Юрий Берков "Наука и техника будущего"

Заканчивался ноябрь. За окном мела позёмка, а в лаборатории института было тепло и тихо. Андрей сидел за компьютером, завершая оформление заявки на своё открытие. Сергей работал с компьютерной моделью 23-ей X-хромосомы.

В лабораторию вошёл профессор Лебедев.

– Добрый вечер, друзья. Как успехи?

– Нормально, – ответил Андрей.

– Это хорошо. А у меня к вам просьба. Небольшая. Надо считать геном одного пациента клиники. Проверить его клетки на наличие мутаций. Хотел поручить это начальнику лаборатории Кондееву, да он сильно загружен. Пишет итоговый отчёт по теме «Детектор». В декабре у него защита.

– Что за необходимость? Чьи клетки? – спросил Сергей.

– Да парнишки одного, который долгое время болел после облучения.

– А в чём дело? Зачем ему понадобился генный анализ? До сих пор делали только хромосомный. Этого достаточно, чтобы судить о степени поражения генома.

– Хромосомный анализ уже сделали. Все хромосомы на месте. Мейоз нормальный. Полный гаплойдный набор. Но когда лаборантка показала фотографии профессору Звереву, тот заметил некоторые утолщения в локусах 6-ой и 7-ой хромосом. Диски как бы слегка пуфированы. Это его заинтересовало. Вот Зверев и попросил меня сделать анализ генома. Разобраться в чём дело. Ты сможешь это устроить?

– Когда надо?

– Желательно сегодня.

– Но уже семь часов… Это займёт часа два, если исследовать только две эти хромосомы… Попробуем, конечно… И Сергей стал готовить к работе многоканальный секвенатор.

– Что нового в генетической науке? – задал он профессору дежурный вопрос, чтобы поддержать разговор.

– Что новенького? Да как тебе сказать? Всё новенькое ты знаешь не хуже меня. Каждый день открытия в науке не делаются… Вот Институт генетики в Москве берёт на следующий год тему: «Моделирование саморазвития зародыша человека по заданному генетическому коду». Теперь у них есть полная модель генома человека со всевозможными мутациями. Раньше институт вёл подобную тему по геному мыши. Получалось неплохо. Компьютер моделировал процесс саморазвития зародыша от единичной оплодотворённой яйцеклетки до зрелого плода, готового к рождению. Все дефекты генома чётко прослеживались в дефектах плода. Они совпадали с набранной статистикой по мутациям генома мыши. Компьютер чётко показал, какие уродства возникают при тех или иных хромосомных мутациях, какие дефекты формируются при генных мутациях. Когда плод жизнеспособен, а когда нет. Они также имитировали влияние внешних условий на развитие плода. Меняли температуру, рН крови, вводили разные химические соединения в плазму, геномы вирусов и всё это условно, на генетической модели. Но модель саморазвития зародыша абсолютно адекватно реагировала на все эти изменения. На дисплее можно было видеть контуры мышонка, его внутренние органы, как будто там был настоящий зародыш.

– Здорово, – отозвался прислушивавшийся к разговору Андрей. – Значит, теперь решили сразу перейти к геному человека?

– Да. А чего тянуть? Ведь генетическая модель – это не сам человек. Здесь не надо делать эксперименты на людях. А с моделью можно экспериментировать сколько угодно. Я не думаю, что у них всё сразу получится, но попытка – не пытка.

Тем временем Сергей уже заканчивал подготовку секвенатора.

– Всё, – заявил он, – давайте, Леонид Иванович, пробирку.

Через несколько минут секвенатор был запущен и компьютер начал анализ генома.

– Ну вот, теперь остаётся только ждать, – сказал Сергей. – А пока давайте попьём чайку! Андрей, хватит тебе корпеть над наукой, отдохни.

Андрей оторвался от своего занятия.

– Я слышал про эксперименты на растениях. Там генетики действительно добились больших успехов. Ещё лет десять назад у них из модели генетического кода пшеницы появлялся какой-то «лопух», а теперь компьютерную модель растения не отличишь от настоящего.

– Ну, на счёт лопуха ты малость загнул, – сказал профессор, – однако действительно сложности были. Но проблема-то какова?! Всё необходимо смоделировать абсолютно точно, и всё это на генетическом, на молекулярном, на и на клеточном! Кроме того, необходимо смоделировать условия саморазвития зародыша, в среде его обитания. Малейшая неточность и картина искажена. Эти десять лет не прошли даром. Теперь генетики научились точно воспроизводить весь онтогенез.

– Это прекрасно, только какова практическая ценность этих моделей? – спросил Андрей.

