Полная версия

Главная arrow Медицина arrow Век генетики и век биотехнологии на пути к редактированию генома человека

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ТЕХНОЛОГИЯ УПРАВЛЯЕМОЙ ЭВОЛЮЦИИ — СТРАТЕГИЯ ВЫЖИВАНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ГЕНЕТИКИ И БИОТЕХНОЛОГИИ

«История есть не что иное, как беспрерывное изменение человеческой природы».

Карл Маркс

ВВЕДЕНИЕ

Наука и технология в истории человечества

Современная наука — продукт европейской культуры. Ее появлению человечество обязано трудам великих ученых — от Коперника до Галилея и Ньютона. Но водоразделом в науке стала публикация в 1686 г. «Математических начал натуральной философии» Исаака Ньютона — изложение его системы классической механики. Ньютон создал научную дисциплину, в течение двух последующих столетий служившую эталоном классической науки Нового времени. Наука стала не только системой знания, но и сферой постоянной и весьма сложной творческой познавательной деятельности по его получению. Науки в этом качестве в прежние эпохи не существовало. В результате современное научное знание обладает как бы «двойной моралью». Во-первых, оно ценно само по себе. К науке обращаются, чтобы понять и объяснить. Во-вторых, ценность научного знания определяется его полезностью для человеческой деятельности. В зависимости от того, какой компонент преобладает, можно даже предсказывать судьбу государства. В качестве примера можно привести лы- сенковизм в СССР или развитие евгеники в нацистской Германии.

Незадолго до Второй мировой войны физики открыли принципиально новое явление — цепную реакцию, когда при распаде атомов выделялось энергии больше, чем затрачивалось на то, чтобы вызвать эту реакцию. Это открытие означало, что появилась реальная возможность создания атомной бомбы, несопоставимой по силе взрыва со всем, что человечество в этом плане имело ранее. И буквально через несколько лет начались работы, завершившиеся разработкой технологии ее производства. То есть достижения фундаментальной науки в XX в. впервые сразу же стали рассматриваться с точки зрения возможностей их мгновенного военного и практического использования [Глазко, Чешко. 2007]. Точно так же, как через 46 лет использование реакции ПЦР (полимеразная цепная реакция). Отсюда, особенно после бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, начинается отсчет возникновения и появление феномена «опасного знания». Он существует, как существуют причины, его породившие.

Современные ситуации, этические дилеммы, конфликты и социальные риски, являющиеся следствием этого феномена. Они отражают и другой термин биовласть — способность властных структур нормировать и регулировать состояние социума. Носителем биовласти в данном случае выступают законодательные и исполнительные структуры. Они устанавливают определенные нормы и контролируют их соблюдение. Неявными обладателями биовласти оказываются эксперты, владеющие научными знаниями. Только на их заключения опираются правительства, судьи и т.д. В реальности наука в техногенной цивилизации играет роль скрытого или очевидного механизма принятия политических решений. В частности, отсюда идет разочарование в науке и в научном прогрессе, который ранее рассматривался как единственный способ решения всех проблем человечества, начиная от социальных и до экологических кризисов. При этом доминирующая черта — распространение в массовом сознании крайне фрагментарных элементов научных знаний, что усугубляется тем, что в современном обществе оно не подкреплено систематическим образованием [Глазко, Чешко. 2007]. Два события XX в. — переоткрытие законов Менделя и создание хромосомной теории, а спустя полвека — создание модели ДНК и расшифровка генетического кода радикальным образом преобразовали наши представления и об эволюции Вселенной, и о нашей собственной природе, в корне изменили структуру самой науки, ее социальный статус и в конечном счете привели нас на порог модного термина — «постчеловеческого будущего».

На первый взгляд, это парадокс, что на рубеже II и III тысячелетий н.э. резко вырос риск техногеного и биогенного уничтожения цивилизации. И это при том, что угроза голода в развитых странах ликвидирована. Продолжительность жизни за последние 100 лет увеличилась в несколько раз. Резко снизилась величина детской смертности. Эпидемии чумы, холеры и других инфекционных болезней, в эпоху Средневековья опустошавших страны Европы, практически ликвидированы. Современные инфекции — «птичий грипп», «атипичная пневмония», «болезнь легионеров» и прочие несопоставимы с ними по наносимому ущербу, во всяком случае, современная медицина располагает значительно более мощным и хорошо апробированным арсеналом профилактики и лечения инфекций по сравнению с временами Антони Ван Левенгука и Луи Пастера [Глазко, Чешко. 2007]. Даже единственное исключение — синдром приобретенного иммунодефицита — существенно не повлияло на продолжительность жизни (в США), которая стала при принятии лекарств не меньшей, чем при наличии диабета, высокого давления и многих других хронических заболеваний.

