Революция в молекулярной биологии 20 века

Если читатель сочтет меня слишком оптимистичным, то пусть вспомнит, в каком состоянии все эти проблемы были в 1940 г., и представит себе, насколько больше нам известно о них сейчас, чем тогда. А ведь на этот период приходится пять лет войны, когда биологические исследования развивались очень медленно; к тому же в течение первой половины этого периода людские и денежные ресурсы, хотя и увеличивались, но были еще довольно далеки от нынешнего высокого уровня.

Если считать вероятным, что большинство проблем, над которыми мы сейчас всерьез трудимся, к 2000 году будет решено, то стоит подумать, какие проблемы к тому времени, скорее всего, останутся нерешенными. Мне кажется, что к их числу следует отнести целый ряд вопросов весьма общего характера. Я уверен, что и в этих проблемах будет, достигнут некоторый прогресс, но я очень сомневаюсь, что мы сумеем разрешить их хотя бы в общих чертах, не говоря уже о деталях. Вот примеры таких вопросов: происхождение жизни на Земле; существование жизни на других мирах и связь с другими обитателями Галактики, если считать, что они существуют. Хотя можно рассчитывать на значительный прогресс в познании нервной системы, я не удивлюсь, если ряд наиболее сложных аспектов деятельности мозга останется для нас загадкой. Я имею в виду, например, ту живую внутреннюю объемную картину мира, которую мы создаем из световых сигналов, попадающих в глаза, и другой информации, или же такие проблемы, как природа сознания, хотя еще неизвестно, является ли это реальной или же семантической проблемой.

А вот первостепенной важности проблема, которой биологи, по-моему, уделяли до сих пор недостаточно внимания. Все биологи по существу считают движущей силой эволюции естественный отбор. Однако представители более точных наук вполне могли бы отметить, что пока еще неясно, можно ли достоверно объяснить скорость эволюции на основании известных нам процессов. Я нисколько не удивился бы, узнав, что природа располагает специальными хитроумными механизмами, посредством которых эволюция может протекать с чрезвычайно высокой скоростью. Очевидный пример тому - рекомбинации. Не исключено даже, что если бы мы могли мысленно обозреть период на 100 лет вперед, мы поняли бы, что наших теперешних знаний недостаточно, чтобы объяснить наблюдаемую скорость развития природы. Точная оценка, если бы мы могли ее дать, основываясь на известных в настоящее время механизмах, вполне возможно, отличалась бы от того, что будет в действительности через 100 лет, раз в десять, а может быть, и в сто. Для решения проблемы движущей силы эволюции может понадобиться полное знание многих биологических систем на молекулярном, экологическом и всех промежуточных уровнях. Поэтому я сомневаюсь, что за тот период, о котором мы говорим, эта проблема созреет, хотя какие-то подходы к ней почти наверняка будут разрабатываться.

Размышляя над тем, какие проблемы, по всей вероятности, будут решены к 2000 году, а какие нет, я считаю, что различие между этими двумя классами зависит главным образом о того, удастся ли для их изучения изолировать малую часть соответствующей биологической системы или же необходимо будет изучать поведение всей системы в целом. Успехи молекулярной биологии в значительной степени связаны с тем, что она сосредоточила свои усилия на проблемах первого типа, хотя некоторые общие аспекты поведения часто использовались в качестве инструмента исследования. Примером может служить молекулярная генетика. Однако в ходе длительного периода развития науки невозможно обойти проблемы, связанные с комплексными взаимодействиями, поскольку именно таков характер некоторых наиболее глубоких аспектов биологии.

Важную роль в прогрессе биологии сыграет развитие высокоскоростных компьютеров, однако это не в состоянии устранить все существующие трудности. Чтобы вычисления были реалистичными, а не просто правдоподобными, нужно располагать очень многими данными. Простым примером может служить тотальное поведение какого-либо микроорганизма, скажем, Escherichia coli, включая все его регуляторные механизмы. Такую клетку удобно рассматривать как специальный вид химической фабрики, и вполне разумно, например, задаться вопросом, насколько эффективна ее конструкция.

Все рассчитанные на длительное исследование проблемы, которые я упомянул, включают комплексные взаимодействия, за исключением, может быть, происхождения жизни, где самое трудное - добыть хоть какие-нибудь прямые экспериментальные доказательства того, что произошло так давно.

Наконец, следует рассмотреть вопросы промежуточного характера, т.е. проблемы, которые либо еще не вполне сформировались, либо по своей природе требуют столь длительных исследований, что, вероятно, не будут решены к 2000 году. Строить догадки относительно таких проблем труднее всего отчасти потому, что их решение во многом определяется новыми и неожиданными прорывами. Такие прорывы, несомненно, произойдут, хотя их появление может существенно зависеть от вопросов, которые мы еще не умеем поставить. Неясно, однако, насколько развитие этих проблем будет определяться такими прорывами. Вероятно, совсем в немалой степени. С другой стороны, я сомневаюсь, что исследования в 2000 году будут всецело определяться такими прорывами, которые произойдут за эти 30 лет.

Конечно, именно эти неожиданные и важные успехи делают науку столь притягательной для тех, кто в ней работает, но не нужно при этом забывать, что даже без них, используя уже существующие концепции и методы, можно сделать очень много; даже в ходе исследований такого рода неизбежно возникают свои, не столь значимые прорывы, которые не дают угаснуть энтузиазму исследователей.

Новые разделы науки

Разумеется, необходимо рассматривать не только прорывы в уже существующих науках, но и возникновение совершенно новых разделов науки, вообще не существующих в настоящее время. В 50-е годы нам с Уотсоном очень нравилась гипотетическая наука астроботаника. Мы чувствовали, что ее время придет, но до этого, казалось нам, было еще так далеко, что мы изощрялись в шутках на ее счет. А сейчас мы видим, что такие исследования уже начинаются. Луна, по-видимому, совершенно безжизненна, и весьма сомнительно, чтобы что-либо живое обнаружилось на Марсе, но уже идут эксперименты с целью увидеть, какие земные организмы могли бы выжить в суровых условиях, царящих на этих небесных телах.

