Известно около сотни нозологических форм рака, т.е. видов раковых заболеваний. К их возникновению, к осуществлению раковых «сценариев», приводит накопление от 3 до 7 (у некоторых форм рака – 12) определённых мутаций в определённых генах. Одни из таких мутаций – это транспозиции (перестановки) таких генов под сильные промоторы, другие – это изменения в последовательностях нуклеотидов в тех областях самих генов, где закодированы белки. Таких генов – около 150; это – очень маленькая доля генов человеческого генома, но именно они-то чрезвычайно важны для нормальной жизни клеток.
Теперь – позвольте изложить мои семиотические представления о раке. Постараюсь показать, что во многих аспектах аномалии в поведении раковых клеток удивительно напоминают особенности поведения тех личностей, которые формируют аномальные общества. Метафоре Рудольфа Вирхова и Чарльза Спенсера: «организм – это государство клеток» – более ста лет, однако она поразительно верна и плодотворна. Теперь, изучая геном, мы видим, что его функции на уровне клеток – такие же, как у мозга в голове и у процессора в компьютере. Это – память самой системы, управление ею, обработка внешней информации, оптимизация её взаимодействий со средой; в общем – процессы интерпретации знаков и обработки сигналов. Постараюсь доказать дальнейшим рассказом, что рак вполне можно считать «сумасшествием генома», и на уровне сообществ (клеток или же личностей) целостная твёрдая (с́олидная) опухоль сходна с тоталитарным государством, а диффузная – с вредоносными социальными сетями (например, с мафиозными и террористическими организациями, системами «экспорта революции» и т.п.). Сходства эти многообразны и просто поразительны. В этих патологиях совершенно разные системы – с одной стороны, клетки и организмы, а с другой, личности и общества – интерпретируют свои, совершенно разные, знаковые объекты и явления настолько сходно, что и сложнейшие каскады событий оказываются сходными. Здесь-то, для понимания всех этих сложных систем, и нужна семиотика: сходства их знаковых процессов – важнее, чем различия между составляющими их субстратами и между структурными уровнями их организации.
Названные гены биологи и ранее называли «генами социального контроля» клеток. Я же суммировал все сходства раковых феноменов с психолого-социальными, о чём и расскажу.
Будучи нормальными, не мутировавшими, в норме все эти 150 генов выполняют ключевые функции в жизни клеток и всего организма, которые можно разделить на 5 групп. (1). Около 100 из этих 150 генов в норме – без вредоносных мутаций – управляют включением и выключением других генных систем в развитии организма, определяя дифференцировку клеток – формирование их различий, начиная с оплодотворённой яйцеклетки и со слабо дифференцированных стволовых клеток эмбриона, их дальнейшую биохимическую, морфологическую и тканевую специализацию. От них зависят и некоторые этапы морфогенеза – формирования клеточных пластов и органов. Аналоги этих процессов в обществах – обретение личностной индивидуальности и профессиональной специализации. (2). «Гены домашнего хозяйства» генома (это – профессиональный генетический термин): они управляют репликацией, репарацией и рекомбинацией ДНК, т.е. размножением, самоподдержанием и допустимым перестраиванием генома. Аналоги этого – память и разум; хранение, поддержание, копирование и комбинирование культурной информации – знаний, традиций, навыков. (3). Гены, контролирующие различные стадии клеточного цикла – процессы при митозе и мейозе, а потому и репродукцию всего генома.
Некоторые из них участвуют и в названных функциях «домашнего хозяйства» генома. Аналоги – физическая (наследственная) и культурная трансляция: воспроизводство и передача потомкам информации, включающей и гены, и так называемые культургены, или мемы – наследуемые элементы культуры. (4). Гены, кодирующие ключевые звенья метаболизма. В них закодированы ферменты – в основном фосфорилазы и протеинкиназы, – управляющие каскадами событий в работе многих других белков; эти гены подобны главным администраторам и супервайзерам, они «стоят на ключевых постах» клетки.
С.Ч. То есть каждый раз это касается, прежде всего, того, что связано с регуляцией.
А.С. Совершенно верно. Аналоги функций этих генов – физическое, психическое, интеллектуальное структурирование организации личности, придание ей динамической устойчивости и пластичности. (5). Гены, кодирующие как упомянутые нейропептиды и ферменты синтеза прочих сигнальных молекул, так и белки молекулярных мембранных рецепторов, которые их принимают и интерпретируют во внутриклеточные знаки и сигналы. Аналоги – системы межличностного общения и коммуникаций. А вот что происходит при патологиях. Все аспекты феноменологии рака поразительно похожи на феноменологию тоталитарных систем. Я насчитал 10 таких сходных синдромов.
1). Поздняя, неумеренная и не координируемая извне работа генов раннего развития. Аналоги: на личностном уровне – психопатологии с запоздалыми возвратами взрослых к детским и подростковым комплексам и поведенческим стереотипам, ведущие к маниям, навязчивым идеям, социальной агрессии; на социальном уровне – многообразные формы инфантилизации личностей, типичные для тоталитарных систем.
2). Дедифференцировка и уменьшение разнообразия клеток (вследствие п.1). Аналоги – социальное, интеллектуальное, эмоциональное, бытовое и культурное однообразие индивидов; их стереотипное поведение. Вспомните облик корейского народа времен Ким Ир Сена. Да и у нас нынешние лозунги «единства» поразительно напоминают гротескный «Проект введения единомыслия в России» М. Салтыкова-Щедрина…
3). Потеря координации собственных действий с другими – нормальными – клетками, и с целостной системой – организмом. Аналоги – утрата общечеловеческих ценностей, деструкция внешних связей, выпадение из мирового сообщества и противопоставление себя ему.