– А ты знаешь пословицу: «Нет ничего практичней хорошей теории» – ответил Леонид Иванович. – Практическая ценность заключается в возможности прокрутить весь процесс развития зародыша во взрослое растение за несколько часов, вместо нескольких месяцев или нескольких лет естественного развития. На экране компьютера всё протекает как в ускоренном кино. Не успел посадить семечко, а уже появился росток, затем цветок, а вскоре и плод. Представляешь насколько быстро теперь можно исследовать влияние тех или иных мутаций генома на развитие организма!?

Мутации можно вводить искусственно, перестраивая геном по своему усмотрению. Это же генная инженерия на высшем уровне! Это высший пилотаж в генетике. И, ты не представляешь, каких химер можно получить на экране! Но среди химер могут попасться и очень ценные формы жизни. Не нужны ни растения, ни животные, ни человек, нужна только информация – модель саморазвития генома. И мы сможем на компьютерах конструировать новые виды растений, животных и, наконец, человека! Мы сможем приспосабливать их к самым невиданным условиям обитания, к жизни на других планетах, в далёких космических поселениях, везде, где в принципе возможна жизнь.

– Это хорошо, но это весьма далёкие перспективы. А что мы имеем сегодня? – спросил Сергей, наливая чай в стаканы.

– А сегодня мы имеем возможность быстрой селекции земных растений и животных. Ты знаком с сельским хозяйством?

– Слегка. В основном как потребитель сельхозпродуктов.

– Ну, я примерно так же. Однако я знаю, например, что современные огурцы выращивают на кабачковой основе. То есть, мы имеем ствол и листья огурца, а корни кабачка.

– И зачем это нужно?

– А затем, что кабачки менее теплолюбивы, менее требовательны к воде, и более высокоурожайны. И в то же время, они из семейства огуречных. Так что генетически они близки с огурцом. Все изменения генома кабачка сперва были проиграны на компьютере, а затем осуществлены на практике методами генной инженерии. В результате были получены новые ценные растения. Или возьми тыкву – нашу северную культуру. Она дальняя родственница дыням. Сейчас уже получены северные дыни, выращенные на генетической основе тыквы. А сколько ещё замечательных возможностей сулит нам генная инженерия в сочетании с компьютерным моделированием?! Я верю, что появится северный ананас, северный виноград, северный арбуз, да и вообще неизвестные ранее фрукты и овощи. А животные! Ты видел современных коров? Это же не коровы, а фабрики молока! Ноги у них короче, но мощнее, особенно задние, вымя – в полживота, а тело покрыто густой шерстью, как у мамонтов. Так, что им не страшны сибирские морозы. Животные годятся для бесстойлового содержания и летом и зимой. Только корм давай! И они отдадут тебе и молоко, и мясо, и шерсть. Мы часто не обращаем внимания на современных животных. Они для нас привычны. Но лет 20 – 30 назад их ещё не было! Это новые породы.

– Вы хотите сказать, что уже недалеко и до конструирования нового человека? – спросил Андрей.

– Конечно, – ответил Леонид Иванович. – Лет через сто мы будем казаться нашим потомкам неандертальцами каменного века. Родятся новые люди, новые кроманьонцы, с более совершенным телом, более совершенным мозгом, с большей продолжительностью жизни, красивые, умные и здоровые.

– А что будет через 200 – 300 лет? – спросил Сергей.

– А через 300 лет вы вряд ли встретите человека в современном его обличии. Человечество выйдет за пределы Земли и расползётся по всей Солнечной системе! Жить ему придётся в самых разнообразных условиях: и на далёких планетах и на их спутниках, и в космосе и под водой, и на поверхности планет и под поверхностью. Человек с помощью генной инженерии изменит себя до неузнаваемости. Мы стоим на пороге генетической революции. Через 300 лет люди смогут жить в воде как дельфины, летать по небу как птицы и выдерживать перегрузки в сотни G, перемещаясь в космосе на гигантские расстояния. Конечно, это будут совершенно разные организмы, но всех их объединит высокий интеллект. Люди будущего будут жить долго, победят все болезни, будут программировать свой мозг и младенцы станут умны как старцы, а старцы будут на порядок умнее нас с вами.

– Прекрасно. Похоже, что моделирование саморазвития генома – это ключ генетики, ключ в будущее! – воскликнул Сергей. – Приятно, чёрт побери, что и мы приложили к этому руку. Что хоть одна бороздка, одна загогулинка в этом сложнейшем ключе – наша! А вы, Леонид Иванович, будете участвовать в этой теме?