Поэтому я чувствую себя обязанным предложить вашему вниманию новое направление, в котором практически ничего не было сделано, - биохимическую теологию.

Недавно, пробегая глазами "Античное сено" Олдоса Хаксли, я на первой же странице наткнулся на следующее: "Если есть теология и теософия, то почему бы не быть теографии и теометрии или даже теогномии, теотрофии, теотомии и теогамии? Или, наконец, теофизике и теохимии?" Этот пассаж составляет часть размышлений Теодора Гумбрила-младшего в начальной сцене в церкви, где из-за жесткого сиденья ему пришла в голову идея патентованных трусиков - брюк, соответствующую часть которых, смотря по обстоятельствам можно надувать. Этот роман был впервые опубликован в 1923 г., и я почти наверняка читал размышления Гумбрила еще на старших курсах университета или даже раньше. Я должен, однако, указать, что есть огромная разница между теологической биохимией и биохимической теологией. Как ни странно, я полагаю, что последней соответствует скорее теохимия.

Существуют, впрочем, некоторые данные, полученные в такой области исследований, как эффективность молитвы. В XIX веке, например, Галтон написал любопытную статью на эту тему, в которой с помощью нескольких оригинальных статистических тестов показал, что эффективность молитвы, по-видимому, довольна низка. Нельзя сказать, чтобы это направление исследований поощрялось англиканской церковью или Ватиканом. При этом никто, насколько мне известно, не рассматривал эту проблему на биохимическом уровне. Столько народу молится, что трудно поверить, чтобы это не доставляло какого-то удовлетворения; естественно, квалифицированный молекулярный биолог вполне готов допустить, что это может быть выражено, по крайней мере, частично, в молекулярных терминах. Отчасти это должно быть связано с молекулярной биологией синапса и общей организацией нервной системы, но основной эффект, по-видимому, гормональный, и вполне возможно, что молитвы влияют на концентрацию гормонов. Не приходится сомневаться, что довольно скоро этой проблемой займется какая-нибудь новомодная церковь в Америке.

Нынешние проблемы будут решены

В целом я полагаю, что в течение предстоящего тридцатилетия биологические исследования будут широко развиваться. К 2000 году большинство проблем в молекулярной и клеточной биологии, над которыми работают сейчас, по всей вероятности, будет решено. Некоторые важные проблемы биологии, очень широкие по своей природе, все еще будут на начальных стадиях исследования, и мы неизбежно окажемся свидетелями целого ряда новых, неожиданных и важных достижений, о природе которых сейчас вряд ли можно что-нибудь сказать. В общем, вся эта область знания в 2000 году будет еще более увлекательной, чем сегодня.

В заключение необходимо коротко остановиться на роли журнала "Nature" в развитии биологии. В прошлом "Nature" очень дружественно относилась к молекулярной биологии, как и к ряду других пограничных областей. Преимущества широкого распространения и быстрой публикации не остались незамеченными теми, кто стремился прокладывать пути в областях между существующими научными дисциплинами. К тому же в последние годы очень высоким был уровень редакционных комментариев о работах в молекулярной биологии, и целый ряд корреспондентов содействовал тому, чтобы держать читателей "Nature" в курсе работ, появляющихся в других журналах. Я надеюсь, однако, что "Nature" не окажется перегруженной подробными публикациями, относящимися к ставшим классическими разделам молекулярной биологии. Всем нам необходим журнал широкого профиля, содержащий статьи общего характера по различным областям науки, которые с пользой и удовольствием прочтут те, кто в этих областях не работает, и вместе с тем статьи для специалистов, содержащие самые свежие результаты. Мы все благодарны "Nature" за ее поддержку молекулярной биологии.

P.S. Перечитывая статью 1970 г., я обнаружил, к своему удивлению, что правильно указал основные моменты, которые можно было дать в научном предсказании. У меня нет ощущения, что я мог бы сделать подробные предсказания на следующие 30 лет... кроме как подчеркнуть значение нелинейных динамических систем в биологии на всех уровнях. Я указывал на них в 1970 г., называя их "комплексными взаимодействиями".

