Роман Душкин – Семена. Второе лето (страница 10)
Отец ходил вокруг нас и причмокивал. Потом сказал, что это очень круто, и он понимает меня, который не хочет ничем заниматься, а только бездельничать. Потом за ужином они с Кириллом под грибочки нового урожая выпили чего-то крепкого, я поддержал только лишь квасом. Ну и вечер оказался наполнен душевными разговорами. Отец в основном вспоминал своё детство – как он тоже ловил рыбу и собирал грибы в своей тамбовской деревне. Всё это я уже неоднократно слышал, но всё равно было весело и круто.
* * *
Примерно через неделю я насытился безмятежным отдыхом и решил себя чем-нибудь занять. Я уже сделал всё, что было возможно на отдыхе – съездил на рыбалку, сходил за грибами, прогулялся в лесу, сходил в гости, съездил на экскурсию в заповедник неподалёку и даже целый день пролежал на шезлонге под отцветающими фруктовыми деревьями в саду у мамы. Отец только ходил и посмеивался. Ну и, в общем-то, я устал от отдыха и решил заняться делами.
Улучив время, я спросил отца о том, как мне на даче проводить «мокрые» исследования, если лаборатория есть только у Василисы? Тем самым я как бы напомнил ему, что он обещал подумать над организацией лаборатории у нас. Он же ответил что-то в духе того, что я могу управлять процессом проведения экспериментов удалённо, а если мне нужно – я могу ездить к Василисе. Проблема была в том, что это два часа в одну сторону на дорогу, то есть довольно непродуктивно. Мне надо было составить план работ и график посещений лаборатории, чтобы как-то оптимизировать процесс.
Другая проблема заключалась в том, что у меня, фактически, были готовы технологические карты для производства псевдонуклеотидов, так что «бумажной» работы у меня больше не было. Мне уже жизненно важно было начать именно «мокрые» эксперименты в лаборатории, и желательно с опытным наставником. Василиса подходила на эту роль идеально, так что я решил пользоваться с ней на эту тему. Сначала я написал ей, но потом мы созвонились. Результатом нашего разговора стал набросок моего плана работ на лето, и уже сам этот факт меня чрезвычайно воодушевил. Я отправил этот план Аурелии и попросил её контролировать этапы и сроки работ, напоминая мне о важных вехах. Это было здорово.
А главное, что мы смогли обсудить, – это возможность моего участия в работах её лаборатории. Я поразмыслил и понял, что какую бы «домашнюю» лабораторию мы не сделали, мне потребуется серьёзное химическое оборудование – тот же РНК-реактор, которого нигде, кроме как у Василисы, не достать. Так что мы договорились, что я буду готовить планы проведения экспериментов, направлять их Василисе, она будет предварительно всё готовить, а потом я буду приезжать, и мы вместе будем проводить основные эксперименты, а также обсуждать результаты, изучать расчёты и всякое такое.
Итак, что у меня было на текущий момент? Мы отобрали три молекулы псевдонуклеотидов, которые назвали дарвинин, розалин и вавилоин. Для каждой из этих молекул у меня на руках было полное описание технологического процесса для их производства если не в промышленных масштабах, но хотя бы для проведения массовых лабораторных исследований. Из этих трёх молекул можно составить 27 триплетов, из которых один является старт-кодоном, другой – стоп-кодоном, остальные 25 кодируют аминокислоты.
Потом я на минуту задумался. Мне же нужен был ещё и механизм, который работал бы так же, как рибосома и вся сопутствующая молекулярная машинерия в биологических системах. Нужен был фермент для разрезания тройной цепочки псевдонуклеотидов. Нужны были белки для составления комплекса псевдорибосомы. Нужны были транспортные РНК, которые подтаскивали бы в псевдорибосому аминокислоты. Кстати, какие? На этот вопрос я тоже не ответил.
Мысли в голове начали разбредаться в разные стороны. Я открыл блокнот на планшете и стал рисовать интеллект-карту, чтобы ничего не забыть. Чтобы обеспечить ещё одну точку несовместимости с биологией жизни на Земле, надо было использовать другие аминокислоты – благо выбирать было много из чего. Надо было отобрать 25 самых редко используемых аминокислот. Хорошо, это понятно. С этим справится или Михайло, или даже Аурелия.
Но как собрать псевдорибосому? Ведь её белки сами по себе должны кодироваться на цепочке псевдонуклеотидов, после чего собираться в комплекс псевдорибосомы. То есть мне нужна была псевдорибосома, чтобы собрать её же саму. Об этом я и не задумывался ранее. Как быть?
