Будущее уже началось: Что ждет каждого из нас в XXI веке?

Ваши предшественники знали всего два царства в органическом мире: царство животных и царство растений. Вам их известно более семидесяти. Большая часть этих царств – громадных областей, управляемых процессами метаболизма, – принадлежит исключительно одноклеточным. Именно там в полной мере развивались и совершенствовались навыки работы с ДНК. Микроорганизмы активно манипулировали ДНК в течение трех миллиардов лет до тех пор, пока на сцене не появились первые многоклеточные организмы. Большинство живых существ во все времена было микроскопическим. Разнообразие микробов колоссально – их значительно больше, чем всех многоклеточных животных, вместе взятых. Есть микроорганизмы, которые живут в кипящей воде и питаются цианидами или серой. Они отличаются и от людей, и от себе подобных, как тигр от капусты.

Как человеку грамотному, понимающему реальное положение вещей, вам прекрасно известно, что генетика – это вовсе не вотчина заумных педантов в белых лабораторных халатах. Белоснежные лабораторные халаты стали для вас абсурдом – они безнадежно устарели. Лабораторные халаты были белыми, чтобы на них была лучше видна грязь – так проще поддерживать их стерильность. Вам эта одежда напоминает доспехи средневекового рыцаря. Если вы прольете на себя что-то биоактивное или относительно опасное, вам тут же сообщит об этом дверная ручка, ванная комната, такси, кухонная плита или воздушный кондиционер. Пятилетний ребенок не только сообщит вам о том, что вы подхватили вирус гриппа, но и определит его разновидность и происхождение.

Вы живете с бактериями и среди бактерий. Да, уверен, у вас есть кошка: люди, читающие книги, любят кошек. А иногда они даже любят книги о кошках. Но вы совершенно не ожидаете от собственной кошки никакого вклада в индустриальную революцию. Кроме того, ваша кошка живет у вас внутри. Да-да, именно внутри вас с биологической точки зрения.

Вы живете среди бактерий и с бактериями, потому что бактерии живут у вас внутри. Никому из людей никогда не удавалось остаться в одиночестве. Каждый взрослый человек носит в себе около килограмма живых бактерий или порядка ста триллионов не относящихся к человеческому организму клеток. Это совершенно нормально и, более того, полезно. Вы знаете о реальной жизни то, чего не могли ни увидеть, ни понять люди XX века. У них было примитивное одностороннее мировоззрение, мировоззрение отчаяния, которое они оправдывали стремлением к «чистоте», в то время как вы смотрите на вещи широко и держите ситуацию под контролем. В отличие от этих слепых дикарей, вы продолжаете осваивать мир сознательно и цивилизованно. Микробы толкутся и вокруг вас, и внутри вас, и это вас вполне устраивает. Вы признаете это обстоятельство и рады этому. О бактериях теперь болтают за чашкой кофе – так же, как о сортах духов. Микроорганизмы и есть ваши духи. Дурно пахнет лишь от безнадежных глупцов.

Ваша мать, дав вам жизнь, снабдила вас и своими митохондриями. Митохондрии – это живущие без всякого присмотра организмы, которые плодотворно трудятся в клетках человеческого организма уже несколько миллионов лет. Они кажутся нам генетически инородными, и все же жизненно важны для человека. Без митохондрий у нас не будет энергии. Вывод: полная стерильность означает мгновенную смерть.

Лишиться собственной «инфекции» значит погибнуть в страшных муках, превратившись в мешок, наполненный трясущимся желе. Потеря ваших любимых бактерий на коже, в кишечнике и других органах стала бы для вас такой же катастрофой, как для окружающей среды – потеря почвы или певчих птиц. Имея митохондрии, вы очень заинтересованы в увеличении их мощности. Это ваши драгоценные крошечные моторчики – и вы стремитесь сделать их сверхмощными.

Для вас, сознательного гражданина эпохи биотеха, просто и естественно думать таким образом, ведь вам это необходимо. Это требование времени. Оно изменило и вашу логику, и ваш словарь – оно сформировало саму вашу личность.

Вашим предшественникам все это показалось бы надуманным и странным. А для вас это очевидно, так как вы человек культурный и образованный и любите читать, скажем, Роберта Льюиса Стивенсона. Стивенсон был литературным гением эпохи великих инженеров XIX века. Однажды он глубокомысленно заметил, что существуют сферы и масштабы, недоступные человеческому разуму.