– Конечно. Наш институт будет анализировать насколько совпадают последствия мутаций 23-ей хромосомы, выявленные на основании статистики, с данными компьютерной модели. Нам предстоит очень непростая и кропотливая работа. Задача состоит в том, чтобы добиться полной адекватности искусственной и естественной генетических систем.

– А мы сможем участвовать в этой работе? – спросил Андрей.

– Если хотите, сможете. Я заключу с вами договор, и вы будете в составе временного творческого коллектива. Заодно напишете диссертации.

– Но у меня уже есть степень магистра, – напомнил Сергей.

– Пиши кандидатскую. Года через три станешь кандидатом биологических наук. А там и доктором. Это прямой путь в академики!

– Ну, скажете тоже… Какой из меня академик?!

– А ты думаешь академики все очень старые и очень серьёзные?

Сергей пожал плечами. – Не знаю… Я как-то об этом не думал… Но, кажется, нам пора посмотреть, что получается с анализом генома.

– Выведи, пожалуйста, на дисплей данные анализа 6-ой хромосомы, – попросил Лебедев?

– Сейчас.

На экране появились результаты анализа генома. Из 14400 молекул ДНК 6502 оказались в пределах нормы, а 6793 – мутантными. Мутация почти везде одна и та же. В район 19-го локуса попала лишняя цепочка нуклеотидов.

– Что же это может быть? – недоумевал Сергей. – Вирусная ДНК? Не похоже. Слишком большая… И потом, мутация стойкая.

Андрей и Леонид Иванович тоже стояли, почёсывая затылок, и терялись в догадках.

– Странно… Везде закодирована одна и та же полипептидная цепь, – произнёс профессор. – А что мы имеем по 7-ой хромосоме?

Сергей быстро нашёл нужный отрезок информации.

– Смотрите! И здесь она!

– А диски-то пуфированы, – отметил Андрей.

– Да, чёрт возьми, эта цепочка генов активна. Её не заблокируешь. Аллель доминантен! Значит, будут изменения на клеточном уровне. Но к чему они приведут? У нас есть в картотеке что-нибудь подобное?

Леонид Иванович пожал плечами. – Вроде бы нет. Пойду, посоветуюсь со Зверевым, – сказал он и вышел.

Друзья закрыли лабораторию и отправились по домам.

9. Человек будущего

(Отрывок из романа «Новые кроманьонцы»)

Сергей – студент пятого курса медицинского института, генетик.

Андрей – студент пятого курса медицинского института, генетик, друг Сергея.

Окончились лекции в медицинском институте. Сергей медленно поднялся с кресла, разминая затёкшие ноги. Потянулся, зевнул и решил зайти в рекреацию.

«Надо бы восстановиться, вздремнуть, – подумал он – Полчаса полноценного сна не помешают».

Зайдя в помещение уставленное мягкими креслами с откидными спинками, устланное ворсистыми зеленоватыми коврами, Сергей сделал несколько глубоких вдохов и устроился полулёжа в одном из свободных кресел. Играла тихая музыка, в креслах дремали студенты и студентки. Они лежали расслабленные, спокойные. Лица одних были печальны, сосредоточены, на других блуждала лёгкая улыбка. Кругом был полумрак и покой.

Сергей опустился в свободное кресло, вытянул ноги, сложил руки на животе и стал погружаться в небытиё. Для этого требовались небольшие, но определённые усилия по расслаблению мышц.

Всё это Сергею удалось сделать довольно легко, поскольку подобные упражнения он проделывал уже многократно в течение всего периода обучения в институте.

«Мне спокойно и удобно, – мысленно произносил Сергей. – Ничто меня не беспокоит. Мне дышится легко и свободно. Я засыпаю».

При этом он расслабил все мышцы. Руки и ноги сразу потяжелели, потеплели и стали как плети. Приятная истома разлилась по всему телу. Мысли текли вяло, путались, музыка в зале отодвинулась куда-то и стала почти не слышной. Стало хорошо, тепло, уютно. Не было ни зала, ни студентов вокруг. Был лишь покой, чувство невесомости и лёгкости во всём теле. Наконец исчезло и оно. Сергей впал в полудрёму.

Прошло минут сорок. Понемногу мысли в голове начали просыпаться. Ему виделось, что он летает над тайгой, над городом, и рядом с ним парит его Юля. Что они птицы и живут в этом бездонном голубом небе свободные и счастливые.

