II (1)

[1] [2] [3] [4]

II

«Scientific American» целиком посвятил свой сентябрьский номер 1981 г. промышленной микробиологии. Он содержал статьи о промышленных микроорганизмах, об эксплантации тканевых клеток млекопитающих, о генетическом программировании микроорганизмов, о бактериальном производстве продуктов питания, о бактериальном производстве фармацевтических препаратов, о синтезе в химическом производстве, осуществляемом микробами и, просто говоря, о сельскохозяйственной микробиологии. Двадцать лет назад такие процедуры находились либо в зачаточном состоянии, либо, как генетическое программирование, не существовали. В эти области науки начали инвестировать огромные капиталы: в качестве примера упомянем такую компанию как «Гентех». В номере популярного ежемесячника «Discover» за май 1982 г. анонсированная статья называлась «Использование бактерий для создания компьютеров». Правда, из текста следовало, что исследователи надеются так преобразовать бактерии, чтобы те производили эквиваленты логических цепей, и это – задумка на вырост. Однако двадцать лет назад подобные вопросы можно было найти только в той книжке. Достигнутый прогресс позволяет выразить главный вывод «Суммы», разделив его на две части. Речь идет о цис– и трансбиологической технологиях. Под первой надлежит понимать двояконаправленную связь человеческих техник со сферой явлений жизни. В этой сфере мы занимаемся традиционным производством технического оборудования – в основном протезов, как, например: искусственные кровеносные сосуды, суставы, сердца, их пускатели и т.д. Кроме того, мы преобразуем себе на пользу явления этой сферы, как о том говорит текст из «Scientific American». Таким образом, бионика, генетическая инженерия, новая протетика (в особенности чувств) относятся к диетологии. Уже дошло до связывания фрагментов кода ДНК, происходящих от весьма далеких видов животных. Делалось это вслепую, но составление генных карт и конструирование специальных устройств позволяют направлять такие операции на создание биологических тканей или даже целых систем, а также псевдосистем. Вообще же овладение цисбиологическим кодом сводится в большей или меньшей степени к изучению его экзотического языка для того, чтобы на нем можно было свободно изъясняться, а, как известно, тот, кто умеет говорить на этом языке, может строить и такие «предложения», которые прежде никто на этом языке не высказывал. Однако если этот язык окажется языком какого-нибудь первобытного племени, то в нем будет отсутствовать множество привычных нам выражений и излагать на таком языке теоретическую физику было бы невозможно. Следовательно, на таком языке артикулировать можно было бы далеко не все – с подобной ситуацией мы сталкиваемся и с кодом жизни. Правда, совокупность его артикуляций – систем животных и растений – потенциально бесконечна, хотя и ограничена, так как в этом коде невозможно артикулировать такой фенотип, который будет, например, динамо-машиной или атомным реактором. Что же касается трансбиологической технологии, то под ней мы хотим понимать взятие на себя основ жизни не как образец для плагиатов или даже дерзких рекомбинаций, а как логикопричинную схему для включения в нее постбиологического состояния материи. Технокод становится записью «виновной» информации, возможно, построенной из абиологических элементов.