За молекулярной диагностикой будущее

В.А. Мордвинов,

кандидат биологических наук,

Институт цитологии и генетики СО РАН,

Новосибирск

Институт цитологии и генетики СО РАН - крупнейшее научное учреждение биологического профиля Новосибирского Академгородка. Основополагающая идея развития института - в интеграции практически всех знаний молекулярной биологии и генетики. По сути дела речь идет о понимании генетических механизмов, контролирующих жизнедеятельность организма. Основные научные направления концентрируются в первую очередь на фундаментальных проблемах современной генетики. Однако наряду с этим в Институте серьезное внимание уделяется прикладным работам. За последние годы 48 работ защищены патентами и авторскими свидетельствами. Среди них биотехнология, способы диагностики генетической предрасположенности к различным заболеваниям, лекарственные препараты, штамы и т.д. Эта деятельность проводится, и будет проводиться в Институте. Значит, наш труд в виде интеллектуальной собственности может быть коммерциализован, и вынесен на рынок. В настоящее время богатства промышленно развитых стран фактически определяются ростом таких нематериальных активов. Примерно от 80 до 95 % прироста валового внутреннего продукта там приходится на долю новых знаний, воплощенных в технике, технологиях. Развитые страны идут именно путем инновационной технологии. Недаром объем мировой торговли лицензиями на объекты интеллектуальной собственности ежегодно увеличивается на 12%, в то время как рост мирового промышленного производства составляет от 2 до 3%. В институте активно занимаются биотехнологиями. По сути дела, это использование живых систем или их компонентов в хозяйственной деятельности. Научной базой биотехнологий является перманентная революция в молекулярной биологии, которая началась в середине 40х годов. Эта наука объявлена наукой или технологией 21 века. Безусловным лидером является США, Западная Европа, Япония. Некоторые биотехнологии, в частности, ДНК-чиповые или, скажем, биосенсорные можно внедрять практически везде. Именно с биомедициной связывают ожидание революционных переворотов в понимании причин и характера наиболее опасных заболеваний, методов их профилактики и лечения. Предполагается по оценкам экспертов, что в короткое время будет проведено генокипирование населения. По многим сотням и тысячам генов будет установлен генотип индивидуума. Фактически, мы можем говорить о генной дактилоскопии, визитной карточке или о чем угодно. Биосенсоры называют так же ДНК-чипами. Они представляют собой миниатюрные устройства, которые содержат от сотен до тысяч или десятков тысяч распознающих проб. С их помощью можно идентифицировать личность, можно определить предрасположенность человека к каким-то конкретным серьезным мультифакториальным заболеваниям. Мы их так называем, потому что они вызываются изменениями в целом комплексе генов. Можно идентифицировать микроорганизмы, определить их чувствительность к антибиотикам и т.д. и т.д. Возможности неисчерпаемы. Все зависит от того, какие пробы вы поместите на этот чип, и как предполагаете работать. В Югорском институте информационных технологий очень серьезно занимаются обработкой массива информации, полученного с помощью чипового анализа. Схема изготовления чипа выглядит достаточно просто. Оператор производит дизайн чипа, и робот с помощью микроиголочек разносит на активированную подложку специальные пробы. Затем они фиксируются. В данном случае с помощью ультрафиолетового излучения. И фактически чип готов. Технология изготовления чипа как таковая известна. Особый интерес в том, какие пробы вы приготовите, каким образом проведете дизайн этого чипа. В этом и состоит наша инновация. Вот конкретный пример использования ДНК-технологии. В мире достаточно популярен противолейкимический препарат “шесть накату пури”. В клинической практике он очень широко применяется. Понятно, поскольку это противолейкимический препарат - это яд, и он может убивать не только раковые, но и здоровые клетки, поэтому очень важна дозировка и своевременное выведение этого препарата из организма. За выведение препарата отвечает особый ген, кодирующий определенный фермент. У большинства населения этот ген (или эти гены - мы знаем, что у нас двойной набор хромосом и всегда присутствуют дубликаты) работает нормально и этим людям, большинству пациентов можно назначать большие дозы препарата и лечение будет эффективным.

У части населения один ген несет определенные структурные изменения, не позволяющие ему эффективно работать. И этим людям нужно назначать гораздо меньшие дозы препарата. Иначе будут очень сильными побочные эффекты. И, наконец, есть отдельные индивиды, у которых оба гена не работают. И этот препарат фактически их убьет. То сеть с помощью простого анализа крови в короткий срок можно назначить дозировку и конкретно лекарство определить, соответствующей генетическому профилю больного. Фактически речь идет об индивидуальном подходе к каждому человеку. Совместно с ЮНИИ ИТ мы разрабатываем программу биосенсоры на основе нуклеиновых кислот. Цель этой программы - создание биосенсорных устройств, обеспечивающих потребности общества в диагностике заболеваний человека и животных, экспресс-анализе качества окружающей среды, определения качества продуктов питания, качества медицинских, биотехнологических продуктов и так далее. Эта технология может быть применена практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Уже сегодня можно начать производство и организацию сбыта ДНК-диагностики в первом поколении. Речь идет не о ДНК чипах, а о предчиповой технологии. Параллельно можно проводить конструирование и изготовление диагностических чипов. Мы совместно с ЮНИИ ИТ развиваем теоретические и экспериментальные методы отбора генов-кандидатов. В дальнейшем они могут быть использованы для диагностики серьезных заболеваний или предрасположенности человека к конкретным заболеваниям. Рассчитываем в ближайшие пять лет на создание макета семи биосенсорных устройств, биочипов. А до 2010 г. возможна организация продаж коммерческих биосенсорных устройств. Рынок для такой продукции потенциально очень широкий. В ней заинтересованы научно-медицинские центры, научные центры и компании, занятые исследовательской работой. Зарубежные центры готовы покупать наши патенты и лицензии, кроме того, они могут покупать промежуточные продукты нашего исследования, еще не доведенные до конца. Также нашей продукцией смогут воспользоваться учреждения здравоохранения. Это крупные больницы, родильные дома, центр планирования семьи, центр профессионального отбора. В США за последние пять лет финансирование биомедицинских исследований именно такого характера возросло примерно в полтора раза. Его высокие темпы предусматриваются и на будущее. В таких программах важное место занимает и экономическая составляющая. У нас в России в прошлом году эта цифра составила 1,4 млрд. руб., притом на внутреннее производство потрачено около 400 млн руб. Практически мы все покупаем.

Развитие и массовое применение новых технологий диагностики социально-значимых заболеваний на основе молекулярных методов многопараметрического анализа

(Исполнитель: Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН)

Молекулярная биология второй половины 20-го века уже давно использует методы, которые можно с полным основанием называть нанобиотехнологическими. Направленный синтез лекарственных соединений, избирательно воздействующих на функционально активные участки молекул определенных белков или нуклеиновых кислот, установление молекулярных механизмов действия биологических макромолекул, создание метода ПЦР, позволяющего копировать и количественно умножать определенные участки генов, - вот далеко не полный перечень достижений «наномасштабных» технологий, основанных на знании структурных и термодинамических параметров биомолекулярных конструкций. Подобные наноконструкции используются и в созданной недавно в Институте молекулярной биологии им.В.А. Энгельгардта РАН (ИМБ) технологии биологических микрочипов (биочипов). В матрицах микроячеек биочипов содержатся в качестве высокоспецифичных зондов фрагменты ДНК или белки, способные избирательно взаимодействовать с комплиментарными последовательностями ДНК или определенными белками, детектируя количественно их присутствие в анализируемых пробах биологического материала. Применение биочипов позволяет оперативно выявлять лекарственно-устойчивые формы туберкулеза, различать видопринадлежность вирусов оспы, обнаруживать микроорганизмы и вирусы в плазме крови, а также выяснять индивидуальные генетические особенности пациента, определяющие предрасположенность к наследственным и онкологическим заболеваниям, переносимость некоторых курсов терапии.

