Беседы о жизни - Галактионов Станислав Геннадиевич

Перед лицом такого возмутительного заявления авторы, стряхнув временную расслабленность и отодвинув в сторону ставшие вдруг тесными лавровые венки, хотели бы со всей страстностью, с максимально позволительной в печатном слове запальчивостью воскликнуть:

— Ничего подобного!

Ведь работы М. Фарадея, Г. Герца, Дж. Максвелла, установивших основные законы электричества и магнетизма, не закрыли, а, наоборот, открыли дверь наиболее интересным исследованиям в области электрофизики, радиоэлектроники, электротехники. Точно так же и все новейшие свершения в молекулярной биологии лишь заложили самый изначальный фундамент фантастического, ныне еще трудно предсказуемого прогресса биологии грядущей.

На сегодняшний день в биологии не сделано гораздо больше, чем сделано. Между тем в своем сочинении мы, естественно, стремясь показать наш биологический товар лицом, тщательно старались обходить даже самые жгучие проблемы, остающиеся нерешенными.

Взять, к примеру, хотя бы биологические мембраны — тончайшие поверхностные образования клеток и ряда субклеточных частиц. Как мы уже упоминали, с их помощью осуществляется регулирование процессов переноса веществ между клеткой и наружной средой, между различными клетками и частями клетки.

Впрочем, это только так говорится — «к примеру, мембраны», на самом деле мы глубоко уверены, что в будущем многотомном издании «Курс теоретической биологии» (наподобие известного курса теоретической физики Л. Ландау и Е. Лившица) том «Молекулярная мембранология» станет едва ли не самым объемистым: ведь эти самые мембраны обладают совершенно удивительными свойствами. Избирательность мембран — свойство пропускать молекулы или ионы одного сорта и задерживать другие, может быть, еще и не покажется столь удивительной тем из читателей, которые знакомы с устройством и принципом действия решета. Но вот способность так называемого активного транспорта, то есть переноса веществ из растворов меньшей концентрации в растворы с более высокой концентрацией, поистине озадачивает.

Учитывая, что время для подробных объяснений уже упущено (заключение любого сочинения призвано к тому, чтобы обобщать и подытоживать, а не объяснять), отметим лишь, что по всем физическим канонам такой процесс не может проходить самопроизвольно: он требует затраты энергии (вспомним хотя бы работу компрессора). Действительно, как оказалось, процессы активного транспорта каким-то образом подключены к обычной «системе электроснабжения» клетки: та же АТФ, те же ферменты и т. д. Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе процессов активного транспорта, до сих пор неизвестны.

Свойственное многим биологическим мембранам явление возбудимости также исследовано еще недостаточно, а ведь именно оно лежит в основе механизмов проведения нервного импульса. Под действием некоторых раздражителей, например, электрического тока, происходит кратковременное изменение проницаемости мембраны по отношению к отдельным ионам, сопровождающееся изменением разности электрических потенциалов по обе стороны мембраны. Благодаря этому возбуждаются соседние участки мембраны, и возбуждение волнообразно распространяется дальше. И хотя этот эффект, повторяем, является ответственным за важнейшую функцию нервных клеток, о его молекулярных механизмах известно на сегодняшний день очень мало.

Что же касается поразительной способности биологических мембран к перерегулированию ряда собственных функций и функций целой клетки под воздействием ничтожных концентраций некоторых веществ, то об этом их свойстве биологам ныне известно, по существу, лишь то, что оно действительно имеет место. Ни малейшего представления о том, каким именно образом эти эффекты реализуются, мы не имеем.

