Главная цель - клетка

Евгений Давидович, все, кто хоть немного интересуются наукой, наслышаны о том, что XX век стал «золотым веком» био­логии. Весной 2003 г. мир отметил 50-летие открытия ДНК. Озна­чает ли это, что революция в науках о живом позади и фундамен­тальных открытий в обозримом будущем не стоит ожидать? Как Вы оцениваете биологические перспективы XXI века?

— Я убежден, что в недалеком будущем нас ждут открытия, еще оолее удивительные, чем те, что принес нам XX век. Конечно, в ис­текшем веке в биологии произошел подлинный прорыв, и триум­фальные достижения следовали одно за другим, буквально сметая наши прежние представления о таинствах живого, но тем не менее iitot «золотой век» представлял собой пусть и очень плодотворный, но исего лишь промежуточный этап большого пути, который начался давно и будет продолжаться еще долго. Мы по-прежнему задаем себе иопрос, над которым бились многие светлые умы, — что такое жизнь, как она устроена? На него пытались ответить и Жан Батист Ламарк, и Чарлз Дарвин, и выдающийся физик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии Эрвин Шрёдингер.

В самом конце XX века удалось осуществить то, что я бы назвал великой мечтой, «теоремой Ферма» в биологии — была установ­лена структура генома человека. И это создало прочную основу для дальнейшего движения вперед, к пониманию того, что есть жизнь.

— И это Вы готовы считать вершиной достижений биологии
XX веке?

— Расшифровка генома человека, а также геномов многих др]
гих организмов породила уникальный по богатству и разнообразш
массив информации, создала невиданные предпосылки к объед!
нению всей разрозненной информации, накопившейся за многи
годы исследования живого представителями разных направлений
науки. В этом смысле (как могучий стимул к объединению
осмыслению всех прежних результатов) расшифровка генома чело!
века может считаться эпохальной вехой в биологии. Но эт
все-таки не конец пути, а, скорее, промежуточный финиш, важ
ный этап на пути к новым открытиям в новых направлениях наую
о жизни. Их с каждым годом становится все больше, и это отраже|
ние объективной реальности — быстро развивающаяся наука неиз
бежно делится на многочисленные области, которые подробно из-!
учают отдельные ее аспекты, используя свои подходы, методику
технику.

— То есть, возвращаясь к исследованиям генома, это и гене­
тика (которая сама в последние годы разделилась на несколько на­
правлений), и морфология, и молекулярная биология, и биохи-]
мия, и ряд других научных дисциплин, возникающих прямо
наших глазах?

— Совершенно верно, но только ни в коем случае нельзя воспри-|
нимать изучение генома и все эти направления как что-то отдель-1
ное, оторванное от других исследований живого. Геном — неотъ-1
емлемая часть клетки, которая взаимодействует с клеткой,
откликается на ее сигналы и управляет ее поведением. Повторю,
расшифровка генома прежде всего создает уникальную возмож-|
ность приступить сегодня к сбору и систематизации разрозненной'
информации, накопившейся в биологии за столетия.

— А что, по Вашему мнению, наука уже в состоянии все это)
объединить и объяснить?

— Увы, пока нет, но уже есть немало фрагментов, которые сего­
дня просто необходимо «интегрировать», вписать в единую кар­
тину. Вопрос в том, как это правильно сделать. Можно сказать, что
до конца XX века в науках о живом господствовал редукциони­
стский подход, т. е. целое расщепляли на фрагменты: геном — на
гены, клетку — на белки и другие составные части. И каждый из
этих фрагментов изучали в отдельности в надежде потом, когда на­
ступит подходящий момент, собрать их воедино и понять, как
устроена жизнь. Похоже, собрать осколки в единую картину будет
нелегко. Сейчас мы осмысливаем результаты расшифровки ге-

нома, и, когда эта работа будет завершена, мы просто обязаны бу-цем перейти к новому, интегрирующему этапу познания — к син­тезу данных. И я думаю, что все начавшееся столетие, если говорить о биологии, будет веком клетки — «атома» жизни, ее кир­пичика, неделимой единицы жизни.

— Бели, как Вы говорите, клетка — это центральный объект
биологии XXI века, то для изучения клетки на новом уровне, ско­
рое всего, понадобятся и новые подходы. Будет ли это под силу би­
ологии, или основные надежды возлагаются на системный (меж­
дисциплинарный) анализ?

— Да, рубеж веков ознаменован громадными достижениями не
только биологии, но и ряда других наук. И многие из этих результа­
тов вселяют уверенность, что мы открываем новую страницу в биоло­
гии. В том числе и исследование клетки теперь будет проводиться
ип качественно новом уровне, обеспеченном в значительной мере как
углублением и накоплением наших знаний, так и совершенствова­
нием экспериментальной методики и аппаратуры или развитием
иредств сбора, обработки, передачи и хранения информации. Так что
отделить вклад физика, химика или программиста в данных экспери­
мента от вклада биолога год от года будет все сложнее. Каждый из
них в известной мере станет владеть несколькими профессиями.
Кроме того, недалек тот день, когда результаты любого только что
•ыполненного исследования будут, как уже упоминалось в нашей
беседе, немедленно интегрироваться со всем массивом накопленной
прежде информации, что позволит заметно изменить саму концеп­
цию научных исследований, радикально усовершенствовать их пла­
нирование и повысить эффективность. Вот лишь один пример подоб­
ных перемен в самой философии исследователей, пример постановки
an дач, еще недавно немыслимых в биологии: сегодня уже многие уче­
ные включились в работу, направленную на создание действующей
математической модели живой клетки.

— И что же это значит?

— Что вскоре появится сверхсложная компьютерная про­
грамма, запустив которую, можно будет увидеть на мониторе
клетку с содержащимися в ней ядром, мембраной, цитоплазмой,
А главное — воспроизвести весь ее генетический аппарат. В этой
модели клетка будет обмениваться сигналами с окружающей сре­
дой, реагировать на изменения в ней, адаптироваться к ним и т. д.

Эта модель будет разительно отличаться от тех примитивных • школьных» моделей, которые можно увидеть сейчас.