Установление молекулярных механизмов действия различных ферментов, структуры генома человека, животных и растений явилось основополагающей революцией в биологии, которая окажет решающее влияние на развитие медицины XXI века. Открываются тысячи генов, устанавливается их функциональное значение и роль при различных заболеваниях, появляются уникальные возможности для выяснения причины многих наследственных и онкологических заболеваний, для мониторинга окружающей среды, ожидается стремительное развитие фармакогенетики и прогностической медицины.

В применении к диагностике каждого конкретного пациента, индивидуальный анализ множества генов, белков клетки и клеточных секреций являлся бы чрезвычайно информативным и эффективным, однако проведение такого многопараметрического анализа представляет в настоящее время сложную и дорогую экспериментальную задачу. Необходимо развитие принципиально новых подходов для создания многопараметрической молекулярной диагностики, которая должна стать повсеместно доступной для исследовательских групп и клиник.

Одним из ответов на эти запросы явилось создание технологии биологических микрочипов (биочипов), которые, подобно электронным микрочипам, обрабатывающим массивы цифровой информации, предназначены для молекулярного считывания и обработки больших объемов биологической информации при проведении многопараметрического анализа микрообразца биологического материала.

Технология биочипов была инициирована и разработана в ИМБ под руководством академика Андрея Дарьевича Мирзабекова, посмертно награжденного в 2004 году за это достижение премией «Молекулярная биоаналитика» Немецкого общества биохимии и молекулярной биологии. (19 октября 2004 г. А.Д.Мирзабекову исполнилось бы 67 лет).

Основой биочипов, созданных в ИМБ, является матрица полусферических гидрогелевых ячеек (диаметром около 100 микрон), каждая из которых содержит молекулярные зонды, специфичные к одной из множества биологических молекул или их фрагментов (например, последовательностям ДНК или РНК, белкам). На 1 см может быть размещено до тысячи ячеек биочипа для анализа мутаций, определяющих предрасположенность к различным наследственным и онкологическим заболеваниям, для обнаружения патогенных бактерий и вирусов и выявления их лекарственно-устойчивых форм.

Для проведения анализа образец проходит предварительную обработку, включающую флуоресцентное мечение присутствующих в нем молекул, а затем наносится на микрочип, помещенный в специальную микрокамеру. Молекулы образца взаимодействуют со специфичными к ним зондами, вызывая свечение соответствующих ячеек при облучении светом определенной длины волны. По картине свечения прибор-анализатор определяет количественно наличие характеристических последовательностей ДНК, РНК или набора белков в исследуемом образце. В ИМБ были разработаны анализаторы для научных исследований, способные анализировать биочипы с более 4000 микроячеек, и портативные клинические анализаторы для рутинных медицинских применений, позволяющие анализировать биочипы с одной-двумя сотнями микроячеек.

Таким образом, разработанная в ИМБ технология биочипов включает не только макропериферию - приборы, вооружающие исследователя возможностью изучать процессы в наномире биологических молекул, но и микропериферические устройства - матрицы микроячеек биочипов, позволяющих в сотни и тысячи раз повысить плотность анализируемой информации.

К настоящему времени, в ИМБ созданы диагностические варианты биочипов, позволяющие:

- проводить экспресс-диагностику туберкулеза с одновременным выявлением его лекарственно-устойчивых форм. Время анализа при применении биочипов сокращается с 60 до 1 дня, что позволяет оперативно назначать резервные терапевтические средства тем больным (более 10% случаев), у которых обнаруживаются формы туберкулеза, устойчивые к обычно применяемым лекарствам. Метод сертифицирован в Министерстве здравоохранения и социального развития России для медицинского применения, передан для проведения медицинских исследований и диагностики в противотуберкулезные центры Москвы и Новосибирска, Центр по контролю над заболеваниями (США) и др. (Результаты анализа более 10000 пациентов свидетельствуют о надежности метода, превышающей 90%);

- обнаруживать и типировать продукты хромосомных перестроек, приводящих к лейкозу. Метод показал хорошие результаты на более 500 пациентах Института детской гематологии РДКБ МЗ РФ, взят на медицинскую апробацию в Центр гематологической и онкологической педиатрии (Бразилия) и имеет хорошие перспективы применения в клинических условиях;

- обнаруживать возбудителей оспы, сибирской язвы и чумы, которые могут быть использованы при биотерроризме, определять видовую принадлежность вирусов оспы и отличать их от возбудителей других заболеваний, сходных по клинической картине;

- идентифицировать вирусы СПИДа, гепатитов В и С;

- обнаруживать стафилококковый, холерный, дифтерийный, столбнячный и сибироязвенный токсины, а также рицин и васкумин;

- определять количественно наличие 6-ти онкомаркеров в плазме крови;

- обнаруживать предрасположенность пациентов к некоторым онкологическим заболеваниям, выявлять индивидуальную чувствительность к лекарственным препаратам, используемым в противоопухолевой терапии.

Создана производственная линия, позволяющие изготавливать сотни биочипов в день. Создается опытное производство биочипов в малых сериях.