Этот горестный перечень относится лишь к сравнительно узкому кругу проблем, непосредственно примыкающих к рассмотренным в этой книге. А сколько еще важнейших областей биологического исследования ожидают появления решающих, революционных идей или фактов! Назовем хотя бы наиболее важные: проблему морфогенеза (формирования из зародышевой клетки определенной структуры сложного организма) или вопросы функционирования головного мозга. По сей день эти проблемы возвышаются загадочными каменными плитами, покрытыми недоступными пониманию иероглифами, и терпеливо ждут новых Шампольонов…

Кроме этого, даже ситуация в областях, о которых уже шла речь в нашей книге, увы, весьма и весьма далека от идиллического всеведения. Мы старались по возможности обходить острые углы «белых пятен»; не будем их перечислять и сейчас, но уж поверьте: предстоит еще очень большая работа, прежде чем мы окончательно поймем молекулярные механизмы самовоспроизведения.

Словом, при всем величии достигнутого главные открытия и главные достижения биологической науки, бесспорно, еще впереди.

Менее вероятно, хотя и не исключено, появление и такого вывода: «Все эти штучки, всякие там РНК―ДНК, не интересны никому, кроме самих биологов; во всяком случае, практической пользы от них никакой».

Ну, положим, если говорить о «практической пользе» одних только ферментов, опровержение такого мнения не составляет никакого труда.

Ферментные препараты используются ныне во многих отраслях промышленности, прежде всего химической, пищевой, текстильной. Хлебопечение, виноделие, пивоварение, консервное производство, молочное производство — современная технология в этих областях промышленности попросту немыслима без ферментных препаратов. По некоторым подсчетам, общая стоимость пищевых продуктов, приготовляемых ежегодно в Японии с помощью ферментных препаратов из одного только плесневого грибка «кодзи», составляет около миллиарда долларов.

Крахмало-паточное производство, спиртовое производство также используют ферментные препараты в самом широком масштабе, в текстильной промышленности с помощью обработки специальными ферментами удалось добиться резкого улучшения качества шелковых и хлопчатобумажных тканей. Да спросите, наконец, любую домашнюю хозяйку, нравится ли ей «энзиматический стиральный порошок»!

Словом, толковать о «практической пользе» ферментов нет нужды: наверное, люди, более сведущие в различных областях технологии, смогли бы указать еще массу возможностей их использования. Но ферменты сами по себе — это еще вовсе не молекулярная биология. Какова же может быть польза именно от нее?

Естественной областью первоочередного приложения добытых нелегким трудом (и, что немаловажно, ценой больших материальных затрат) сведений о молекулярных механизмах основных жизненных процессов являются медицина и сельское хозяйство. Пока — подчеркиваем: пока — прок от внедрения достижений молекулярной биологии в эти отрасли невелик. Известный американский биохимик М. Ичас пишет по этому поводу: «…Правда, трудно пока найти хотя бы одного больного, которому бы прогресс, достигнутый в этой области в последнее десятилетие, принес пользу. Однако вполне логично ожидать, что развитие молекулярной биологии в конце концов окажется чем-то полезным и медицине, пусть не в деталях, но хотя бы в общих вопросах, скажем, в вопросе о том, что в принципе возможно и что невозможно». Эти слова написаны около десяти лет назад, и сегодня, может быть, М. Ичас не был бы столь категоричен в отношении конкретной пользы.

Однако неизмеримо более важным представляется то идейное воздействие, которое современная биология оказывает на медицину, на ее исследовательские методы. В начале века в Германии было основано «Свободное объединение биологически мыслящих врачей» (возможно, оно существует и по сей день). Конкретные тезисы, провозглашаемые членами этого объединения в то время, ныне не заслуживают сколько-нибудь серьезного отношения, но сама идея формирования «биологически мыслящего врача» звучит в высшей степени привлекательно. Ведь в наши дни уже никто не сомневается, например, в том, что проблема раковых заболеваний может быть решена только весьма выдающимися биологами, хотя бы и обладающими дипломами врачей.

Наконец, несколько замечаний по поводу возможной читательской реакции такого сорта: «Все, о чем здесь написано, чрезвычайно просто. Кажется, что любой человек, более или менее привычный к рассуждению и не чуждый начальных физико-химических знаний, мог бы свободно додуматься до большинства описанных здесь истин — не в деталях, конечно, а в принципиальных чертах».