Станислав Лем - Сумма технологии

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.

Ныне уже нас более всего удивляет в коде не то, что он возник спонтанно, а то, на пути от архебактерии до человека, пути продолжительностью в миллиард лет, он нигде не утратил решительно и исчерпывающим образом свои возможности к развитию. Это чудо должно быть сейчас источником надежды, что мы достигнем точности, подобной той, которая присуща технологии, так как невозможно, чтобы код поднимался все выше по ступеням эволюционной лестницы, неизменно сопровождаемый удачей – в благоприятных условиях, как если бы участник лотереи всегда получал только главный выигрыш. Неизбежно все было иначе: код не стал единственным участником лотереи, а размножился на сотни миллионов участников и апробировал все доступные ему тактики в бесчисленных розыгрышах лотереи. Для нас утешительным является это обстоятельство, ибо оно пробуждает надежду на будущее, что нигде в этих розыгрышах код не наталкивался на барьер, препятствующий его дальнейшему развитию. Действительно, из этого следует, что раз начало самоорганизации обнаруживает невозможность плодотворной активности и что в результате начавшегося сотрудничества самоорганизация сама создает оптимизующий динамический градиент. Код должен был осуществлять перевод информации с высокой точностью, но не безошибочно, поскольку некоторая малая часть его ошибок в переводе есть метод, позволяющий использовать ошибку как резервуар творческого богатства. Если код хорошо ошибался, то мы не могли бы возникнуть, а если бы он совсем не ошибался, то мы бы также не возникли, ибо жизнь замерла бы на низком зубце развития. Следовательно, задача состоит не в том, что креативную мощь требуется ввести в вещество из высших соображений, а в том, чтобы связать ее и через это высвободить потенциально скрывающиеся в ней готовности. Все сырье и все материалы наших технологий по существу пассивны и поэтому нам приходится их обрабатывать, формируя в соответствии с заранее принятыми планами; речь идет о том, чтобы от такой пассивности перейти к технологии субстратов, активных еще на молекулярном уровне.