Простые вопросы. Книга, похожая на энциклопедию

С другой стороны, человек стал делать и миниатюрные предметы и с прецизионной точностью обрабатывать материалы. Если характеризовать современную точность, то получается, что в наши дни человек уверенно работает в области микрометровых технологий. Один микрометр — это одна миллионная часть метра, или 1000 нанометров. Таким образом, когда говорят о нанотехнологиях, речь идет о дополнительном, более чем десятикратном уменьшении размеров изготовляемых объектов. Казалось бы, ну и что? Подумаешь, в десять раз. Не впервой. Однако такой масштаб ответственности человечество примеряет впервые.

Есть ли в природе объекты таких малых размеров? Есть! Весь живой мир на Земле создан на основе нанотехнологий. Все живое, как известно, состоит из клеток, характерный размер которых составляет 10 микрометров, то есть 10 000 нанометров. Внутри клетки имеется множество важных для ее работы органоидов, сложнейших по устройству и функциям структур, которые как раз и имеют такие размеры — от десятков до сотен нанометров, в масштабах которых собирается работать нанотехнология. Речь, следовательно, идет о создании чего-то сопоставимого с жизнью на Земле, созданной природой.

В принципе, задача построения таких миниатюрных систем — аналогов машин и механизмов — решена. С помощью техники атомно-силовой микроскопии можно сконструировать, буквально сложить из отдельных атомов, как из кирпичиков, любую заданную систему с любыми свойствами, необходимыми для решения самых разных задач — от лечения людей до освоения космоса. Такое конструирование не будет очень простым, так как физические и химические закономерности в наноструктурных объектах принципиально отличаются от закономерностей, поведения отдельного атома или среды, состоящей из большого числа атомов. Эти особенности изучаются, и нет сомнений, что методы создания наноструктурных механизмов будут совершенствоваться.

Далее возникает проблема массового производства таких объектов, которая решена природой, умеющей размножать клетки делением, и не решена человеком, но есть теоретические предположения. Это значит, что рано или поздно человечество научится производить наноустройства в необходимых количествах.

Однако самое главное, что по предлагаемым способам тиражирования такие наносистемы могут стать способными к самостоятельному развитию, как развивалась жизнь на Земле, и нет гарантий, что мы сможем управлять этим новым эквивалентом жизни, или, если хотите, новой альтернативной жизнью.

Польза некоторых из уже реализованных наноустройств, в частности широко известных нанотрубок, очевидна. И у человечества достаточно времени, чтобы подумать, где следует остановиться.

Что такое наследственность?

Наследственность — это присущее всем живым организмам свойство передавать в ряду поколений от родителей детям сходство форм, физиологических особенностей, обмена веществ и характера индивидуального развития. Только благодаря биологической наследственности оказывается возможным воспроизведение форм жизни из поколения в поколение. Это принципиально отличает характер развития живого мира от неживого.

Генетическая информация хранится в дезоксирибонуклеиновой кислоте — ДНК. Она записана с помощью кода, представляющего собой чередование всего четырех нуклеотидов — аденина, гуанина, тимина и цитозина. Этого алфавита из четырех букв оказывается достаточно, чтобы написать детальную инструкцию, как должен создаваться и развиваться будущий организм. Ген можно рассматривать приблизительно как параграф инструкции, описывающей важную деталь будущего организма. В целом же для человека такая инструкция записана в 23 парах хромосом, входящих в состав ядра клетки. При этом в каждой паре передана одна хромосома от отца и одна от матери.

Хромосомная наследственность подчиняется довольно строгим математическим закономерностям, часть из которых была открыта Грегором Менделем. Проявление признаков, заложенных в генотипе, может зависеть от условий среды. Так, скажем, цвета глаз или группы крови это не касается, а вот рост и вес тела сильно зависят от условий развития.

Однако в клетке есть и ДНК, входящая не в состав ядра, а в другие органеллы. Она обеспечивает неядерный механизм наследственности, который подчиняется иным закономерностям. Неядерная наследственность в основном передается по материнской линии.

Иногда термин «наследственность» применяют к передаче некоторых инфекций. Такую наследственность называют инфекционной. В тех редких случаях, когда инфекционные агенты взаимодействуют с клетками хозяина вплоть до вторжения в его генетический аппарат, отделить инфекционную наследственность от нормальной биологической практически невозможно.