4). Иммунодефицитные состояния – при обилии дефектных клеток иммунной системы. Аналоги – отсутствие реальной законности и правопорядка при обилии формально ответственных за них «правоохранительных» структур и должностных лиц.
5). Плохой, примитивный обмен веществ в клетках с низким к.п.д., с преобладанием гликолиза и прочих малоэффективных процессов. Результаты – плохое питание самих клеток, превращение межклеточных пространств в «метаболические помойки». Аналоги – низкие уровни жизненно важных биомедицинских показателей, свалки и захоронения собственных и чужих отходов, экологически абсурдные социальные практики.
6). Воздействия на соседние и удалённые здоровые клетки и ткани, толкающие их на раковый путь. Аналоги – дефекты медицины, экономики, политики, экологической практики, в покорённых и зависимых странах.
7). Истребление и подавление здоровых клеток больными; образование вокруг опухоли защитной оболочки, не пропускающей внутрь неё нормальные клетки; ангиогенез – формирование специальных кровеносных сосудов для питания опухоли. Аналоги – ксенофобия, приводящая к гибели и эмиграции; «железный занавес»; собственные каналы экономического снабжения, закрытые для нормальных сообществ.
8). Утрата способности к контактному торможению: в отличие от нормальных клеток, раковые активно нарастают на другие клетки и органы и/или дают метастазы. Аналоги – приграничные аннексии и интервенции и/или международный терроризм, «экспорт революций» и т.п.
9). Возникновение целостных, системных стратегий раковых клеток, тканей и органов, направленных против организма как целого. Аналоги – претензии на мировое лидерство и господство, локальные и мировые войны, «холодные» и явные.
10). Вследствие всех этих причин – возникновение новых мутаций в различных других генах и системных разрушений других генных систем; отбор клеток «в пользу» рака; перевод других – ближних и далёких – клеток, тканей и органов на свой, раковый путь развития или же их подавление и истребление. Аналоги – расовые и классовые селекция и геноцид, «усиление классовой борьбы», рост международной напряжённости и прочие печальные уроки истории.
А.Г. Во главе любой структуры, описанной вами – социальной структуры – стоит харизматическая личность, будь это тоталитарные секты, или тоталитарные государства. Что выполняет функции харизматической личности в этой схеме, в этом аналоге?
А.С. Первая наиболее мутировавшая клетка. На пути к раку идет отбор клеток – противоестественный с «точки зрения» организма, но нужный «с точки зрения» самой опухоли. Это почти не метафора: у организма – своя стратегия, своя система интерпретаций знаков, а у патологии – своя, противоречащая первой.
При этом поразительно то, что раковые опухоли и раковые сети клеток ведут себя как целое, причём у разных форм рака – разные «хитрые» стратегии. Выявлено несколько генов и белков, играющих важные роли в этих стратегиях. А ведь всё это не должно было бы поддерживаться эволюцией, т.к. каждый раз с гибелью организма гибнет и сама раковая система! Однако… И в обществах, увы, – «история учит тому, что она ничему не учит». И мы это видим. Значит, есть некие программы, точнее – системы знаковых повреждений нормальных программ, напоминающие, в частности, «сценарии» действий разных компьютерных вирусов. Некие альтернативные, опасные пути развития, при которых выживают наиболее мутировавшие, набравшие наибольшее количество мутаций в таких генах, – наиболее «наглые» и вредоносные. При раке это клетки – «социопсихопаты». Они быстрее размножаются, они подавляют другие клетки. И многие из них готовы стать, скажем, «лидерами».
Примерно то же самое происходит и при личностных психопатологиях на уровне систем клеток мозга. Некоторые нейроны становятся спайковыми, буйствующими – при тяжелых эпилепсиях, паркинсонизме их электрическая активность высока и не управляема всей системой… Тут, собственно, мы тоже говорим о межклеточных феноменах.
Поразительно то, что есть некие общесистемные, знаковые стратегии тоталитарного развития, и что они поразительно сходны в столь разных системах. Таким образом, строго говоря, фашизм – это не «коричневая чума». Коричневая чума – это лишь метафора, а вот «коричневый рак», как мы видели, – это почти строгий термин. Можно вспомнить и социализм, и всякие прочие «измы».
С.Ч. Хочу обратить внимание на две принципиальные вещи. Не наглядные, иллюстративно не выигрышные, но очень важные.
Первое. Что это не случайная речь о патологии. Дело в том, что в медицине то, о чем мы сейчас говорим, было замечено существенно раньше. Поэтому нужно вспомнить, что есть область в медицинской пропедевтике, которая так и называется – «медицинская семиотика». И конечно, медицинская семиотика по существу имеет глубокую связь с биосемиотикой. Правда, сейчас понятны некоторые внутренние проблемы медицинской семиотики и сейчас уже начинаются разговоры – например, ревматологом из Санкт-Петербурга (а ранее – из Москвы) А.А. Крелем – о клинической семиотике, которая просто очень похожа на биосемиотику.
Второе. Саша говорил о проблемах нарушения коммуникации. Но мне кажется, что в семиотике важно другое. Важна не коммуникация – если говорить просто о коммуникации, тогда можно было бы обойтись теорией информации. Этого не понимают очень крупные исследователи этих проблем – и семиотики, и биологи. Важно другое. В числе функций языка и знаковых систем вообще, Романом Якобсоном указывается не только коммуникация, но и категоризация, когда что-то передается не как единичное уникальное событие, а как событие, принадлежащее категории. И важно то, что все примеры, о которых мы здесь говорили – и передача в нейронах, и функционирование генетического кода, и опознание яйцеклеткой спермия – построены на том, что есть некоторая категоризация: может существовать некоторое варьирование, но в определенных пределах этого варьирования всё эквивалентно, если сохраняет семантику. При этом, как только происходит переход через некоторый предел варьирования, так меняется семантика и разрушается вся структура. И мне представляется, что это чрезвычайно важно, потому что с принципиальной точки зрения, это разговор о существовании двух взаимотрансцендентных планов, а с точки зрения практической работы, это как раз поиск границ категоризации при исследовании. И поразительно то, что, например, в фонетике метод дополнительных дистрибуций выявления фонем и метод рекомбинантного анализа в генетике выглядят совершенно одинаково, и картинки при этом рисуются одни и те же.