Страна, принимая презумпцию истинности и полезности научного открытия, заданную её окружением, теряет плюсы индивидуального мышления и должна понимать, что перестает быть самостоятельной. Сменить убеждение она может, как и каждый человек, только если готова его сменить. Только тогда доводы полезны. Иначе будет проводиться лишь поиск контрдоводов. А обычный ученый (т.е. работающий в «нормальной» науке) бывает готов к смене только вместе с обществом. Получается порочный круг, выход из которого производится всем обществом лавинообразно и с большим опозданием, причем не по осознании причин, а под влиянием повода.

К середине XX века общества убедились: для ученых никакой факт не имеет значения, если нет объясняющей его идеологии или схемы. Сделано это было в основном на материале быстро развивающейся физики, а у биологов и даже многих философов науки до сих пор еще обычно убеждение, что науку движут именно факты. В качестве примера приводят дарвинизм. Он победил в силу его соответствия фактам — морфологическим, археологическим, генетическим и многим другим. Хотя основное понятие — естественный отбор — не имело, как признавал сам Дарвин, фактической базы и не имеет его до сих пор. Противоположный пример — работы Г. Менделя, когда до начала экспериментов была предложена гипотеза о наличии дискретных элементарных факторов материала наследственности, продумана четкая система доказательств, начиная с идеи и кончая логикой или схемой эксперимента.

Вторая мировая война интенсифицировала процессы милитаризации социума и науки, прямым следствием чего стали такие крупнейшие и имеющие не только военное значение технологии, как атомная энергетика, радиолокация, ракеты и выход человека в космос. Третья мировая война, получившая название «холодной», дала новые направления технологическим разработкам и инновациям. Они были настолько неожиданны для общества, что в 60-е и первой половине 70-х гг. XX в. получили название третьей и четвертой научно-технической революции (НТР). К сожалению, СССР из-за бюрократизации страны и правительства, которые сделали ставки на покупку западных технологий и достижений, в результате резко затормозили развитие своей науки. Чего в этом больше — глупости или злого умысла, судить не нам, а потомкам. СССР не смог в полной мере освоить достижения НТР, отстал он и в развитии информационных, био- и нанотехнологий. Все остановилось, как обычно, на уровне решения партии и правительства, на уровне политических деклараций о значении НТР и о реальных преимуществах социализма. Реальные, настоящие шаги, как оказалось, были сделаны лишь в военной области.

Хотя уже в то время при изучении процесса развития научного знания Д. Прайсом было показано, что существует мировая тенденция, устойчивая закономерность экспоненциального роста научного знания с периодом удвоения его объема, измеряемого числом публикаций в научных журналах, каждые 10-20 лет. Постиндустриальная наука XXI в. — величайшее достижение человеческого интеллекта, способное или привести человечество к принципиально новым блистающим вершинам, или погубить его. Но как повернется ход событий, зависит от человека, общества, а не от науки. Будем надеяться, что в новом столетии возобладает разум, а не безумие, гуманность, а не взаимная ненависть, наука, а не обскурантизм [Глазко, Чешко. 2007]. Следует отметить, что там, где наука задевает имеющееся на тот момент некое общее мировоззрение, она всегда одета в национальные одежды (хороший пример — наличие лысенковизма в СССР или наука в нацистской Германии). Позже, когда мировоззрение сложится и станет единым для почти всех, только тогда воцарится на время то, что Томас Кун назвал нормальной наукой. Ее, наверное, и можно считать безнациональной. Смену одного состояния нормальной науки на другое Кун назвал научной революцией. Доставка, например, в Англию первых экземпляров горилл из Африки содействовала смене эволюционной парадигмы — укреплению позиций дарвинизма. Внешний вид обезьян, их поведение, эмоции и многое другое не оставляли сомнений в нашем родстве.

В биологии хорошо известно, что сохранение вида, в частности млекопитающих, к которым принадлежит и человек, обеспечивается наличием двух врожденных инстинктов — самосохранения и продолжения рода. Они выработаны путем естественного отбора и включают множество разнообразных характеристик, спектр которых имеет свои особенности у каждого вида. Но есть в этом и главное — основа жизни — ДНК и ее стабильность. Суть секрета — в устройстве молекулы ДНК, в ее двух комплементарных цепочках как элемента стабильности. Несмотря на то что и на одной цепочке-ленте можно было бы записать всю наследственную информацию, без второй — трудно сохранить и точно воспроизводить.

