Те из нас, кто способствовал развитию новой науки — кибернетики, находятся, мягко говоря, не в очень-то утешительном моральном положении. Эта новая наука, которой мы помогли возникнуть, ведет к техническим достижениям, создающим, как я сказал, огромные возможности для добра и для зла. Мы можем передать наши знания только в окружающий нас мир, а это — мир Бельзена и Хиросимы. Мы даже не имеем возможности задержать новые технические достижения. Они носятся в воздухе, и самое большее, чего добился бы кто-нибудь из нас своим отказом от исследований по кибернетике, был бы переход всего дела в руки самых безответственных и самых корыстных из наших инженеров. Самое лучшее, что мы может сделать, — это позаботиться о том, чтобы широкая публика понимала общее направление и значение этой работы, и ограничиться в своей собственной деятельности такими далекими от войны и эксплуатации областями, как физиология и психология. Как упоминалось выше, есть и такие, кто надеется, что польза от лучшего понимания человека и общества, которое дает эта новая наука, сможет предупредить и перевесить наше невольное содействие концентрации власти (которая всегда — по самим условиям своего существования — сосредоточивается в руках людей, наиболее неразборчивых в средствах). Но я пишу это в 1947 г. и должен заявить, что надежда на такой исход очень слаба.
Джон Кендрю
Нить жизни
Глава 2
Внутри клетки
В предыдущей главе мы говорили о революционных потрясениях в биологии, благодаря которым создалась возможность все более глубокого и полного изучения живых организмов при все возрастающей степени разрешения. Мы говорили о целом организме. Затем — о клетке и, наконец, обратились к химическим реакциям, протекающим внутри клетки, сравнив их с производственными процессами на фабрике.
Далее мы сказали, что молекулярная биология исследует главным образом работу клетки на молекулярном уровне и при этом вскользь упомянули два наиболее важных вида молекул, являющихся компонентами клетки, а именно молекулы белков и молекулы нуклеиновых кислот. Мы указали, что и те, и другие представляют собой молекулы-гиганты, состоящие из тысяч атомов, тогда как обычные молекулы, с которыми привыкли работать химики, содержат не более нескольких десятков атомов. Мы отметили, что именно такие гигантские молекулы играют в биологических системах наиболее важную роль.
Фактически секрет возникновения, существования и значения молекулярной биологи кроется в появлении возможности изучать эти гигантские молекулы, не подвластные старым химическим методам.
Три следующие главы будут посвящены белкам. Пытаясь представить, как выглядит молекула белка, мы будем вынуждены перейти на язык химических формул и молекулярных моделей, причем это будут достаточно сложные формулы и модели — речь ведь идет об очень сложных молекулах. Поэтому сначала мы попытаемся выяснить, что означают те формулы и модели, которыми пользуются химики.
Формулы — это всего лишь символы. Когда вы смотрите на формулу вещества, вы видите не само вещество, а только его символ — своего рода абстракцию реального объекта. Но опытному глазу химика она кое-что говорит. Она как бы заставляет звенеть звоночки в его мозгу, и чем опытней химик, тем больше таких звоночков будет звенеть.
Возьмем, к примеру, формулу воды Н2
O — едва ли не самую простую и всем известную формулу. Что она означает? Она говорит нам, что молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Химик, глядя на эту формулу, сразу же представляет себе, что атомы молекулы воды расположены так, что угол между направлениями связей Н — О и О — Н должен быть около 105°, а расстояния между атомами водорода и кислородом составляют по 0,96 × 10-8 см — чуть менее одной стомиллионной доли сантиметра. Конечно, вывести эти факты из каких-то простых принципов мы не сможем; они являются частью накопленных химиками знаний о строении молекул. Их и вспоминает химик, когда смотрит на формулу Н2O. Формула, приведенная на рис. III[238], по сравнению с формулой Н2O отражает свойства молекулы воды полнее и поэтому выглядит гораздо более содержательным символом.