Приоритет этих работ, проводимых сотрудниками ИМБ (при активном участии студентов, аспирантов и выпускников МФТИ, МГУ, МИТХТ и других ВУЗов) в содружестве с коллегами из Московского центра борьбы с туберкулезом КЗ Москвы, Центрального института туберкулеза МЗ РФ, ГНЦ ВБ «ВЕКТОР» (Новосибирск), Института детской гематологии РДКБ МЗ РФ и ряда других ведущих медицинских центров страны, закреплен в более 60 публикациях и более 20 отечественных и зарубежных патентах и патентных заявок.

Революция в молекулярной биологии и судьба цивилизации в свете философии Мартина Хайдеггера

Люди погибнут от неумения

пользоваться силами природы

и от незнания истинного мира

Надпись на пирамиде фараона Хеопса

Любая революция, будь то революция в технике, науке или социуме, разрушает существующий миропорядок, изменяя сложившийся баланс между различными сферами жизни. Со временем происходит стабилизация и баланс восстанавливается вновь, при этом эти сферы претерпевают более или менее кардинальные изменения. Это можно проследить на примерах открытия деления атомных ядер или на примере социалистической революции в России - мир претерпел существенные изменения, которые не всегда шли на пользу людям. Однако оставим в стороне вопрос оценки той или иной революции. Для нашего рассуждения более существенно то, что в результате революции в молекулярной биологии, или как ее сейчас называют, в геномике, может вообще не остаться сфер жизни "выше" бактерий, либо эти сферы будут населены различными химерами, обреченными на вымирание.

Для того, чтобы разобраться в ситуации, сложившейся в молекулярной биологиии обосновать наши опасения, воспользуемся благоприятным стечением обстоятельств за последнее время появились три статьи по данной теме, которые написаны хотя и популярно, но глубина понимания проблемы и квалификация авторов не вызывает никаких сомнений.

Итак, всего полстолетия назад начался новый этап развития биологии, когда была расшифрована молекулярная структура генетического материала - дезоксирибонуклеиновой кислоты, или ДНК. На молекулярном уровне ДНК - это две скрученные в спираль вокруг общей оси цепочки из соединенных друг с другом в определенной последовательности четырех различных элементов - так называемых нуклеотидов. Ученые научились расшифровывать не только структуру ДНК в целом, но и первичную последовательность нуклеотидов. Эта последовательность строго индивидуальная и специфичная для каждого достаточно длинного отрезка ДНК, она является кодовой записью генетической информации. ДНК, хранящаяся и работающая в клеточном ядре, воспроизводит не только саму себя. В нужный момент определенные участки ДНК - гены - воспроизводят свои копии в виде химически подобного полимера - РНК, рибонуклеиновой кислоты, которые в свою очередь служат матрицами для производства множества необходимых организму белков. Существуют также независимые гены - вирусы, которые представляют собой упакованный в белковую оболочку генетический материал. Попадая в клетку, вирусные гены начинают репродуцировать свои РНК и свои белки, которые переполняют клетку, и она лопается, а вирус в тысячах копий освобождается и заражает другие клетки. Таким образом, основная цепь событий в молекулярной биологии может быть представлена последовательностью: ДНК - РНК - белок.

В течение долгого времени никто не предполагал, что это приведет к каким-то практическим следствиям, однако это время прошло. Появились машины, способные прочитывать 1 млн. пар нуклеотидов за неделю. Открываются возможности чтения геномов растений, животных и человека. Разрабатываются методы введения нужных генов в высшие организмы. Начались работы по созданию искусственных хромосом человека. Ученые научились размножать гены в миллионах экземпляров и оценивать их эволюционную пригодность для конкретной задачи. При этом могут использоваться гены, выделенные из бактерий, которые существовали на Земле миллионы лет назад. Такие бактерии имеются в геотермальных водах, в нефти ит.д. Причем, бактерии, на которых размножаются найденные гены, подвергаются облучению с последующим отбором необходимого генетического материала. Этим занимается так называемая эволюционная генетика.

Фундаментальная наука все больше приобретает черты промышленного производства. За прошлый год 1200 биотехнологических компаний заработали 16 млрд. долларов. Мы стоим на пороге века биологии и должны задуматься, что нас ожидает. Некоторые ученые рисуют радужные перспективы: уже сегодня мы пользуемся генно-инженерным инсулином, гормонами, антителами, развивается так называемая генная терапия, производятся пищевые добавки, готовится к широкомасштабному применению трансгенный картофель и другие культуры; завтра появятся растения, которые выделяют в окружающую среду белок, продолжая нормально развиваться;новые виды бактерий позволят восстанавливать плодородие почвы, помогут очищать окружающую природную среду. Могут быть созданы животные, которые будут сочетать в себе особенности различных видов, так называемые химеры, или изменены поведенческие особенности существующих видов. Никаких принципиальных технических препятствий для манипулирования с половыми и зародышевыми клетками человека не существует, хотя пока они юридически и этически запрещены. Теоретически возможно создание биороботов с заранее запрограммированными свойствами. Здесь же необходимо упомянуть и возможность клонирования человека.

Однако "за все нужно платить", и с новыми возможностями открываются новые опасности. А. Спирин отмечает, что "непредсказуемо возникшие, или вышедшие из-под контроля, или сознательно изготовленные биологические (генетические) агенты, которые могут поражать людей, животных, растения и в случае сознательного использования становятся биологическим оружием", способным, добавили бы мы, в считанные часы смести все живое. Также велика опасность и негативных социальных последствий, связанных с экономическим и научно-техническим отставанием и, соответственно, с попаданием в зависимость от "передовых" стран Запада, с превращением нашей страны в испытательный полигон для продукции генной инженерии.