Постепенно вновь появилась музыка, послышались чьи-то мягкие шаги, приглушённый шёпот. Сергей очнулся. Он всё еще был слаб, безволен, бестелесен. Минут пять он лежал неподвижно, потом пошевелил пальцами рук, сцепил их и потянулся, выбросив вперёд руки. Глубокий вдох наполнил лёгкие кислородом, затем короткий сильный выдох и вот уже всё его тело ожило, наполнилось упругой силой, энергией, бодростью. Захотелось встать, открыть глаза, улыбнуться и… взлететь!

Так он и сделал. Вот только взлететь Сергею не удалось. Сильный взмах рук подбросил его чуть-чуть, но привычная земная тяжесть вернула на землю.

«Жаль, что я не умею летать, – подумал Сергей. – Плохо, что люди не летают. Но когда-нибудь они взлетят! Такое ведь вполне возможно с помощью генной инженерии. Люди – птицы! А почему бы нет? Конечно, их генетический код станет другим… Придётся облегчить кости, сделать их трубчатыми. Укоротить ноги и значительно удлинить руки. Вся грудная клетка должна стать шире, мощнее, ведь потребуются огромные мышечные усилия при взлёте. Вот только крылья отращивать не стоит. Руки должны остаться человеческими, умелыми. А крылья можно сделать искусственными и надевать их при необходимости. Неудобно с крыльями в помещении, мешать будут. Не жить же людям – птицам на улице, на деревьях! А голова? Голова пусть остаётся, как есть. Тяжеловата, конечно… Но тут уж ничего не поделаешь. Мозги надо сохранить. Разве что кости облегчить. Теперь вопрос о мышцах. Их белковый состав придётся слегка изменить. Мышцы должны стать сильнее, выносливей, эффективнее. Но это не трудно. Белковый состав мышц птиц известен. Должно стать крупнее сердце, сосуды. Но это тоже не проблема. А вот корм… Он должен быть очень калорийным и легко усвояемым. При коротком кишечнике и малом желудке, придётся часто есть. Это конечно минус, но что делать? Корм лучше создавать искусственный. Этакий белково-углеводный концентрат с витаминами, микроэлементами и вкусовыми добавками. Он должен быть густой, без лишней воды или сухой, типа хлеба.

А что, собственно, даст человеку умение летать? Свободу передвижения? Но мы и так свободно передвигаемся на автомобилях, самолётах, вертолётах. Да и скорость побольше, чем у птиц. Радость ощущения свободного полёта? Несомненно. Но если летать каждый день, радость ощущений пройдёт, притупиться. Вряд ли птицы или мухи всё время радуются оттого, что летают. Это их привычное, нормальное состояние. И всё-таки должна же быть какая-нибудь польза от умения летать… Удобство! Вот главное. Не надо покупать автомобиль, вертолёт. Не надо заботиться об их исправности, заправлять топливом, заводить, ехать, соблюдать правила движения. Не нужным станет городской транспорт, метро. Станет легко путешествовать. В сельских районах удобнее будет осматривать поля, пастбища, стада животных. А, в конечном счёте, выиграет природа. Это не мало! Техника ломается, требует ремонта, обслуживания, хороших дорог. Отвлекает массу средств, людей, коверкает природу. А люди-птицы будут едины с природой. В целом экология явно выиграет от таких перемен.

Интересно, что проще, сделать из птицы человека, снабдив её человеческим мозгом, руками, или из человека птицу? И нужны ли ей перья? А что станет с продолжительностью жизни? Впрочем, вороны и орлы живут очень долго. Так, что проблем тут не будет. Перья, пожалуй, не нужны. Можно носить одежду. Так проще с теплорегуляцией, хотя температуру тела придётся слегка повысить. Тогда ускорится обмен веществ, увеличится энергия мышц. Человек станет активнее, бодрее. А чей генетический код положить в основу – не суть важно. Всё равно это будет новый генетический код, не птицы и не человека. Впрочем, к человеку он, наверное, будет ближе. Ведь сохраниться мозг человека, центральная нервная система, все чувства, эмоции. И детородная система сохраниться. Не может же ребёнок через три недели вылупиться из яйца! Меньше чем за семь месяцев человеческому детёнышу не развиться, слишком уж сложный организм. Хотя, пожалуй, при повышенной температуре тела хватит и пяти – шести месяцев. А потом выхаживание в «инкубаторе». Зато плод будет маленький, не будет сильно обременять мать, да и рожать станет легче. Это всё плюсы.

