Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2001 № 12

Они обратились к формулам и выводам биологии. Уже в 1912 году американец Жак Леб экспериментировал с яйцами морского ежа, которые в его опытах делились, даже не будучи оплодотворенными. И газета «Дейли телеграф» восторженно писала о «прогрессе в конструировании сложных химических соединений, которые мы называем наделенными жизнью».

В 1953 году большой интерес вызвал опыт другого американского ученого — Стэнли Миллера. Он попытался воссоздать условия, в которых когда-то возникла жизнь.

В ту пору считалось, что случилось это в атмосфере. Весь небосклон был затянут облаками, в которых и образовались важнейшие органические соединения под действием ультрафиолетовых лучей Солнца и грозовых разрядов.

Миллер воспроизвел в колбе газовый состав древней атмосферы Земли (Н 2, Н 2О, СН 4, NH 3) и, имитируя грозу с помощью электрических разрядов, получил несколько аминокислот.

«Когда-нибудь мы сумеем сотворить живой организм» — так отозвался об этом опыте будущий нобелевский лауреат Дж. Уолд. И как в воду глядел: вскоре еще один американец — С.Фокс — сумел соединить аминокислоты в короткие нерегулярные цепи — осуществить синтез полипептидов.

Однако, как пишет российский палеонтолог К.Еськов, «этим, собственно, и исчерпываются реальные успехи, достигнутые в рамках абиогенеза» — образования органических соединений вне организма.

Прошло полвека. Успехи генетики побудили ученых вновь заняться решением давней задачи. Коль стали известны основные элементы жизни — ее «буквы», «кирпичики», — то почему бы не сложить из них новое «Слово», еще не сказанное Природой?

Почему бы не сотворить новое живое существо?

Исследователи не только теоретизировали на эту тему. Они действовали. Два года назад в журнале «Сайнс» появилась статья, в которой шла речь об «РНК-зависимой ДНК-полимеразе» и «грамположительных бактериях». Она вызвала большой интерес даже у тех, кому вообще непонятны эти термины.

Дело в том, что в статье описывались опыты над одним из самых примитивных организмов — Mycoplasma genitalium . Эти одноклеточные обитают в половых органах и легких человека. Профессор микробиологии Клайд Хатчисон и его коллеги из Университета штата Северная Каролина выяснили, что эти бактерии живут дольше, если удалить у них треть наследственной информации. Им оставляли всего 265–350 генов из имевшихся 517, а жилось им лучше!

Итак, сделали вывод журналисты, стоит взять всего две с половиной сотни генов, «свить» из них цепочку, и организм готов ожить? Почему же тогда не попытаться создать некий примитивный организм из известных химических соединений?

Ныне генетики всего мира, расшифровав геном человека, пытаются проникнуть в тайны жизни воссоздать схемы, по которым построены все живые существа. В основном ученые преследуют реальные, сугубо практические цели — например, пытаются синтезировать новые лекарства. Но именно эти проекты опрокидывают наши привычные представления.

В телесериале «Секретные материалы» не так давно показали такой эпизод. Обнаружена таинственная жидкость. Она придает людям нечеловеческие силы.

Ее исследуют и тут же поднимают тревогу: у жидкости есть своя ДНК, и состоит она из трех пар азотистых оснований. А во всех земных организмах двойная спираль ДНК составлена из двух углеродных комплементарных пар.

«Это — не из нашего мира! — заявили эксперты. — Это — внеземное вещество».

Самое интересное, что данный эпизод основан на реальных работах! Калифорнийские исследователи пытаются встроить третью пару азотистых оснований в ДНК некоторых бактерий. По словам упомянутого уже Хатчисона, это открывает невероятные возможности. С помощью лишней пары азотистых оснований можно получить протеины, которые смогут целенаправленно атаковать раковые клетки.

В некоторых лабораториях новые организмы создают на экране компьютера, чтобы понять тайные механизмы жизни. Так, японские ученые придумали виртуальную клетку, что содержит всего 127 генов.

У нее есть своя мембрана, отделяющая ее от внешнего мира. Правда, клетка не может делиться и живет лишь в виртуальном, но питательном растворе. С помощью этой модели ученые пытаются выяснить, как гены управляют протеинами.

Другие ученые заняты созданием программ которые облегчают синтез ДНК и сведут его к быстрому перебору вариантов. Достаточно будет ввести в машину лишь список свойств, которыми должен обладать организм, и она сама автоматически составит его ДНК, говорит американский профессор Глен Эванс.

Это открывает неслыханные возможности. С расшифровкой геномов в распоряжении ученых появляются кубики, из которых уже хочется попробовать сложить новые живые фигуры, еще не населявшие планету. А появление «машин для синтеза ДНК» будет означать, что планету можно будет населить этими существами.

Кого же призовут к жизни создатели генетического алфавита? Возможно, на свет появятся микроорганизмы, готовые питаться радиоактивными отходами, словно травой на лугах. Другие микробы примутся расщеплять молекулы воды, добывая водород — источник энергии будущего.

Примерно понятны и дальнейшие манипуляции. Первые искусственные гены внедрят в клетки, из которых заранее удалена ДНК. Потом клетки поместят в питательный раствор. Если появится белая слизь, это будет означать, что клеточная культура растет, поглощает пищу, выделяет вредные вещества — словом, живет. «На этот раз, — отмечает Хатчисон, — мы обойдемся без молний»…

По словам его коллеги, Глена Эванса, ученые не ограничатся одними лишь микробами: «Уже через двадцать лет мы научимся кроить из имеющегося материала даже сложные жизненные формы — вроде червей. А предположительно лет через 50–75 сумеем сотворить из простых химикатов и человека».

Художник Ю.САРАФАНОВ

Пока одни исследователи занимаются проблемами синтеза, так сказать, биологической плоти, другие задумались о том, как можно воссоздать разум. И если еще полвека назад о создании искусственного интеллекта рассуждали только писатели-фантасты, то ныне, похоже, фантазии становятся былью — в лабораториях Англии, Германии и США получены первые интеллектуальные компьютерные существа.

Пионерами в создании виртуальных существ, известных ныне под названием «норны», были сотрудники лаборатории «Сэйвер лайф» при Кембриджском университете. Один из них, Гоби Симеон, так прокомментировал достигнутое в 1999 году: «Мы смоделировали на компьютере все основные биологические функции живого организма в том виде, в каком они существуют в природе. Получилось виртуальное создание, ведущее себя как реальное живое существо».