В развернувшейся полемике высказывается мнение, что трансгенная продукция не более опасна, чем пищевые добавки или стимуляторы роста, прошедшие проверку на токсичность и отсутствие канцерогенных эффектов, и превращение нашей страны в полигон для внедрения научных достижений других стран не таит в себе угрозу,если есть профессионалы, которые могут этот процесс контролировать. Хочется напомнить профессору Глазко, что вопрос контроля на Украине "тонкий и деликатный" и Министерство здравоохранения разослало в санитарно-гигиенические подразделения список разрешенных к использованию пищевых добавок, многие из которых способны индуцировать опухолевый рост и поэтому запрещены на Западе. Такой подход пытаются оправдать переходом к новой концепции безопасности: если раньше разрешалось использовать продукты, безопасность которых доказана, то сейчас разрешаются к использованию продукты, если не доказан их вред. Средств же на такие исследования не выделяется. Упования на неограниченные возможности науки приводят В. Глазко к утверждению, что последствия введения новых генетических форм в окружающую среду нужно не обсуждать, а исследовать. Также, по его мнению, бессмысленно обсуждать этичность клонирования, поскольку не решен ряд не только технических, но и фундаментальных проблем.

На наш взгляд, на самом деле главным является вопрос, готов ли к использованию подобных технологий человек, который действительно является главным инструментом познания и какова цель деятельности человека. Если такой целью является получение прибыли, на чем настаивает автор статьи «Академики, учитесь торговать!», то человечество ожидает катастрофа. Это можно сформулировать более определенно: наука и производство, ориентированные на утилитарное использование, таят в себе угрозу неминуемой гибели человечества. Симптоматично появление в среде биологов критической оценки чисто прикладного использования достижений науки, когда ученые не открывают тайн, а производят информацию в ритме хорошо налаженного механизма. Открытия планируются и заказываются. Наука, сориентированная сугубо на прибыль,- не свободна. Выехавшие за рубеж ученые из бывшего СССР замечают, что "американцы делают карьеру - тяжело, методично - как грузят кирпичи". Где уж тут задуматься о последствиях своих открытий. Вспоминаются слова Сталкера из романа Стругацких, когда он говорит: "Вы хотите, чтобы каждое движение души оплачивалось". Общество потребления сформировало соответствующую науку. В статье "Прощание с понедельником" А.Торгашев делает вывод о том, что изменилась мотивация деятельности ученых, работающих на Западе: "наука перестала заниматься важными для себя вопросами - вопросами жизни и смерти".

Масштаб проблемы использования достижений в области молекулярной биологии, когда в руках генных инженеров появились гигантские возможности, таков, что соотнести с ним можно только знаменитую кантовскую триаду: "Что я могу знать?", "Что я должен делать?", "На что я могу надеяться?". Другими словами попытки решения данной проблемы должны быть предприняты в области философии. Нам представляется, что в этом может оказать существенную помощь философия М. Хайдеггера. Такой подход не должен отталкивать представителей естествознания. Здесь уместно сослаться на В.И. Вернадского, который писал, что "философский анализ требует выучки, сложился тысячелетиями. Он требует эрудиции и трудного размышления, требует всей жизни. Особенно в широких и всеобъемлющих естественных телах, например в понятиях реальности, космоса, времени, пространства, разума человека и т.п., ученый, вообще говоря, не может идти так глубоко и вместе с тем так отчетливо, как может философ, На это у него, вообще говоря, не хватит времени и сил.

Ученый должен пользоваться - быть в курсе творческой и ищущей философской работы - но не может забывать ее неизбежную неполноту и недостаточную точность определения естественных тел в области, подлежащей его ведению". Если бы ученые, подписавшие "Декларацию в защиту клонирования и неприкосновенности научных исследований", а среди них доктора наук, профессора, лауреаты Нобелевской премии, были бы не технократические настроены, они вряд ли бы смогли согласиться с текстом, содержащим следующую сентенцию: "Насколько может судить современная научная мысль вид "Homo sapiens" принадлежит к царству животных. Способности человека, как представляется, только по степени, а не качественно отличаются от способностей высших животных. Богатство мыслей, чувств, упований и надежд человечества возникает, по всей видимости, из электрохимических процессов в мозге, а не из нематериальной души, способы действия которой не может обнаружить ни один прибор".

Если исходить их такого понимания природы человека, то новые открытия в области молекулярной биологии можно рассматривать как последнюю тайну жизни, когда взломана последняя печать и открыта дверь в потаенное, после чего следует тотальное преобразование биоты и управление эволюцией, включая эволюцию человека. Однако, мир неисчерпаем, природа неисчерпаема, человек неисчерпаем. Даже с позиции исследователей "электрохимических процессов в мозге", управление генетической информацией не означает контроля над информацией, получаемой человеком из окружающей среды, космоса, взаимодействия с другими людьми. Машина для чтения нуклеотидов представляется бульдозером, который используется для уборки урожая с поля, на котором растут арбузы. Другими словами, за каждой открытой дверью будет следующая дверь, за которой сокрыто потаенное, не менее содержательное и значимое, чем предыдущее. И каждый раз, после того как открыта очередная дверь, будь то ядерная энергия, классовая борьба, или геном человека, авторы и последователи открытия становятся в позу спасителей человечества, лучше всех знающих что и как делать всем остальным. На самом деле, все обстоит ровно наоборот.

Философия М. Хайдеггера фиксирует положение человека как "постав". "По-став" - это характеристика способа существования человека, когда во всех видах своей деятельности (практической, духовно практической и теоретической) он обнаруживает себя вошедшим в круг непотаенного и каждый вид деятельности является способом раскрытия потаенности, в результате чего предмет исчезает в беспредметности состоящего в наличии. Техника, в широком исходном значении слова, как techno, и является способом выведения из скрытости в несокрытость. Несокрытость при этом отнюдь не поступает в распоряжение человека, как он склонен сейчас думать. Напротив, человек включен в объемлющееего "наличное состояние" так же, как и природа. В доказательство этого Хайдеггер ссылается на многочисленные обиходные понятия, такие, как "человеческий материал" и ряд других обобщений, характерных для нашей эпохи.