Я пошёл к отцу с этим вопросом. Конечно, я мог бы поработать с Аурелией, но мне почему-то захотелось расспросить отца, поскольку считал, что он расскажет что-то важное. Он выслушал и сказал, что этот вопрос довольно долго был одним из главных в молекулярной биологии – как собрать белки, если для сбора белков необходимы белки? В итоге возникла гипотеза РНК-мира, и как он помнил, мы с ним её уже кратко касались прошлым летом. Я действительно мог это забыть.
В общем, молекула РНК обладает удивительной способностью – она одновременно может и кодировать информацию, как цепочка ДНК, так и выполнять какие-то функции, как белки. Плохая новость состоит в том, что и то, и другое делает РНК намного хуже, чем ДНК и белки. Но первоначально именно молекулы РНК, как первые репликаторы, могли, во-первых, самособраться и начать процесс воспроизводства, а во-вторых, собрать более сложные молекулярные комплексы для сборки ещё более сложных и сложных штуковин, что в итоге вообще привело к появлению многоклеточных организмов.
У меня в голове всплыли обрывки информации о том, что я прочитал в прошлом году по поводу разнообразия в контексте кибернетики. Замаячило что-то насчёт необходимого разнообразия. Я спросил отца об этом, он улыбнулся и сказал:
– Ну не натягивай кибернетическую теорему о необходимом разнообразии на всё подряд. Во-первых, всё это наращивание сложности происходило в течение миллионов, если не миллиардов лет, то есть это с необходимостью должны были быть какие-то стохастические процессы – резкое повышение сложности из-за случайного молекулярного события, которое сразу же закрепилось отбором. А во-вторых… Ну посмотри на развитие человеческой цивилизации. Вот, к примеру, возьмём металлургию. Ведь для того чтобы выплавлять металл, нужен металл – из чего сделано всё оборудование? Примерно то же самое. Откуда взять первый металл, чтобы сделать доменную печь, чтобы начать плавить металл? Ну первые печи были из глины, керамики там, камней. Они давали мало металла на выходе, и он был плохого качества. Но этот металл уже можно было использовать для производства новой технологической оснастки, как это называется. И вот постепенно, постепенно мы пришли к огромным металлургическим производствам, типа Магнитогорского металлургического комбината, который один сам по себе как большой город.
Отец остановился, потом хитро посмотрел на меня и продолжил:
– Зато теперь ты можешь натянуть то, что я сказал про металлургию, на свои изыскания.
Я не понял и переспросил. Он покачал головой и разъяснил:
– Естественному отбору требовались миллиарды лет на то, чтобы сделать репликаторы на основе ДНК с рибосомальным комплексом в качестве машины для репликации. Он делал это методом проб и ошибок. А человеку для создания металлургических комбинатов потребовалось несколько тысяч лет от момента освоения технологии добычи металла из руды, но он делал целенаправленный поиск и конструирование систем. Улавливаешь суть?
– Ты хочешь сказать, что мы должны также применить целенаправленный поиск для создания репликаторов на основе наших псевдонуклеотидов? То есть… Надо просто сконструировать псевдорибосому? И она будет как бы дана изначально.
Я засмеялся, почувствовав себя в роли творца в рамках парадигмы разумного замысла. Это действительно было смешно, так что отец тоже рассмеялся. Потом он сказал:
– Да, всё так. Проблема только в огромной сложности такой молекулы. Вернее, даже – молекулярного комплекса. Вспомни, рибосома состоит из нескольких белков, каждый из которых состоит из тысяч аминокислотных остатков. Такое ни на каком квантовом компьютере не смоделируешь. По крайней мере, на тех, которые доступны нам сегодня – слишком объёмные молекулы.
– И что же делать?
Отец пожал плечами. Потом подумал и сказал:
– Когда метод грубой силы или метод проб и ошибок требуют слишком много времени, а метод целенаправленного проектирования применить невозможно из-за слишком высокой сложности проектируемой системы, на помощь приходят эвристические методы. Это что-то среднее между этими методами. Надо попробовать найти хорошее эвристическое правило. И хорошо, что теперь у нас есть армия искусственных когнитивных агентов. Они должны в этом деле помочь.
Я задумался, а затем сказал:
– Но всё равно у меня не сходится. Предположим, что я при помощи отдельного технологического процесса сделал некоторое количество псевдорибосом и другой молекулярной машинерии для репликации семян. Но этого в любом случае будет недостаточно. Это позволит лишь запустить первоначальную реакцию. А дальше семена должны будут уже самостоятельно собирать эти комплексы для самовоспроизводства. Разве я не прав?
– Абсолютно верно, – подтвердил отец. – А это значит, что на хромосоме семян должны быть записаны гены для производства белков, составляющих псевдорибосому и другие ферменты.