Возраст жизни на Земле — почти четыре миллиарда лет. Эволюция, как предполагает концепция глобального эволюционизма, — сложный многоступенчатый процесс, общая схема которого включает в себя стадии (Кам- шилов, 1974) космологической, химической, биологической (биогенеза) и социокультурной (социогенеза) эволюции. На одной из стадий эволюции химического состава литосферы, гидросферы и атмосферы Земли возникают полимерные молекулы с нерегулярной первичной структурой — белки и нуклеиновые кислоты. Уникальной особенностью этих нуклеиновых кислот является так называемая конвариантная редупликация (Тимофеев- Ресовский и др, 1977), т.е. способность к самокопированию {репликации) и случайному изменению своей структуры {мутированию), которое в дальнейшем также реплицируется. Конвариантная редупликация является необходимым и достаточным условием, обеспечивающим возникновение и протекание процесса естественного отбора, поскольку в результате возникает популяция различающихся между собой репликаторов, конкурирующих за источники энергии, и веществ, необходимых для собственного воспроизводства. Естественный отбор играет здесь роль информационного фильтра, пропускающего только те изменения генетической информации, которые повышают шансы выживания и репродукции репликаторов-генов.

Это благодаря нуклеиновым кислотам к нам, в сегодня, жизнь пробилась сквозь многие катастрофы. Потрясшие Землю экологические катастрофы стерли с лица планеты динозавров, мамонтов и многие другие организмы. Следы их дошли до нас лишь в виде ископаемых. В куске каменного угля можно обнаружить отпечатки доисторического папоротника или окаменевшие раковины моллюска. В кусках янтаря — смоле реликтовых деревьев — можно разглядеть «мумии» насекомых. Какой-нибудь «запечатанный» в янтаре комар являет собой удивительное зрелище. Неисчислимый ряд поколений отделяет его от современных сородичей; казалось бы, он должен разительно отличаться от своих собратьев, родившихся в атомную эру. Но этого нет. Комар все тот же: природа пронесла облик насекомого из глубин сотен тысячелетий в наше время почти неизмененным. Внешние различия есть, но они не так разительны, как количество лет, разделяющих представителей одного и того же вида, рода.

Как же природе удается из века в век репродуцировать, раз за разом повторять свои изделия? И не приближенно, оставляя лишь главное, не заботясь о деталях, а творить, словно бы под копирку, добиваясь воспроизведения особенностей и даже самых мельчайших нюансов. Теперь мы знаем, что в фундаменте жизни лежит ДНК. Наследственность, изменчивость и отбор — вот основы, на которых держится жизнь и эволюция ее форм на Земле.

Время возникновения человека как вида оценивается по-разному, но, во всяком случае, не менее чем 0,5 млн лет назад [Глазко, Четко. 2007]. Формирование человека как отдельного биологического вида началось примерно 14 млн лет назад с появлением рамапитека — последнего звена, связывающего нас с ныне живущими человекообразными обезьянами. В Кении группой М. Лики был найден A. anamensis, возраст которого оценили примерно в 4 млн лет. Родословное древо человека стало выглядеть как прямой ствол: A. anamensis, A. afarensis, A. africanus (возможно, с боковой ветвью, ведущей к A. robustus и окончившейся тупиком около 2 млн лет назад), Н. habilis, Н. erectus, Н. sapiens neanderthalensis и Н. sapiens. Одновременно с находками новых видов к основному стволу были добавлены Н. ergaster перед Н. erectus, а после него Н. heidelbergensis. Австралопитеков — несколько видов с их большими мощными специализированными зубами — сочли настолько отдалившимися от классических австралопитеков, что объединили в отмененный прежде отдельный род Paranthropus. Неандертальцев же все чаще относили не к подвиду, а к отдельному виду людей «позднего» типа. Кроме того, Homo rudolfensis, современник Н. habilis, стал рассматриваться как боковая веточка рода Homo. Были обнаружены фрагменты австралопитеков еще двух видов — A.garhi (Эфиопия) и A. bahrelghazali (Чад), живших во времена позднего A. afarensis и раннего A. africanus. В результате выстроить родословную в линию стало невозможно.

