurso atualmente em voga nas várias ciências. Muito menos fornece uma base para uma nova definição de valores éticos relevantes para a vida do indivíduo ou para a organização social.

A sensação de absurdo evocada pela pergunta "mente originada da matéria" talvez seja semelhante à sensação de absurdo com a qual aprendemos a lidar quando permitimos que a teoria da relatividade altere nossos conceitos intuitivos de tempo e espaço, e que a teoria quântica altere nossos conceitos intuitivos de objeto e causalidade. Se pudermos aprender a aceitar esse absurdo fundamental, talvez ainda haja esperança de desenvolver uma abordagem formal que permita uma grande síntese.

( Mente da Matéria? , pp.279-280)