11 месяцев назад
Нету коментариев

Ю. А. ОВЧИННИКОВ,

академик, лауреат Ленинской премии

Когда речь заходит о том, какая из всех естествен­ных наук занимает сейчас самые передовые позиции, многие называют биологию. За последние десятилетия она коренным образом изменилась и уже сегодня играет заметную роль не только в познании сущности мира, но и в практической деятельности человека. А из всех на­правлений биологии сегодня на первый план вышло то, которое мы иногда называем биологией физико-химиче­ской и которое возникло благодаря творческому соеди­нению идей и методов биологии, физики и химии.

Первые шаги этого направления были связаны, по­жалуй, больше всего с физикой; физике обязана своим возникновением одна из важнейших дисциплин этого нового направления — молекулярная биология. Химики тогда стояли как бы немного в стороне от этого нового направления в биологии. Может быть, в силу некоторых Особенностей своей профессии; ведь не случайно еще Роберт Бойль одно из своих главных сочинений назвал «Химик-скептик». Химики привыкли основывать свои выводы на солидной экспериментальной базе и только потом переходить к широким обобщениям. Может быть, поэтому некоторые химики и биохимики встретили но­вое направление в штыки. Например, известный амери­канский биохимик Эрвин Чаргафф, вспоминая о первых шагах молекулярной биологии, писал: «Мне стало ясно, что передо мной некое новое явление: огромные претен­зии и агрессивность, сочетающиеся с почти полным не­знанием химии, с пренебрежением к химии — этой са­мой реальной из всех наук; с пренебрежением, которое впоследствии не могло не оказать самого пагубного влияния на развитие так называемой молекулярной би­ологии».

Отрицать роль химического подхода в биологических исследованиях, безусловно, нельзя, как неправильно было бы зачеркивать тот вклад, который внесла и вносит в решение биологических проблем физика. Она первой объяснила многие стороны функционирования живой материи. Но с тех пор новое направление в биологии созрело и окрепло, и сегодня речь идет уже не о том, как что-то объяснить, а о том, как искусственно воспро­извести тот или иной процесс, явление, функцию. И дальше — как научиться управлять ими в живом орга­низме. О том, чтобы изучать не один какой-то уровень организации живой материи, а все ее уровни. И здесь одна физика ничего сделать не может, здесь нужна по­мощь химии.

Сейчас влияние химиков на биологию нарастает очень бурными темпами. И в первую очередь это каса­ется биоорганической химии. Выросшая из прежней хи­мии природных соединений, науки в значительной мере описательной, биоорганическая химия изучает не толь­ко структуру, но и динамику превращений веществ в живых тканях, конкретную роль этих веществ в процес­сах жизнедеятельности, устанавливает связь между строением того или иного соединения и его биологиче­ской активностью. Именно поэтому биоорганическая хи­мия все в большей степени становится химической осно­вой биологических наук.

В последние 10—20 лет становятся на прочный фи­зико-химический фундамент все новые разделы позна­ния живой материи. Прямое следствие этого — очень крупные новые открытия, которые выводят нас на прин­ципиально иной уровень изучения живых систем. И мне кажется, что в самое ближайшее время мы будем сви­детелями настоящей революции на многих направлени­ях биологии — и теоретической, и прикладной.

Впечатляющий эпизод такой революции, которая происходит на наших глазах, — бурное развитие генной инженерии. Каких-нибудь 10 лет назад даже этого тер­мина еще не существовало. А сейчас уже существуют частные фирмы в зарубежных странах, которые исполь­зуют методы генной инженерии для производства цен­ных продуктов, например гормонов. Уже можно читать и слышать не академическое обсуждение перспектив, а обычную коммерческую рекламу, расчеты возможной емкости рынка и тому подобное.