Когда человек редуцирует себя до поставщика "наличного состояния", он сам воспринимается только в качестве последнего. Там, где несокрытое выступает для человека даже не как "объект", а как повсеместно-объектное наличное состояние, внутри которого сам человек лишь элемент этого состояния, там человек - на самом краю обрыва, с которого он может сорваться. Именно в этот-то миг он считает себя владыкой земли. У него создается ложное впечатление, что все, что попадает ему на пути, есть объект приложения его могущества. В силу этого рождается еще одна иллюзия: будто всюду человек имеет дело лишь с самим собой, между тем, по мнению Хайдеггера, именно сейчас он уже нигде не встречает себя, не находит своей сущности.

Но «постав» угрожает не только человеку в его отношении к себе и ко всему сущему; везде, где господствует эта форма "затребования", исчезает всякая другая возможность проявления бытия. Это наивысшая опасность. Опасность не в технике: нет никакой демонии техники, говорит Хайдеггер, но есть опасность непонимания ее сущности. Опасность для человека не просто в возможности губительного воздействия машин и технической аппаратуры. Угроза затронула человека в его сущности. То, что уже давно угрожает смертью человеку и притом смертью его сущности, - это абсолютный характер чистого воления в смысле преднамеренного стремления утвердить себя во всем. Исходя из остроты проблем, порожденных современными научными открытиями, которая не была еще так осязаемаво времена Хайдеггера, можно сделать вывод, что существует угроза уничтожения не только человека, но и многих других форм жизни. Таким образом, ответ на вопрос "Что я могу знать?" может быть следующим: я могу знать то, что может изменить существующее, что ставит меня в ситуацию зависимости от использования этого нового знания и что создает угрозу моему существованию.

Но именно там, где нарастает опасность, приводит Хайдеггер слова Гельдерлина, зарождается возможность спасения. Так, при постановке вопроса о "высшей опасности", исходящей от сущности техники, возникает тема искусства как возможность интуитивно-эмоционального (по Хайдеггеру, исконного и несокрытого) приобщения человечества к простейшим, непреложным истинам бытия в мире. Хайдеггер раскрывает принципиальное различие между традиционной техникой как poiesis, являющейся частью physis, и современной техникой, сущность которой - в вызове, обращенном к природе. Раньше крестьянин ухаживал за своим полем, заботился о нем; современная машинная индустрия питания заменяет природу. Во втором случае крестьянин поставлен, в первом - встроен, т.е. находится в состоянии, благодаря которому все существующее (растения, насекомые, животные) остаются тем, чем они есть. При этом они не имеют мира, тогда как крестьянин имеет мир, потому, что пребывает в открытости существующему.

"Мир", по Хайдеггеру, - это совокупность жизненно значимых отношений в существовании человека как живого существа в событии с другими людьми, то духовное содержание культуры, которым живет и действует тот или иной народ в определенный период истории и которое является внутренним достоянием отдельной личности. "Мир высвечивает одновременно то, на чем и в чем человек основывает свое жилье и что без этого освещения остается совершенно скрытым для человека. Мы называем это землей. От того, что означает здесь это слово, надо отдалить как представление об отложившейся материальной массе, таки только астрономическое представление о планете". "Земля", по Хайдеггеру, обозначает существование вещей в их сокрытости, из которой они могут выйти в поле зрения человека "лишь благодаря отблескам, бросаемым на них миром. Если искусство содержит "мир", оно является и способом осознания всего вещественного - "земли". В том, что Хайдеггер называл "спором мира и земли", рождается истина, которую воплощает произведение искусства.

"Храм - произведение искусства потому, что он выставляет мир: позволяет материи не исчезнуть, а впервые выйти наружу в открытость мира произведения". Греческий храм "ничего не отображает", ничего не делает, а просто стоит себе в долине, пересеченный оврагами и ущельями. Но в том-то и дело, что его упокоенное состояние лишь кажущееся. Храм как произведение искусства как бы придает вещам их исконный вид, а людям - предоставляет возможность смотреть на самих себя. Храм как бы имманентно содержит в себе облик бога и всего, что с этим связано - божественного и святого. Храм - это то святое место, куда входят и откуда исходят и где пересекаются в некоем единстве пути и отношения, содержащие рождение и смерть, проклятие и благословение, терпение и упадок, обретающий облик человека в уготованной ему судьбе: господствующий простор этих открытых отношений и есть история этого народа. Из них и в них народ возвращается к самому себе, чтобы осуществить свое предназначение. В.А. Подорога отмечает, что "Хайдеггер: находит сущностный опыт бытия реально существующим в крестьянских хуторах родного ему Шварцвальда. Так проекция в прадревнее, в досократический космос возвращается, минуя лабиринты и препятствия исторического времени, в настоящее, утопия переходит атопию", т.е. то, чего нет, становится тем, что истинно существует.

В будущем ландшафт станет произведением искусства людей его населяющих. Он станет фактором духовного развития человека. Причем чем гармоничнее организация ландшафта, тем он производительнее. Материальное производство все больше будет приобретать черты производства духовного.

Новая постиндустриальная техника и технология является новым способом взаимодействия человека с потаенным. Постиндустриальное производство останавливается перед тайной вещей: и человек, и природа здесь выступают не как производительные силы, а как неисчерпаемые элементы неисчерпаемого Универсума. Все предметы и средства труда функционируют, не выходя из своей потаенности,как бы независимо от производящего субъекта: и природа, и производство, и человек функционируют, не ограничивая друг друга, они - ненасильственно сосуществуют. Это состояние, или этот вид "постава" я определяю как "встроенность" - понятие, характеризующее такой способ отношения человека к потаенному, когда выведение из потаенности (суть техники или "постав") не означает утрату потаенности, а вместе с ней и истинного бытия предмета, т.е. это универсальное отношение к предмету, осуществляемое по меркам самого предмета, это "снятие сущности техники" и утверждение сущности человека. Подлинное искусство (например, исследование природы человека в романах Ф.М. Достоевского), подлинная педагогика, подлинная медицина, подлинная наука, а также постиндустриальная технология "работают" с неисчерпаемыми предметами, с их потаенной природой. Утверждение бытия другого (или, другими словами, любовь) - суть истинная природа человека и суть во встроенности. Здесь открывается возможность единства всех способов освоения мира человеком: искусства и науки, науки и религии; искусства и производства ит.д. и все это благодаря особому строю мышления человека, который Хайдеггер определяет как онтологический, соответствующий бытию - включающий мудрость и поэзию, разум и интуицию художника, помноженные, я бы добавил, на логику ученого и изобретательность инженера. И, конечно, особое место в таком мышлении принадлежит религии и вере, без которых вообще невозможно понимание потаенного.