А.С. Именно примеры категоризации были во многих этих сюжетах. И именно эти межсистемные аналогии могут стать очень продуктивными с позиций жизненной прагматики! Ведь существуют различные геномно-цитологические медицинские наблюдения разных тяжёлых патологий, в частности, раковых. Созданы и соответствующие виртуальные модели – не ‘show’, не презентации, а имитационные модели, в которых моделируются основы, суть процессов. И вот тут, я думаю, такие аналогии, межсистемные переносы и обобщающие модели сходных знаковых процессов могут стать очень продуктивными. Так, хорошо изучив рак, мы можем разобраться в названных социопатологиях. Возможно, и социальные модели могут помочь онкологам. И там, и там в структуре наших знаний – в тезаурусе и в моделях – есть белые пятна, которые могут быть заполнены благодаря взаимным переносам – конечно, с поправками, с учетом специфики тех и других систем.
Но что я хотел бы подчеркнуть, что здесь мы имеем физически, то есть субстратно, совершенно разные системы: социум, состоящий из людей, и организм, состоящий из клеток. Явления в них по сути – разные: мутации в генах и, скажем, изменения социальных ценностей, утопические или антиутопические идеи. А как знаки и системы знаков – они сходны: ведь системы ответа на них – это сходные дискретные варианты очень сложных сценариев. И там, и там. Здесь мы имеем очень хорошие подтверждения правомерности биосемиотического подхода – важнее сходства интерпретаций знаков системами, чем различия во всём том, из чего эти системы состоят.
С.Ч. Я хочу привести один пример, опять же имеющий отношение к передаче, потому что у вас выступал Раутиан. В конце 80 – начале 90-х годов с А.С. Раутианом и В.В. Жирихиным, ныне, к сожалению, покойным, мы как раз занимались меловым кризисом – кризисом эпохи мела, когда вымирали динозавры и одновременно очень внимательно наблюдали за процессами распада Советского Союза, и его прогнозировали. Так вот, механизмы распада Советского Союза помогли понять механизм вымирания динозавров. И это описано чрезвычайно подробно в серии публикаций Жирихина, Раутиана и их сотрудников.
А.Г. Допустим, возможен такой системный перенос и мы видим, что системы если не совпадают, то все-таки код один, говорят они на одном языке. Исследуя сложную семиотическую систему художественного текста и зная, из чего, собственно, должна складываться так или иначе система переноса, мы можем определить, имеем ли мы перед собой подлинно художественный текст? То есть говорит художник на том самом языке, который общий, который мы изучаем, или он дает программные сбои, и этот текст просто методом анализа не может быть отнесен к разряду художественных? Это вторая, обратная задача.
С.Ч. Это будет огромная тема, связанная с проблемой распределения Ципфа-Мандельброта и соответствием этому распределению как указанием на наличие семантики. Правилен или неправилен такой подход, это уже отдельная песня, связанная с ципфиадой, которую нужно обсуждать отдельно.
А.С. Помню, первокурсником (поскольку всерьёз пишу стихи), я прочитал книгу «Анализ поэтического текста», написанную классиком семиотики – Юрием Лотманом (с ним и Серёжа, и я тоже были знакомы). Она мне понравилась – за исключением одного. Я понял, что в ней нет методов и подходов, которые позволили бы отличить, допустим, стихи Осипа Мандельштама от стихов Анатолия Сафронова или Виктора Бокова. Нет методов оценок – «что такое «хорошо» и что такое «плохо». Эти различия, полагаю, обусловлены многоуровневыми знаковыми явлениями: музыкой стиха, богатством метафор, сенсорными ассоциациями, неожиданностью ритмов и рифм, эмоциональным и философским содержанием.
Ценность произведений для слушателя и читателя определяется степенью его развития как интерпретатора этих сложнейших систем знаков. А «алгеброй гармонию» постичь очень сложно… Но это – долгий разговор о поэзии.
С.Ч. Я в связи с этим хочу сказать, что можно переносить ципфовскую проблематику и ее связь с семантикой еще дальше. Дело в том, что лет 20 назад, занимаясь выращиванием кристаллов, я столкнулся с проблемой их дефектности за счет растрескивания при выращивании. Тогда мы решили, что нужно выращивать их из такого раствора, который будет устроен как хороший художественный текст. И вместо того, чтобы как делают все кристаллогенетики, чистить растворы, мы стали их целенаправленно пачкать. И действительно, получились те кристаллы, которые нужны, и закончилось это авторским свидетельством.
А.С. В отличие от Сережи, в семиотике я – почти неофит. Сережа почти 30 лет ведет соответствующую программу. Познакомились мы, надо сказать, в Тарту, именно на конференции по биосемиотике – первой в мире, как потом выяснилось.
С.Ч. В 78-м году.