Т. Уайт и М. Аики нашли еще более ранние формы гоминид Ardipithe- cus ramiius (боковая ветвь гоминид) и на сегодня самого примитивного австралопитека — Н. anamensis. Тем самым гипотеза Дарвина об Африке как центре формирования гоминид была подтверждена палеонтологически. Было найдено немало останков древних представителей гоминоидов из семейства Pliopithccidae (плиопитек, проплиотек и дендропитек). Предков современных гоминид в настоящее время ищут среди представителей подсемейства Dryopithecinae (дриопитек, рангвапитек, ксенопитек, проконсул, лимнопитек), появившихся в Африке 22-15 млн лет тому назад.

Моментом возникновения собственно человека, отделившим нас от предков-обезьян, можно считать появление примерно 2,5 млн лет назад первых представителей рода Homo. В целом в процессе эволюции гоминид существующая фенотипическая пластичность способствовала генетической, социокультурной и технологической эволюции.

Ближайшие наши ныне живущие на Земле родственники — шимпанзе (диплоидный набор хромосом 2п = 48). Их геном практически идентичен нашему. Одна из теорий, объясняющих происхождение генетических различий, отделяющих человека от шимпанзе и успешный прогресс человека в различных условиях окружающей среды, исходит из наличия огромного числа ретротранспозонов. Другая — из того, что предками человека были потеряны гены, обеспечивающие приспособление приматов к обитанию в условиях леса. Более слабая мускулатура, потеря волосатости и более медленное развитие, как предполагается, являются следствием этого. Это крупное событие — одноактное, имело место в одной малой группе. На это указывает очень небольшое генетическое разнообразие человечества по сравнению с генетическим разнообразием популяций шимпанзе — наших ближайших родственников.

Центром происхождения человека принято считать Африку, далее последовали сложные этапы и пути его распространения по земному шару. Для миграции человека было множество причин, ведущей из которых, возможно, являлось проявление инстинктов самосохранения и продолжения рода. Именно благодаря им человек для своего выживания научился создавать для себя искусственную среду обитания. Это и был зародыш современной техногенной цивилизации. Логика отношений с иными племенами и средой обитания в целом оказалась инвариантом, обеспечивающим выживание Человечества. При этих условиях природные опасности и социальные риски преодолеваются в результате дальнейшего расширения и углубления познавательно-преобразовательной деятельности человека во времени и пространстве. Это позволило ему осваивать все новые регионы [Глазко, Чешко. 2007].Технологические инновации формируют новые адаптивные модули, проходящие через горлышко отбора. Наиболее значимая неолитическая технологическая революция — переход к земледелию и скотоводству. Она, помимо биологических последствий — изменения повседневной диеты — появления молока, углеводов и пр., нарушила социальный половой диморфизм. Эта социокультурная революция обеспечила мужскому полу больший доступ к ресурсам. Тем самым доминирующий вектор отношений между мужским и женским полами был надолго предопределен. Он выразился в их альтернативных стабильных репродуктивных стратегиях. Репродуктивная стратегия мужского пола у гоминид близка к классическому г-типу — оставить как можно больше потомков, женского пола — к К-типу — довести как можно больше потомков до репродуктивного возраста.

Но, главное, это означало, что весь мир становится экологической нишей Homo sapiens, и согласно правилу Гаузе в нем нет и не будет места другим разумным конкурентам, что мы в конечном счете видим и до сих пор... Только эти взаимоотношения перешли из межвидового уровня к внутривидовому и межпопуляционному.

Окончательно определились и границы экологической ниши рода Homo как социального «животного, наделенного разумом», существа, не адаптирующегося к среде обитания, а приспосабливающего существующую реальность к самому себе, а в дальнейшем и самого себя к некоему идеальному образу.

В ходе антропогенеза возникает и принципиально новый модуль — социальная наследственность. Это автономная система передачи и воспроизведения информации через воспитание и обучение. Другое — доминирование рационалистической компоненты мышления, катализировавшее развитие науки и технологии как энхансера адаптивной инверсии. Это резко ускорило процесс эволюционных изменений. Другой модуль — символическая система коммуникации — речь посредством мимического и звукового кода, а затем письменность (символическая наследственность).

Этот процесс сопровождался и существенными экологическими изменениями. Часто, захватывая новую область, человек настолько ее истощал, что возникала пустыня, например знаменитая пустыня Сахара.