Понятие "встроенности" раскрывает принцип единства всех сфер жизни, как потаенных, так и не потаенных, возможность их ненасильственного сосуществования или Мира. Понятие Мир может выступать в следующих значениях: Мир как ненасильственное сосуществование (коэволюция) человечества и биосферы, этноса и ландшафта, человека и окружающей его природной среды; Мир как коэволюция личности и общества (этноса, включающего данную личность), обеспечивающего возможность свободного самоопределения личности; Мир как коэволюция преобразовательных возможностей, которыми располагают люди, и богатством человеческой природы, развитием их нравственно-эстетических и теоретических способностей; Мир как коэволюция различных общественных систем на основе сотрудничества в достижении общей цели и общего дела - стать миром среди других миров.

Таким образом, ответ на вопрос "Что я должен делать?" может быть следующим: я должен стать миром среди других миров, встраиваясь в существующие сферы жизни.

Возможна еще одна интерпретация понятия "Мир" как гармонии всех сфер жизни. Когда мы определяем ноосферу с помощью понятия "разум", то продуктивна постановка проблемы о разуме как определяющем критерии отношения к природе и действительности в целом и о сферах, на которые экстраполируется понятие разума: то ли это сфера социальной жизни; то ли это сфера глобального космического порядка; то ли сфера экологии или сфера жизни; то ли сфера бытия духа. "В том случае, если понимание ноосферы связывается с человеческой разумностью, которая задает условия развития мира, речь идет о некотором идеале разумности, совершенном как какой-либо идеал; если же понимание ноосферы связывается с некоторой сверхчеловеческой разумностью природного, космического или мистического происхождения, то разумность здесь воспринимается как нечто объективно более совершенное, нежели просто человеческая способность к мышлению и к действиям на основании мышления". В этой ситуации свобода человека сводится к выбору между тремя формами поведения: во-первых, пассивная позиция по отношению к ноосферным процессам; во-вторых, полагаться в своей деятельности на собственный разум; в-третьих, альтернативной двум первым, выявить такую форму деятельности, которая была бы реализацией планов, которые задает сам феномен ноосферы. В любом случае необходимо уяснить, что же собственно представляет феномен ноосферы. На наш взгляд, ноосфера - это гармония всех сфер жизни и задача человека - воплощать эту гармонию на Земле. Этот творческий процесс основан как на внутреннем самоопределении себя человеком, как гармонизирующего начала, так и на признании внешнего, независящего от человека Бытия. Такая позиция соответствует позиции М. Хайдеггера, который утверждал, что произведение искусства держит "землю" в открытости "мира". «Красота есть способ, каким существует истина как несокрытость». Истина бытия, сияющая в радужной гармонии всех сфер жизни и звучащая в музыке сфер, пока сокрыта для людей грязно-серой пеленой, образовавшейся в результате лихорадочной научно-технической деятельности.

Техника индустриальной цивилизации стала нашей судьбой. Посвящение всех сил человечества, всех запасов земли поставу оказалось подчинением двум механизмам - технике и историческому процессу. "Как только, - пишет М. Хайдеггер, - гигантизм планирования, расчета, организации, обеспечения превращается из количества в собственное качество, именно тогда гигантское и, казалось бы, сплошь и всегда подлежащее расчету, становится расчету не поддающимся", что приводит, добавили бы мы, к катастрофическим процессам в различных сферах жизни. Начинается тот род человеческого существования, когда вся область человеческих способностей оказывается захваченной в качестве пространства, где намечается и осуществляется овладение сущим в целом. Сущее в целом берется теперь так, что оно только тогда поставлено представляющим и устанавливающим его человеком, когда представляется картиной мира.

Мир стал картиной, а жизненная позиция человека - научным мировоззрением, в котором нет места сокрытости, ибо наука, имеющая своим содержанием предметно-понятийное знание, подчиненное поставу, не способна постичь истину Бытия. М. Хайдеггер, вслед за Кантом, утверждает конечность человеческого познания, и эта конечность состоит отнюдь не только в том, что человеческое познание обнаруживает множество недостатков, состоящих в непостоянстве, в способности заблуждаться, а составляет существенную структуру самого познания. Принципом конечности человеческого познания, по Хайдеггеру, является то, что оно нуждается в мышлении. Если у Гегеля мышление как логика, оказывается сотворением мира, а субъект в логике становится божественным субъектом, ибо Бог через человека мыслит Самого Себя, а значит в сфере мышления я приобщаюсь к Богу и перестаю быть конечным. То у Хайдеггера высшей способностью, открывающей возможность приобщения к Богу, является трансцендентальное воображение, которое творит образ самого бытия. Мышление здесь играет подчиненную роль, так как рассудок и чувственность являются продуктами расчленения трансцендентальной способности воображения. Эта способность определяется Хайдеггером как историческое время, т.е. единство прошлого, настоящего и будущего. При этом время образует структуру трансцендентального "Я", а сам трансцендентальный субъект, как "тут-бытие" (Dasein), выступает как чистое время. "В качестве чистой самоаффекции время, - пишет Хайдеггер, - изначально образует конечную самость таким образом, что последнее выступает как самосознание".