А.С. Наши зарубежные коллеги, к которым мы ездим и с которыми общаемся на конгрессах и конференциях, это тоже признают. Это – очень интересная история. Невероятными были трудности с советской цензурой, и тексты той конференции только сейчас выйдут в Тарту, у нашего друга, эстонского биосемиотика Калеви Кулля. Далее, всю жизнь по сути дела я занимался именно биосемиотикой – в генной инженерии и в молекулярной биологии. Всегда размышлял, как же всё-таки функционируют наши живые объекты. И их «интеллектуальные» конструкции волновали гораздо больше, чем частный данный конкретный ген в отрыве от его биологического контекста, чем данные клоны клеток в данной чашке Петри. Эти объекты очень интересны, но в них почти не видишь жизни (Это – про ту самую «замочную скважину»). Генный инженер живет в очень красивом мире – из интересных приборов, умнейших и логически потрясающе красивых методов. Всё это – великолепная «сумма технологий». Но жизнь перед генетиком – это клоны, бактерии на чашках… довольно однообразные объекты. Они растут – и всё; в них работает какой-то ген – и они могут окраситься, реагируя на специальные биохимические системы. Жизнь при этом как бы весьма редуцирована. И, прочитав несколько тысяч научных работ, я понял, что все-таки всю жизнь был биосемиотиком. Включившись в жизнь биосемиотиков, я написал большую обзорную главу о ней. Частично она размещена на Веб-сайте ‘Biosemiotica slavica’, формируемом по инициативе и при постоянном участии Сережи. Написав в ней раздел «Глоссарий» (словарь терминов), я осмелился включить в него и пару понятий и терминов, предложенных мною и, как полагаю, необходимых. О них я докладывал на конференциях в Финляндии и в Эстонии и хочу сказать сейчас.
Есть такие феномены в практике людей, включая экспериментальную биологию, которые я назвал «многоуровневым рефреймингом». Термин этот взят из психологии, из НЛП, и означает реструктуризацию, перестраивание, «перекраивание» систем. «Перекроите все иначе: сулит мне новые удачи искусство кройки и шитья…». Здесь я изобразил на трёх структурных уровнях биосистем разнообразные акты, которые в совокупности назвал рефреймингом.
Верхний – это клеточно-эмбриональные технологии. Сюда входят клонирование, ксенотрансплантации, пересадки клеток, создание аллофенных химер (организмов из генетически разных клеток). Уровнем ниже – комбинирование клеточных структур: реконструирование клеток, их соматическая гибридизация, пересадки органелл в новое окружение и т.п.
Третий уровень – генная инженерия: извлечение и перестановки участков ДНК – генетических элементов, включая разнообразные гены – в другие генетические системы: в векторы, в чужие хромосомы (трансгеноз), под промоторы других генов, в разные гетерологичные системы (принадлежащие другим организмам).
Самые элементарные случаи многоуровневого рефрейминга – когда в несколько чужеродную биологическую систему перенесен лишь один элемент нижнего уровня – тоже биологический, достаточно сложный, сформированный сотнями миллионов лет эволюции. Эти феномены я назвал «гетерологичными транспозициями». Системы, в которые они произведены, – тем более продукты эволюции. И элементы, и системы, участвующие в гетерологичных транспозициях, существовали до человека, но сами эти транспозиции производит только человек. Потому что в природе встречаются, образно говоря, «стенка на стенку». Так, был период в кайнозое, когда сошлись северная и южная американские флора и фауна; так, при половом размножении встречаются геномы двух полов – «геном на геном». Но только человек может взять лишь один элемент и направленно перенести его в некую систему, для него не типичную.
Гетерологичные транспозиции очень познавательны. В них можно одинаковыми элементами «тестировать» разные системы, – выясняя, как и почему эти системы могут интерпретировать их по-разному. (Примеры – изучение различий в работе какого-либо конкретного гена человека в клетках дрожжей, бактерий и т.д.). А можно, наоборот, «тестировать» знаковые сходства и различия разных элементов по интерпретациям их одной и той же системой. (Пример – изучение работы разных генов после помещения их в одинаковые места одинаковых генных конструкций и введения их в одинаковые клетки.)
Конкретные факты систематизированы в следующей таблице. Здесь я классифицировал гетерологичные транспозиции, имевшие место на трёх структурных уровнях биосистем: генном, клеточно-организменном и надорганизменном – биоценотическом. Три горизонтальных блока таблицы – это названные уровни.
На уровне так называемой экзосемиотики – биоценотическом – представлены интродукции отдельных видов в далёкие, новые для них биоценозы. На среднем уровне – надклеточные внутриорганизменные эксперименты: пересадки тканей, органов и клеток. Третий уровень – генноинженерный: это пересадки различных генов и прочих ДНК-текстов в системы «вектор/чужеродная клетка-хозяин» для их гетерологичной экспрессии. Столбцы таблицы соответствуют всем логически возможным типам исходов этих ситуаций. Всего их – три: транспонируемый элемент либо не проявляется, либо своими проявлениями губит всю систему, либо слегка изменяет систему в нужном направлении. В первом столбце – три «под-столбца», три «подтипа»: не проявляясь, элемент либо выбрасывается из системы, либо остается, не проявляясь, либо изменяется сам. В полученных ячейках таблицы – конкретные группы известных фактов. По таблице можно сравнивать логически сходные ситуации по вертикалям – на разных уровнях биосистем.