Но вашему разуму они доступны. Вы понимаете, что многие взгляды Роберта Льюиса Стивенсона устарели. Для вас и для ваших современников в микроорганизмах нет ничего таинственного и странного. Пара сотен тысяч их может прятаться на поверхности этой запятой, но для вас домашние зверушки длиной в три микрона никогда не представляли проблемы. Вы знаете собственные внутренности не хуже, чем свои пять пальцев: для вас и рука и внутренности являются одинаково важными частями тела, которые одинаково легко изучить и рассмотреть. Микробы не вызывают у вас ни страха, ни стыда, ни отвращения. Вы не страдаете от первобытных суеверий. Вы по праву считаете микроорганизмы великим сообществом, заслуживающим всяческого уважения, благодарности и разумно-осторожного отношения – возможно, такого же, как племенной бык. В вашем теле содержатся миллионы бактерий, готовых исполнять вашу волю.

Если вы работаете непосредственно в промышленности, то, скорее всего, относитесь к микробам не более трепетно, чем, скажем, к одной из массивных железнодорожных цистерн. Бактерии и имеют форму железнодорожных цистерн, так как осмотическое давление внутри них может достигать четырех килограммов на квадратный сантиметр – в пять раз больше атмосферного. Микроорганизмы, если их должным образом модифицировать, способны создавать практически все, что вам требуется. К примеру, для того, чтобы получить древесину, мы сажаем дерево. Но этот многоклеточный организм пустит корни, будет расти, выдерживая бури и непогоду, перегонять соки вверх-вниз, давать плоды и семена, выстраивать и распределять свои приспособления для аккумуляции солнечной энергии. Это прекрасно для дерева, но для вас – лишняя головная боль. Если вам нужны строительные материалы, прочные, как деревянные доски, вам не надо валить лес – просто научите определенные бактерии выращивать целлюлозу в промышленных масштабах.

Если цистерну-бактерию должным образом кормить, через отверстие в оболочке она выстроит своего полного двойника. И не за двадцать лет, как сосна, а за двадцать минут. Благодаря быстрому, в геометрической прогрессии, воспроизводству в нашем мире бактерии встречаются повсюду. Именно по этой причине люди погибали от инфекционных болезней – бактерии убивали их благодаря молниеносной быстроте своего размножения. Бактерии способны использовать возможности ДНК самым грубым, примитивным, дешевым и действенным образом.

Бактерии зачастую выступали и в роли блестящих генных инженеров. «Эукариотная» клетка (а мы, люди, начинаемся с одной-единственной эукариотной клетки) обладает ядром из ДНК, сплетенным внутри плотной оболочки. Наши ДНК – ленивые, тяжелые на подъем, прочные и надежные, как, впрочем, и у всех млекопитающих. Бактерии, напротив, относятся к прокариотным клеткам, древнейшей из известных форм жизни. ДНК просто беспорядочно плавают в их цитоплазме, словно спутанные нитки для вязания с узелками.

Бактерии создают, производят, заглатывают, обмениваются и делятся друг с другом огромным количеством ДНК. Благодаря слиянию и трансдукции они не только имеют общие ДНК с особями своего вида, но и могут кодировать их и передавать особям других видов. Они способны находить в окружающей среде потерянные ДНК, выпавшие из разорванных оболочек других бактерий, съедать их, а затем использовать заложенную в них информацию.

Кроме того, бактерии производят и переносят плазмиды, или крошечные колечки свободно плавающих ДНК. Эти так называемые кассеты ДНК выполняют для своих хозяев-микробов множество повседневных функций. Бактерии занимаются этим уже миллиарды лет. И вполне освоили эту профессию. Для них генетическая инженерия – образ жизни.

Вряд ли Дарвин в 1859 году, когда писал «Происхождение видов», предвидел эту потрясающую оргию генов. Грегор Мендель и не подозревал о ней в 1865 году, когда открывал классические законы наследования на примере горошин. Но бактерии – не горошины. Они не живут по тем же законам, что и горошины, да никогда и не жили. С точки зрения промышленного использования ДНК бактерии работают гораздо быстрее и гораздо лучше, чем многоклеточные организмы. Бактерии необыкновенно изобретательно и высокоэффективно используют ДНК. А значит, и мы сможем делать это, когда научимся ими управлять.