А каким представляется нам знание о генетическом коде через двадцать лет после написания «Суммы»? Ныне мы знаем и структуру генетического кода, и его основные функции, но его происхождение оставалось либо загадкой, упорно отбивающей все атаки, либо стеклянной горой, по которой нельзя ступить ни шагу, нельзя ногу поставить. Чтобы пролить свет на эту загадку, должны были скреститься два направления исследований – неклассическая термодинамика и теоретическая молекулярная биология. Первое направление связано с работами Ильи Пригожина, которому мы обязаны теорией диссипативных процессов, т.е. процессов, далеких от состояний термодинамического равновесия, процессов, в которых в результате самоорганизации возникают различные молекулярные структуры, иногда непрерывно рассеивающие (диссипирующие) избыток энергии (отсюда, собственно, и название «диссипативные структуры»). Открытие диссипативных структур стало большим сюрпризом, так как прежде принято было считать, что при непрерывном рассеянии энергии ничего интересного от возрастания энтропии и тем самым от усиления хаоса не происходит. Ныне же из теории следует, что даже вблизи абсолютного нуля в веществе образуются различные структуры, а при тех температурах, при которых «поселилась» жизнь, такая активность наблюдается весьма отчетливо. В свою очередь Манфред Эйген создал модель молекулярных процессов, которые могли быть вступительными этапами биогенеза. Определенные соединения, присутствующие в растворах теплого океана, встречаясь с другими в результате случайных столкновений, могли образовать круг превращений, а превращения в свою очередь могли образовать связь с другими круговыми реакциями, что привело к динамической взаимозависимости. Возникло то, что Эйген назвал гиперциклом, настолько «химически альтруистичным», что продукты одного цикла приводили в движение другой цикл и наоборот. Такие перекрестные взаимосвязи положили начало авторепликации, а затем (миллионы лет спустя) конкурентной борьбе за выживание. Подробное изложение теории Эйгена потребовало бы особой книги, пока же я могу только отослать тех, кто заинтересовался, к работам Эйгена. То, что мы вынуждены обойти молчанием эти работы, для нас не слишком большая беда, ибо рассуждать нам надлежит не только о самом коде жизни, но и о его не существующих родственниках. Тут необходимо обратить внимание на еще одно важное обстоятельство. Нам уже удалось создать модель рождения кода жизни в голове и на бумаге, но не в лабораторном стекле, поскольку результатов пришлось бы ждать по крайней мере несколько миллионов лет, а возможно и дольше. Было бы также удобно заменить пробирки океанами. Ибо речь идет о массово-статистических процессах, в которых невозможно взять в качестве исходных простые соединения, а получить в результате лишь какие-нибудь примитивные гиперциклы. Ситуация здесь немного напоминает числовую лотерею: если цифры, которые извлекаются случайным образом, отгадывает небольшая группа участников, то может случиться так, что ни одна цифра не будет угадана; если же играющих будет сотни тысяч, то шансы на отгадку резко возрастают. Подавляющее большинство начавшихся химических реакций заканчивается распадом или созданием тел, выпавших в виде осадка из раствора; правда, необходимо долго ждать, чтобы возникли самоподдерживающиеся реакции, но львиная их доля снова ведет в какой-нибудь тупик. Сам ход времени есть некий безустанно действующий лотерейный генератор и вместе с тем сито, отсеивающее проигранное; это – другая сторона вещи. Шансы на выигрыш в числовой лотерее возрастают вместе с числом играющих, поскольку можно участвовать в розыгрыше лотереи, проводимом в Варшаве, а жить на Огненной Земле; зато все тела, участвующие в химической лотерее, должны физически присутствовать в реакционной среде, и присутствовать не только зримо, но и за счет увеличения количества и разнородности тел выигрыш во времени ожидания не сократится. Кроме того, мы не знаем химический состав гиперциклических основ жизни и сомнительно, что нам когда-нибудь удастся его идентифицировать. Общий код жизни заведомо не идентичен своему протопласту на протяжении миллиарда лет. К тому же ранняя оптимизация кода длилась всю архейскую эру. Вполне возможно, что то, что послужило началу нуклеотидному коду, само не было химически очень близко ему. Для нас наиболее важны две вещи. Во-первых, то, что условия возникновения кода выделились необратимо в нем и в его творениях. Состав химических растворов, в которых возник код, определил информационно-энергетическую структуру его создания. Если рассуждать абстрактно, то из чисто логической схемы функционирования биокода невозможно определить, почему там стоит тот, а не иной транскрипционный набор и выполняет то, а не иное количество шаговых операций. Чтобы это понять, необходимо дополнить указанную схему данными молекулярной химии. Нуклеотиды, кирпичики кода, стали признанными длительными носителями информации и на ней саморазмножающейся матрицей, а белки со своей третьестепенной клубковой структурой проявили высокую, весьма специфическую каталитическую активность. Поэтому гены статичны, а белки динамичны; представление генов – то же, что перевод с нуклеотидного диалекта на аминокислотный диалект. С тем же основанием можно сказать, что нуклеотиды образуют память жизни, а белки служат процессорами жизни.
[1] [2] [3] [4]



Добавить комментарий

  • Обязательные поля обозначены *.

If you have trouble reading the code, click on the code itself to generate a new random code.