Так, сопоставляя по результатам гетерологичных транспозиций экосистемы с генно-инженерными системами, мы видим вот что. Когда интродуцирован вид в новую экосистему, либо это проходит безвредно для неё (вид «скромно» вписывается или же гибнет – система его истребляет по тем или иным причинам), либо вид нарушает экосистему. Но никогда он не повышает её биоразнообразия (если не считать добавления его самого – как в первом случае). А известно, что разнообразие всегда коррелирует с устойчивостью. Значит, экосистема с интродуцентом либо остаётся столь же устойчивой (если он «скромен»), либо более или менее теряет устойчивость. Используя по аналогии это соображение на нижнем структурном уровне – для генно-инженерных систем – мы можем сказать, что в общем тот или иной ген, перенесенный в чужой геном, тоже не может повысить устойчивость клеток и организмов – реципиентов. И действительно, все полученные генно-инженерные «монстры» – это существа с пониженной жизнеспособностью. Или повышенной – но лишь в определенных условиях, контролируемых человеком (примеры: бактерии, устойчивые к тому или иному антибиотику, имеют преимущества лишь при его наличии в среде; трансгенные растения, устойчивые к гербициду «раундап», – тоже лишь при обилии этого гербицида). Так или иначе, – в нормальных условиях эти организмы менее жизнеспособны, чем их природные прототипы. С прагматических позиций – «Что плохо для биоценозов, то хорошо для генно-инженерных систем»: последние не так опасны, как в триллерах. Всегда ли так?
Полагаю, – до тех пор, пока переносимый элемент по размеру и сложности значительно меньше реципиентной системы. Когда будет создан вектор из У-хромосомы человека (над этим уже серьёзно работают), в них можно будет вставлять до 3, 3 миллиона нуклеотидов. Это – уже длина тысяч генов, и с их количеством непредсказуемость их комбинаций, полагаю, будет возрастать примерно экспоненциально. Тогда встанет вопрос о совместимости компонентов, сравнимых по сложности: «сборной» хромосомы и набор естественных хромосом. Полагаю, такие – всё более новые и сложные – сочетания знаков, которые будут входить в новые интерпретирующие их системы, потребуют новых уровней знания и новых методов изучения.
Конечно, рассказанные здесь результаты моих семиотических размышлений – это «взгляды со своей колокольни», во многом с позиций генетики. Полагаю, ботаник-эколог, зоо- или фитоморфолог, палеонтолог, нейрофизиолог и другие представители многочисленных разделов биологии смогли бы – каждый по-своему – продуктивно применять семиотические подходы, а затем тоже рассказывать немало впечатляющего. Свои аспекты миропонимания есть и у адептов семиотики, работающих в технических и гуманитарных науках.
В целом семиотические подходы – этот синтез концепций точных, естественных и гуманитарных наук – представляются очень плодотворными. Надеюсь, сейчас наши рассказы вас в этом убедили. Полагаю, уже сейчас эта система представлений о принципах мироздания, особенно об организации сложных систем – жизни, разума, культуры – многое позволяет понять гораздо больше и глубже, чем разнообразные философские системы… Не случайно мировое сообщество семиотиков работает всё интенсивнее, причём и его интерес к биосемиотике становится всё сильнее. К счастью, иногда и мы имеем возможности встречаться и сотрудничать с зарубежными коллегами.
С.Ч. Говоря о биосемиотике, нужно отметить, что она является не только узким научным направлением, но и как всякое такое направление, представляет собой один их продуктов культуры вообще. В этом контексте можно отметить связь биосемиотики и русской культуры, что определило длительный период лидерства в мире российской биосемиотики.
В широком смысле российская биосемиотика последней четверти ХХ века предопределена тесным взаимодействием, по крайней мере, трех традиций.
Во-первых, это традиция русской биологии конца ХIХ – начала ХХ вв. Многие русские биологи, среди которых можно упомянуть И.А. Аршавского, Н.А. Бернштейна, Л.С. Берга, А.А. Гурвича, Б.Л. Личкова, А.А. Любищева, Д.Н. Соболева, внесли заметный вклад в теорию эволюции и показали недостаточность идеи выживания наиболее приспособленных для объяснения многих биологических явлений. В дискуссии с ними шло становление и семиотической по сути русской генетики, представленной такими учеными как Н.Н. Кольцов, Ю.А. Филиппченко, С.С. Четвериков. Сложилось так, что к 1970-м годам это направление исследований получило наименование «любищевской» школы. Наследие А.А. Любищева позже развивалось Р.Г. Баранцевым, Ю.В. Линником, С.В. Мейеном, Ю.А. Шрейдером. При этом Р.Г. Баранцев не только является хранителем и публикатором архива А.А. Любищева, но и основателем и руководителем семинаром по семиодинамике, Ю.В. Линник развивает идеи биоэстетики, а Ю.А. Шрейдер в явном виде обсуждал семиотические аспекты биологии.
Во-вторых, это традиция русской семиотики, часто обозначаемая как Тартуско-Московская школа. Предшественниками этой школы были русские структуралисты и формалисты. Особая роль принадлежит Р.О. Якобсону, который вместе с Ю.М. Лотманом и Т. Себеоком участвовал в создании Международного союза семиотических наук. Ярким исследователем, связанным с этой школой является Вяч.В. Иванов, непосредственно занимающийся биологической проблематикой. Позже, Ю.С. Степанов (1971) ввел в широкое употребление термин «биосемиотика» (введенный впервые F.S. Rothschild in 1962 – см. статью K. Kull «On the history of joining bio with semio: F.S. Rothschild and the biosemiotic rules» в Sign Systems Studies vol. 27, pp. 128–138, 1999). При этом есть основания ожидать, что эта традиция, внесшая заметный вклад в мировую семиотику, сильно повлияет и на биосемиотику.
В этом контексте стоит отдельно обратить внимание на литераторов, которые оказались связующим звеном между русской литературой и русской биологией. Так биологическое образование В. Хлебникова определяет то, что его работы (представления о метагенезе, биологическом времени) до сих пор представляют естественнонаучный интерес. О.Э. Мандельштам поддерживал личные отношения со многими русскими не-дарвинистами, а Н.Я. Мандельштам пронесла эти отношения до 80-ых годов. В частности, можно отметить ее дружбу с Ю.А. Шрейдером.
