Применение различных излучений для лечения рака могло стать научным, а не чисто эмпирическим методом только на основе молекулярной биологии. Непосредственным объектом радиотерапии служит поведение клеток. Но это поведение запрограммировано в молекулах ДНК. В настоящее время существуют мутационная концепция происхождения рака и другая концепция, возлагающая ответственность за злокачественные новообразования на вирусы. Первая из этих концепций исходит из изменений в генетическом коде как из исходного процесса. Вторая концепция считает исходным процессом проникновение в организм вируса. Но возможно, что вирус воздействует на хромосомы, нарушая их структуру, и видоизмененная, генетическая информация предопределяет способность клеток к злокачественному росту [61]. Во всяком случае без представления о хромосомах и генетическом коде ни этиология, ни терапия рака не могли бы развиваться.
Вместе с тем радиотерапия рака не могла бы развиваться как научная, а не чисто эмпирическая дисциплина без детального представления о воздействии различных по интенсивности и частоте излучений и различных по типу частиц на возникновение радиохимических реакций на молекулярном. уровне. Заметим, что речь идет о существенно квантовых процессах.
Можно думать, что современное применение излучений в сельском хозяйстве и в медицине еще очень далеко и по масштабу, и по характеру от того, что будет достигнуто в последней четверти столетия. Здесь нужно вспомнить о квантовой электронике. Не исключено, что уже в конце XX в. человечество шагнет далеко вперед по пути радикального увеличения продовольственных ресурсов, лечения рака и существенного удлинения жизни людей с помощью квантовой электроники и молекулярной биологии.
Дж. Томсон говорит, что современная радиационная генетика напоминает попытку улучшить статую, обстреливая ее с дальнего расстояния из пулемета[62]. Действительно, применяемые сейчас излучения — это стрельба наугад, с тем чтобы из большого числа неожиданных мутаций выбрать положительные, закрепив их отбором в течение сравнительно долгого времени на ряде поколений животных или растений. Мы не можем вести прицельную стрельбу по хромосоме, во-первых, потому, что у нас нет прицельного оружия (излучение охватывает большой участок живой ткани), и, во-вторых, потому, что у нас нет точно локализованной цели (мы еще не знаем достаточно детально внутреннюю структуру молекулы ДНК и роль ее элементов в образовании тех или иных мутаций).
По-видимому, квантовая электроника может помочь и в прицельности стрельбы, и в локализации цели. Электронный микроскоп позволяет изучать очень малые участки. На таком участке можно сконцентрировать пучок электронов или тонкий пучок квантов электромагнитного излучения. Это будет не только прицельная стрельба, но и метод локализации цели, потому что электроника здесь позволит экспериментально изучать функции элементов молекулы ДНК в создании тех или иных мутаций, исследовать механизм их возникновения и в конце концов получать заранее определенные мутации, воздействуя на соответствующие элементы молекулы.
Речь идет не только о квантовой электронике в узком смысле, но и о всей совокупности излучений различных по типу частиц, различных по энергии, из различных источников. Квантовая электроника позволяет направить на клетку и далее на хромосому луч, чрезвычайно сконцентрированный в пространстве. С другой стороны, можно точнее локализовать излучение во времени, пользуясь релятивистским эффектом: время бежит для бомбардирующей частицы быстрее или медленнее в зависимости от скорости движения частицы; соответственно можно регулировать время ее жизни и фиксировать длину пробега. Быть может, в терапии рака будет широко применяться облучение релятивистскими частицами, которые распадаются там, где это необходимо, и не поражают здоровые ткани.
Сейчас трудно предвидеть конкретные формы «прицельной» радиационной генетики, «прицельной» радиационной терапии. Нас и интересуют здесь не эти конкретные формы, а принципиальное значение этой тенденции для общего прогноза на 2000 г. Оно состоит в переходе к сознательной перестройке детальной структуры биополимеров. Если квантовая электроника концентрирует неупорядоченное и в этом смысле «энтропийное» множество источников излучения, то квантовая биохимия, применяющая тонкие лучи коротковолновых излучений и тонкие потоки различных по типу и энергии частиц, уменьшает неупорядоченность воздействий на генетические изменения.
Наиболее энтропийной, неупорядоченной, неконтролируемой формой таких изменений являются мутации, вызываемые радиационным фоном. Конец XX в. будет временем уменьшения этой энтропийной формы воздействия на жизнь и возрастания концентрированных форм такого воздействия.
В одной из дальнейших глав мы остановимся на проблеме информации и ее накопления и концепции как стержневой линии прогресса во всех областях. Сейчас, забегая вперед, можно отметить следующее.