Мир, полный демонов: Наука — как свеча во тьме

До середины XX в. сохранялось убеждение — не только среди богословов и философов, но и среди многих биологов, — что жизнь не сводима к законам физики и химии, есть еще какая-то «жизненная сила», энтелехия, тао, мана — она-то и движет живыми существами, вдыхает в них жизнь. Немыслимо было поверить, будто вся сложность и красота, точное соответствие формы и функции в живом организме сводятся к взаимодействию атомов и молекул. В поисках ответа обращались к религии: Господь или боги вдыхают в неодушевленную материю жизнь, душу. В XVIII в. химик Джозеф Пристли пытался найти эту самую «жизненную силу», взвешивая мышь непосредственно до и после смерти. Все попытки провалились. Если душа и существует, то массы она не имеет, т. е. состоит не из материи.

Тем не менее даже склонные к материализму биологи оставляли себе право на сомнение: может, и не существует растительной, живой, грибной, микробной души, но все же для понимания жизни потребуются еще не известные науке принципы. К примеру, британский физиолог Джон Скотт Хол-дейн, отец Джона Бёрдона Сандерсона Холдейна, в 1932 г. задавался вопросом:

Какое разумное объяснение может механистическая теория жизни дать… излечению от болезни и ран? Никакого; лишь признать, что эти явления настолько странны и сложны, что пока что мы не умеем их понять. То же самое относится и к другому схожему феномену — размножению. Воображение бессильно представить себе столь сложный и тонкий механизм, который мог бы, подобно живому организму, многократно воспроизводить самого себя.

Однако прошло всего несколько десятилетий, и новые сведения из области иммунологии и молекулярной биологии внесли ясность там, где прежде мы натыкались на непроницаемые тайны.

Прекрасно помню, как в ту пору, когда впервые были открыты молекулярная структура ДНК и генетический код, т. е. в 1950-е и 1960-е гг., биологи, занимавшиеся организмами в целом, упрекали провозвестников этой новой науки, молекулярной биологии, в редукционизме. («Эта ДНК не поможет им разобраться даже в устройстве червя!») Вообще-то сводить все к «жизненной силе» — тоже своего рода редукционизм. Теперь мы знаем, что все живое на Земле, каждое существо, несет в себе генетическую информацию, закодированную в нуклеиновых кислотах, и все сверяются с одной и той же шифровальной книгой, применяя эти генетические инструкции. Мы научились считывать этот код. Одни и те же органические молекулы — всего несколько десятков — выполняют в биологии огромное количество разных функций. Выявлены гены, ответственные за муковисцидоз и за рак груди. Выстроена последовательность из 1,8 млн. цепочек ДНК, из которых состоит бактерия гемофильной палочки (всего 1743 гена). Подробно описаны функции большинства из этих генов: одни производят сотни сложнейших молекул, другие защищают микроорганизм от тепла и антибиотиков, третьи ускоряют мутации, четвертые воспроизводят точные копии гемофильных палочек. Разобраны и геномы многих других организмов, в том числе круглого червя Caenorhabditis elegans. Молекулярные биологи прилежно выстраивают цепочку из 3 млрд. нуклеотидов, которым подчинено сотворение человека. Еще лет десять или двадцать, и задача будет решена (другой вопрос — на пользу ли нам пойдет это знание или обернется новыми опасностями).

Окончательно установлена связь между ядерной физикой, молекулярной химией и святая святых — размножением и наследственностью. Не понадобилось вводить в науку новые принципы. Похоже, и в самом деле небольшим количеством простых фактов можно объяснить невероятную сложность и разнообразие живых существ. Молекулярная генетика также сохраняет уникальность каждого организма.

В физике и химии редукционизм давно уже укрепился. Далее я расскажу о том, как теории электрических и магнитных взаимодействий, а также теория относительности удивительным образом сложились в единую картину. И уже несколько веков нам известно, что небольшой набор сравнительно простых законов не только объясняет, но и точно описывает количественно и предсказывает огромное множество явлений не только на Земле, но и во Вселенной.