В-третьих, речь идет о традициях русской философии и философии конца ХIХ – начала ХХ века, о непрерывной традиции преподавания герменевтики в русских духовных школах, что повлияло не только на профессиональную культуру России, но и на общенациональное отношение к слову в русской литературоцентрической культуре. Итогом этого является то, что со времен Средневековья в России актуален образ Мира как Книги, которую надлежит прочитать. В качестве продолжения этой традиции может рассматриваться и биогерменевтика как подход к изучению знаковых ситуаций в живых организмах, альтернативный биосемиотике.
Такой взгляд на биосемиотику явно ставит вопрос о творце семиотических систем организма, выявляя новые аспекты связи богословия и биосемиотики (проблема в явном виде поставленная и обсуждаемая итальянским биологом Марцелло Барбери).
Перечисленные обстоятельства определили глубину и обстоятельность русской биосемиотической школы. Вместе с тем, эта школа как школа никак не оформлена – ни организационно, ни терминологически, ни концептуально, ни коммуникативно (нет никаких специализированных изданий или конференций). Более того, существует значительное число групп и отдельных исследователей, которые никак не взаимодействуют друг с другом и даже не осознают того, что, по сути, занимаются одним делом. Еще более усугубилось такое положение за последние 10–15 лет, когда русские исследователи расселились по всему миру.
Несмотря на все это Русская семиотическая школа как целое обладает высокой степенью своеобразия и глубины, некоторые результаты получены ею на десятки лет раньше других школ семиотики.
Так, первые конференции по биосемиотике проходили на территории бывшего СССР и России, ныне же – исключительно на Западе (ср. первые конференции – Тарту, 1978 и Il Ciocco, Italy 1986).
Вместе с тем Международные встречи биосемиотиков последних лет показали большое своеобразие русской биосемиотической школы как школы – как некоторого единства биосемиотиков, работающего в едином понятийном пространстве.
Геном человека
Участники:
Александр Гордон: У обывателя, в том числе и у вашего покорного слуги, создалось впечатление, по крайней мере, на вербальном уровне, что дело сделано. Теперь я начинаю догадываться, что дело только начали делать. Так вот, что сделано и что предстоит?
Николай Янковский: Что сделано? Определен генетический текст, последовательность из букв. Букв, вообще говоря, четыре, но позиций 3 миллиарда. Определили, какая из четырех букв стоит в каждой из трех миллиардов позиций. Это сделано. В этом тексте записано все про то, как мы получаемся во взаимодействии со всем тем, что есть вокруг. Как это получается из этого текста, мы пока не знаем, но теперь есть текст, который нам позволяет это узнавать. Вот это основное достижение.
А.Г. То есть библиотека найдена, а что там написано – еще нет.
Н.Я. Да, у нас появилась книга, в которой мы, если говорить по-простому, практически ничего не понимаем, потому что все, что мы умеем, это преобразовать эти буковки, они называются нуклеотиды, в то, что называется белком. Мы считаем, что это такая единица, которая работает. Вот это мы понимаем, как буковки перевести в белок. Но это меньше одного процента от длины генетического текста. Остальные 99 процентов текста наверняка нужны, потому что они и у меня, и у вас на 99,9 процента одинаковы. Они одинаковы у нас даже с обезьяной на 99 процентов. Почему – мы не знаем. Но текст у нас есть, мы с ним можем работать. Вот он и определен.
А.Г. Есть какие-либо внятные гипотезы, для чего нужны эти 99 процентов?
Н.Я. Мы переходим при этом к задаче следующего этапа, к тому, что мы совсем не понимаем. Пока мы хотя бы знаем, что есть белки, которые осуществляют какие-то функции – преобразование веществ, построение структур. Это сейчас очень интенсивно изучается, потому что именно это даст первоочередную практическую пользу медицине. Вообще говоря, на этом уровне в первую очередь понятно, почему мы – мы, а обезьяна – обезьяна, чем мы отличаемся, скажем, от мухи и так далее. Вот эта часть генетического текста сейчас изучается наиболее интенсивно. А те 99 процентов, которые составляют основную часть пространства… К анализу этого даже и подходов толком нет. По этому поводу еще Нобелевские премии не родились.
Владислав Баранов: Но есть представление о том, что существует не один, а несколько генетических кодов. И то, что называется сейчас «лишней, или избыточной ДНК» на самом деле играет какую-то регулирующую роль. Какую-то определяющую роль, скажем, оркестровку работы этих генов. Как записана партитура каждого вида, каждого организма? Это остается неизвестным.
Н.Я. Да, это совершенно верно. Но хотелось бы обратить внимание на одно количественное обстоятельство. Если мы разошлись с последним близким родственником к нам – шимпанзе – по крайней мере 5 миллионов лет назад, то эти 99 из ста букв, которые одинаковые, они ведь касаются и той части текста, которые никакой белок не кодируют. То есть все 5 миллионов лет все это воспроизводится, все эти тексты, по крайней мере, раз в двадцать лет для человека, или покороче – для обезьяны. И тексты остались на 99 процентов одинаковыми за 5 миллионов лет переписывания, или даже за 15 миллионов лет, отделяющих нас от орангутанга, который тоже немного от нас отличается. Это поддерживается абсолютно стабильно, зачем-то это надо. Но почему текст надо поддерживать именно в таком виде, этого мы не знаем.
В.Б. Я думаю, если посмотреть на чуть более дальних родственников, не приматов, то там различия будут более значительные. Когда-то меня осенила мысль, которой я дорожу до сих пор. Мне казалось, что, проникнув в суть тайны ДНК, мы сможем провести классификацию всех организмов согласно, скажем, периодической системе, где каждый организм, каждый вид, по крайней мере, занял бы какую-то вполне определенную нишу. Только вопрос в том, что взять за единицу отсчета?