Это приводило к дальнейшей миграции человека в пока более плодородные земли. В XIX в. двухмиллионный поток шел из Ирландии в Америку из-за голода и распространения фитофторы. В начале XX в. огромный поток эмигрантов шел из России, особенно после 1917 года. Сегодняшний пример — XXI века — поток беженцев в Европу из Африки. Основной источник всех бед — политическая нестабильность и связи, необходимые для выживания в огромной пустынной местности, охватывающей Сахару в Северной Африке, Аравийский полуостров, Синайскую пустыню, а также пустыни Сирии, Ирака и Иордании. В пустыне необходимое условие для выживания — человек — часть племени, чтобы защитить свои источники воды от других племен, также нуждающихся в воде. Этот факт превращает «другого» во врага, он чужой. Арабский мир во многом в этом образе жизни — даже в Европе. По цифрам мигрантов все потоки последние два века — сопоставимы.

Все это характерно для любого социокультурного гомеостаза, основанного на согласовании противоположно действующих сил и факторов. Хозяйственная деятельность человека в конечном итоге приобрела роль геологического фактора глобального масштаба, как писал об этом В.И. Вернадский. И реальный человек в этом мире перестал чувствовать себя как дома. Но в результате эволюции у человека возникла уникальная система выживания — стабильная эволюционная стратегия в составе трех автономных сопряженно эволюционирующих модулей — генетического, социокультурного и технорационалистического.

Одна из особенностей человеческого сознания состоит в том, что нам свойственно придавать приоритетное значение той информации, которая касается нас самих или наших близких. В то же время информация о событиях, несущих угрозу жизни, если эта угроза как-то отдалена во времени в будущее или носит вероятностный характер, в индивидуальном восприятии кажется достойной меньшего внимания. Например, высокая вероятность наступления преждевременной смерти мало кого отвратила от курения табака, зато какую бурю эмоций способно вызвать изменение вкуса привычной еды или технологии ее приготовления. Наглядный пример — широкая кампания против генетически модифицированных сортов растений (ГМО).

Такая «аберрация важности в сознании» ведет к тому, что у общества большой отклик вызывает, например, проблема содержания нитратов в овощах, с которыми мы встречаемся практически ежедневно, притом самым непосредственным образом, за столом. Мы легко понимаем, что избыток нитратов угрожает нашему личному здоровью. В то же время совершенно реальная опасность — риск повышения уровня радиционного фона и разрушения озонового слоя атмосферы, угрожающего небывалым увеличением частоты генетических и раковых заболеваний, активацией опасных инфекционных болезней, настолько мало трогает большинство людей, что даже особо и не обсуждается, например, необходимость отказа от употребления в быту аэрозольных баллончиков. А ведь фреон, выбрасываемый из них вместе с дезодорантом, лаком, краской или инсектицидом, является одним из основных «истребителей» озона. Конечно, аварии на промышленных холодильных установках приводят к еще большим выбросам фреонов, но и бытовые аэрозоли играют заметную роль в повышении содержания фреонов в атмосфере [Розанов, 2001]. Отсюда хорошо видно, что категория риска, а следовательно, и «опасного знания» имеет не только объективно научную, но и другую компоненту — социокультурную составляющую. Причем восприятие риска зависит от конкретного субъекта, а интерпретация — от конкретного социума [Глазко, Чешко, 2007].

Будущее развитие социумов невозможно без поддержания высоких темпов развития науки, в том числе и таких «рискогенных» ее областей, как генетика, физика, химия. И это несмотря на напряжение, которое они вызывают с уже существующими доминантами в обществе. Появление доктрины «опасного знания» — результат трансформации менталитета человечества на рубеже III тысячелетия. Ощущения глобального кризиса, тупика, в котором оказалось Человечество, возникли, в частности, в результате сходства и различий в менталитете нескольких этносов, которые повлекли за собой две мировые войны и «борьбу за мир», точнее за мировое господство. Этому помог переход из индустриального общества в фазу постиндустриальную, формирование ядерных, информационных, компьютерных, генных технологий и вызванный ими в обществе шок от возможных последствий.

Современный риск отличается от доиндустриальных тем, что истоки его лежат в политических решениях, принимаются не индивидами, а, к сожалению, государственными политическими структурами.

Кроме этого, возникающие риски проистекают из наиболее современных теоретических и технологических разработок, а способы предотвращения негативных последствий таких рисков основываются на фундаментальных знаниях и технологиях вчерашнего дня.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>