Такие же события назревают и на других направле­ниях физико-химической биологии. Может быть, об этом еще не узнала широкая аудитория, но среди исследова­телей, знакомых с реальным положением дел, такие пер­спективы уже обсуждаются. Можно назвать, например, новую область иммунологии — иммунохимию. Совсем недавно нам казалось, что иммунная система организ­ма — это какой-то таинственный черный ящик, к кото­рому неизвестно, с какой стороны подойти. А сегодня мы уже хорошо понимаем, как работают, скажем, имму­норецепторы клеточной поверхности лимфоцитов. И не только понимаем, но уже можем в какой-то степени на них воздействовать. Практическое значение таких иссле­дований огромно, и я не сомневаюсь, что в самые бли­жайшие годы мы в этом наглядно убедимся.

Очень серьезные достижения назревают в области воздействия на работу нервной системы, включая ее святая святых — мозг. В 1965 г. на Менделеевском съезде в Киеве я высказал предположение о том, что в деятельности нервной системы должны участвовать пеп­тиды: в отличие от нуклеиновых кислот, несущих на­следственную информацию, пептиды могут оказаться носителями информации оперативной и в этом качестве выполнять важные функции в работе мозга. И вот те­перь установлено, что пептидные системы, действитель­но, играют важнейшую роль в работе мозга. В мозгу уже открыты так называемые пептиды сна, пептиды па­мяти, пептиды страха, пептиды, действующие подобно морфину, и т. д. Я убежден, что в самом близком буду­щем эти исследования дадут нам новые мощные сред­ства направленного воздействия на мозг, в том числе средства лечения многих нервно-психических заболева­ний.

Исключительно большие сдвиги происходят сейчас в области изучения биологических мембран и воздействия на их свойства. Уже есть десятки веществ, которые мо­гут буквально по нашему желанию в очень широких пределах регулировать, скажем, проницаемость мембран для различных соединений, а это свойство мембран оп­ределяет ход важнейших жизненных процессов. Биоло­гические мембраны играют огромную роль в энергети­ческих процессах, происходящих в живом организме. Поэтому достижения мембранологии повлекли за собой большие успехи в области биоэнергетики. Время поисков и шатаний здесь позади, нам уже в общем ясны прин­ципиальные механизмы энергетических процессов в клетке, и сейчас идет конкретное изучение реальных систем, которое каждый день, каждый час приносит новые инте­реснейшие результаты.

В качестве примера можно назвать исследований бактериального родопсина — белка, с помощью которо­го бактерии используют световую энергию. Оказывается, это в принципе та же самая машина, какая служит для восприятия света глазом человека и животных, причем эта универсальная машина работает необычайно эффек­тивно. Если бы мы научились аналогично использовать подобный механизм для утилизации солнечной энергии в промышленных целях, то это был бы переворот в энер­гетике. Мы получили бы неисчерпаемый источник энер­гии — доступной, дешевой, чистой и по своим продук­там, и по своей технологии. Я верю, что это произойдет, и в не столь отдаленном будущем, потому что события здесь развиваются быстро…

Перспективы, открытые перед физико-химической биологией, необозримы. В таких условиях, естественно, не всегда легко сориентироваться, правильно выбрать направление работы. Сразу всем заниматься невозмож­но — этого сегодня не может позволить себе не только ни один самый сильный институт, но и ни одна самая мощная страна, даже такая, как СССР или США. По­этому перед каждым ученым и перед каждым коллективом встает проблема рационального выбора: верно рас­считать свои силы, верно определить главное направление, где можно с осязаемой вероятностью получить ин­тересные и важные результаты, и в этом направлении работать. Это не близорукий практицизм, а просто ре­альная оценка положения. А обдумывать такие вещи лучше всего совместно. Если кто-нибудь попытается ра­ботать изолированно, отгородившись от остальных не­проницаемым щитом, то он вряд ли сможет открыть что-нибудь ценное и важное и в конце концов окажется в мире банальных истин.

Говоря о перспективах, обычно думаешь о том, что прогнозы в науке — дело ненадежное: они обычна не оправдываются. И не оправдываются, если можно так сказать, в лучшую сторону, потому что действительные события в науке чаще всего опережают наши предположения.