Н.Я. Во всяком случае инструмент для этого – структура ДНК. Она сейчас на экране появилась. Это обложка журнала, в котором опубликована знаменитая статья Уотсона и Крика, посвященная структуре ДНК, как они ее определили. Этой статье в этом году 50 лет. Это празднуется в очень многих местах мира, в том числе и в нашей стране. Собственно говоря, после этого начался путь к тому, чтобы понять, какая буква стоит в какой позиции текста. Буквы уже были известны до того, как они определили структуру, но когда появилась структура, это было начало того, чтобы определить расстановку букв. Это заняло 50 лет.
В.Б. Хотелось бы сказать, что совершенно непонятным остается, почему именно эти четыре буквы были взяты. Ведь у природы была масса других возможностей, а взяли только эти четыре буквы, и они идут совершенно красной линией от вирусов до человека, то есть единство всего живого не вызывает никакого сомнения.
Н.Я. Да, это поразительное вообще явление, как много общего до сих пор мы находим во всем живом. Эти тексты, которые были не только для человека определены, а также и для огромного количества бактерий. Мы разделяем текст на отрезки, на инструкции – гены. И мы можем сравнить эти гены, по крайней мере, переведя текст ДНК в текст белка, который более устойчив. Немножечко разные сочетания букв в ДНК могут соответствовать одному и тому же белку. Поэтому сравнивают белки, и оказывается, что мы видим по белкам сходство организмов, которые разошлись, скажем, 3 миллиарда лет назад – мы и бактерии. И это до сих пор видно в последовательности букв уже аминокислотного кода в белке.
Что же это за белки, которые являются общими у человека и у бактерий? Оказывается, что мы во многих случаях не знаем функций этих белков, и по ним пока не известны даже мутации, чтобы определить их функцию. А это белок, который 3 миллиарда лет остается у всех живых одинаковым – у нас, у бактерий, у растений. Поразительное обстоятельство – как природа до сих пор сохранила свое единство, видимое и сегодня. За 3 миллиарда лет – это расчетное время возникновения жизни по генетическим данным. Археологические данные показывают, что 2,7 миллиарда лет назад существовали, по-видимому, уже клеточные формы жизни. Земля существует 4,5 миллиарда лет, а примерно 3 миллиарда лет назад уже были клеточные формы.
На самом деле все, что предшествовало клеточной форме, требовало гораздо больше времени, с моей точки зрения, для того чтобы оно возникло. Ведь то, что составляет клетку – это клеточные циклы, которые взаимодействуют друг с другом. Они не существовали вместе, когда-то они жили отдельно. Правда, можно ли назвать это жизнью? Но мы до сих пор видим этот этап эволюции отпечатанным в генетическом тексте ныне живущих организмов. Поэтому генетический текст – это основа основ наших знаний о жизни.
В.Б. И действительно, возникновение клетки – это столь замечательное событие и столь непонятное сейчас. Мы совершенно не приблизились, расшифровав геном, к этому. Возможно, верна гипотеза панспермии – зарождения жизни вне Земли, и ее представленности в других местах во Вселенной, которая когда-то была выдвинута Сванте Арениусом, а потом поддержана Криком. Он тоже обратил на это внимание, это была его следующая гипотеза после гипотезы «двойной спирали ДНК». Гипотеза как будто предлагает решение, но оно просто отдаляет событие возникновения жизни в глубь времен, не описывая события и не указывая на ее причину.
А.Г. То есть, это скорее не решение, а вынос решения за скобки.
В.Б. Выносит за пределы Земли, по крайней мере.
А.Г. И все-таки, об этой программе поподробнее. Начали ее физики, если я не ошибаюсь?
Н.Я. Вообще программа родилась как следствие прекращения «холодной войны». Это действительно так. Средства, которые шли на военные разработки, быстро стали сворачиваться. И огромные массы очень высококвалифицированных людей, прежде всего в области создания инструментов исследования, решили предложить что-то новое для реализации своего огромного научного потенциала.
В Америке это был департамент энергетики – наш Средмаш, который отвечал за создание атомной и водородной бомбы. Лаборатория Лос-Аламос и Ливермор, отвечали за то, как влияет радиация на человека, что будет, если случится атомная война. Они сказали, что мы будем это знать лучше всего, если определим структуру генома человека и тогда поймем, на что действует радиация и что получится при облучении.
А.Г. Хитрые ребята…
Н.Я. Это всех устроило – и там, и здесь. Поднятый новый флаг был уверенно поддержан власть предержащими, эти программы были отфинансированы. И, кстати сказать, тогда, когда программа началась – в конце 80-х годов, она финансировалась и у нас на очень высоком уровне. Если в Америке первое финансирование было 30 миллионов долларов, то у нас это было 10 миллионов долларов. Замечу, что когда программа закончилась пару лет назад – у нас это было 300 тысяч долларов, а в Америке это было 300 миллионов долларов. Такое вот развитие событий…
Но действительно, тогда эта программа началась. Как определить структуру генома, тогда было совершенно не ясно, не было методов, не было инструментов. Знание принципиальной структуры не позволяло помыслить о том, какими методами можно взять такой объем, за какое время она будет сделана как химическая работа, как все это собрать и как со всем этим манипулировать, потому что тогда не было компьютеров, таких как сейчас.
А.Г. 3 миллиарда пар оснований…
Н.Я. Да, это число позиций для букв генетического текста. Это в общем как несколько шкафов с книгами, размещенными в каждой клетке нашего тела. А клеток-то у нас 10 в тринадцатой степени. То есть это все безумная по объему информация, с которой нужно работать. Кстати сказать, суммарная длина ДНК в одной клетке – примерно два метра. А во всех ваших клетках, если их вытянуть, эта длина в тысячи раз превышает расстояние до Солнца. Вы в каждый данный момент всем этим манипулируете, и не видно напряжения на вашем лице. Все это делает ваш организм. Вот этот текст нужно было определить.