Грудью кормить мать не будет. Разве, что пару недель после рождения. А затем специальные смеси. Дети будут расти быстро, будут крепкими и здоровыми. А чрез год – полтора они смогут впервые надеть свои маленькие крылья и взлететь. Конечно, перед этим им необходимо будет как следует потренироваться на специальных тренажёрах, развить руки, плечевой пояс. Главное – это уберечь малышей от травм. Тут всю птичью систему управления полетом придётся взять готовую, один к одному, чтобы не изобретать велосипед.

Наверное, количество хромосом в генетическом коде придётся увеличить, но это не страшно. Есть животные, и даже насекомые у которых число хромосом намного больше, чем у человека. Надо бы на досуге заняться этой проблемой. Прикинуть, что к чему. Сравнить гены орла и человека. Наметить, что и как надо изменить. Пусть это будет не очень точно, но надо же с чего-то начинать. Потом построим компьютерную модель всего генома и прокрутим развитие зародыша. Посмотрим, что из этого выйдет, к чему мы придём. Не получится сразу, попробуем ещё раз, десять раз! Пока не добьёмся положительного результата. А когда человек – птица оживёт на экране компьютера, тогда можно будет воссоздать геном в натуре, создать первых живых Икаров или… ангелов? Конечно, это будет не просто и не скоро, но это реально, а значит стоит попробовать. Лет, этак, через сто люди – птицы будут жить среди нас и станут привычными, естественными. Станут нашими братьями по разуму. Они будут учиться, работать, творить, но по-своему. В своём мире искусства, в своём мире чувств и эмоций. У них будет своя жизнь – птичья, свои проблемы и интересы. И если они окажутся лучше нас приспособленными к жизни на Земле, то их популяция станет быстро расти и на Земле станет две цивилизации. Впрочем, нет. Цивилизация будет одна, только она станет богаче, сложнее. Постепенно люди – птицы займут ведущее место среди жителей планеты, а старые генетические формы сойдут с исторической сцены. Уйдут спокойно, без борьбы потому, что всё будет решаться демократическими методами, мирно. Просто лучшее, прогрессивное постепенно вытеснит старое, консервативное. И люди станут счастливее, свободнее. Конечно, останутся города, транспорт, ведь грузы на себе не повезёшь. И сельское хозяйство останется, так как нужен высококачественный корм для новых людей-птиц, нужна одежда, жильё, школы, театры и многое другое.

Впрочем, сельское хозяйство, наверное, здорово изменится. Ведь, высококачественный белковый корм будут производить на специальных химических заводах из любого растительного и животного сырья. Из любого! Хоть из насекомых.

Здорово я придумал! Один прорыв в будущее тянет за собой массу других. Это лавина, поток! Вот так всегда, одно цепляется за другое. «Если беда, то не одна, а если удача, то с придачей».

Так думал Сергей, возвращаясь из института домой. Хмурый зимний день перевалил за половину. Небо было затянуто серыми облаками, мела позёмка и редкие прохожие старались поскорей укрыться в транспорте, в подъездах домов, в кафе, в магазинах. Лишь поток машин вяло тянулся нескончаемой лентой по широкому проспекту, да вороны сонно летали над головами прохожих, выискивая что-нибудь съестное. Сергей повертел головой, прикидывая где бы тут смог взлететь или опуститься современный Икар и не нашёл подходящего места кроме сквера на площади.

«Да, не приспособлены наши города для таких крупных „пернатых“, – подумал он. – Придётся делать специальные площадки или приспосабливать крыши домов. Иначе будет много травм. Если размах крыльев „Икаров“ составит 4 – 5 метров, то с тротуара не взлететь. Вот и ещё одна проблема».

А вечером, войдя в биохимическую лабораторию, Сергей застал там своего друга Андрея. Тот, склонившись над экраном компьютера, что-то внимательно рассматривал.

– Привет. Чем занимаешься?

– Готовлюсь к сессии. Решил ещё раз посмотреть полимеразную цепную реакцию.

А чего там смотреть? Всё проще пареной репы. Денатурируешь две цепочки ДНК и присоединяешь к ним праймеры. Затем удлиняешь их и получаешь копию ДНК. Повторяешь весь цикл и две копии ДНК в кармане. Затем их четыре, потом восемь и так далее. Хоть миллион, до неба! Это гениальное открытие Мюллиса позволяет копировать любую ДНК в неограниченном количестве. Стоит только генетикам создать новую ДНК какого-нибудь организма или растения, и мы сможем получить её в миллионах экземплярах в считанные часы. А дальше помещаем ДНК в живую безъядерную клетку и пошло размножение! Смотришь, через пару недель лезет из пробирки новое неизвестное миру растение или формируется невиданное раньше животное.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=69306091&lfrom=174836202) на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.