В.Б. Но все-таки в данный момент, я думаю, нельзя не обратить внимания, что было одно принципиальное открытие. В 1975 году тогда уже лауреат Нобелевской премии Фрэд Сенгер предложил метод секвенирования ДНК, который можно автоматизировать, как сразу же стало понятно специалистам. И это действительно явилось решающей методической предпосылкой, которая говорила, что, в принципе, текст можно будет прочесть.
Н.Я. Да, здесь существенны и другие исследования, которые были в последующем отмечены нобелевскими премиями. Это размножение фрагмента ДНК в пробирке, и выделение этого фрагмента как химически чистого вещества. Метод называется полимеразная цепная реакция, сокращенно – ПЦР. Другой метод, отмеченный Нобелевской, это клонирование, метод рекомбинантных молекул ДНК. Все эти Нобелевские премии со временем стали процедурами лаборантского уровня, а потом и вовсе стали выполняться роботами. Современная схема определения последовательности нуклеотидов, секвенирование, подразумевает 15 минут труда оператора в сутки при машине, которая работает непрерывно. И эта машина выдает за несколько минут то, что, сделанное вручную, составляет кандидатскую диссертацию у нас в стране.
Геном человека был секвенирован международным консорциумом академических лабораторий и, независимо, в фирме «Селера». Она использовала все технологии, накопленные к тому времени, и наиболее компактно сделала эту работу по времени. Сиквенс был сделан за характерное время – девять месяцев, ну и еще десять дней. И стоило это «Селере» 200 миллионов долларов. Был сделан геном одного человека полностью, а еще четверых – частично. Теперь остались остальные три или сколько миллиардов людей, но, тем не менее, геном одного человека уже сделан целиком. Международный консорциум использовал для секвенирования ДНК от многих разных людей, а не от одного человека.
Воссозданный генетический текст, сиквенс генома человека, был представлен фирмой «Селера» в качестве результата собственных усилий, результата приоритетного. Но сама «Селера» признает, что использовала данные мирового сообщества. Воссозданный ею текст был получен на основе очень подробной работы, которую провело все мировое сообщество для того, чтобы разобраться в огромном количестве очень сходных фрагментов текстов, которые у каждого из нас есть. Ведь каждый ген от гена. И все эти тексты внутри каждого из нас производны один от другого. Тесты в разных участках генома часто сходны. Глубина этого сходства различна в разных местах. Воссоздание реальной последовательности нуклеотидов на протяжении всех трех миллиардов позиций – это очень сложная задача.
Просто «в лоб», определением структуры коротких отрезков и их прикладыванием друг к другу, нельзя сложить полный геном. Для этого нужно использовать многие дополнительные методы. Эти методы применяло мировое сообщество, данные были доступны «Селере», и фирма их использовала. Справедливости ради надо сказать, что фирма действительно выдала в пять раз больше «руды», чем все мировое сообщество. «Руда» – это те самые короткие отрезки генетического текста, меньше тысячи позиций, которые являются первичным материалом последующего воссоздания текста целиком. Но «Селера» не делала многих других этапов работы, которые гораздо более дороги и позволили все короткие отрезки текста расставить. Это была драматическая ситуация, когда один человек фактически – Вентер, руководитель «Селеры» – привлек внимание всего мира, и на него вылился почти весь успех от завершения проекта по секвенированию генома человека. Правда, у него было около 500 человек в фирме, кроме него. Кстати сказать, когда проект по секвенированию был завершен, он ушел с этой фирмы, и ее акции упали раз в десять по цене. Кстати сказать, данные «Селера» до сих пор недоступны мировому сообществу. Поэтому недавний лауреат Нобелевской премии, Коулсон, говорит, что можно считать, что и нет этих данных, потому что они не доступны. Что, действительно, правда.
Но, впрочем, мы на самом деле никак не перейдем к тому, зачем все это было нужно. А ведь кроме того, что нам интересно, конечно, исследовать природу за государственный счет…
А.Г. Что от этого нашему колхозу?…
Н.Я. Зачем-то все это было людям нужно. Сейчас на экране появилась картинка. Можно сказать, что в первую очередь это нужно для того, чтобы делать какие-то заключения о нашем здоровье или возможных проблемах со здоровьем, которые возникнут в будущем.
Здесь хочется упомянуть два типа наших болезней, связанных с генетической предрасположенностью. Одни болезни, так сказать, простые. Есть генетический текст, есть в нем одно повреждение. Оно будет приводить к болезни, и связь этого повреждения с болезнью стопроцентная. Таких болезней на сегодня известно примерно тысячи полторы. На этой картинке изображен ребенок, который уже выглядит как старик. Такая болезнь называется прогерия. Это один из примеров генетически «простых» болезней. Мы можем в этом случае посмотреть на элемент генетического текста и сказать что да, вот оно – повреждение. Еще до рождения. Даже до того, как зародыш имплантируется в матку. И, в общем, если ребенок будет обречен на смерть или тяжелейшую инвалидность, то такая информация дает возможность семье принять решение о непродолжении беременности. Это даже и не аборт в традиционном понимании, потому что еще не произошла имплантация. Эти все «простые» болезни теоретически могут быть выведены из круга проблем для человечества. Другое дело, нужно это делать или нет. Таких «простых» болезней меньше 10% во всем списке болезней человека. Среди новорожденных менее одного процента будут такими болезнями поражены, но общее число пораженных в мире составляет многие миллионы…
Поделиться книгой: