Журнал «Компьютерра» № 37 от 10 октября 2006 года

Нобелевская премия по химии досталась на сей раз одному человеку — профессору структурной биологии Стэнфордского университета Роджеру Корнбергу (Roger D. Kornberg). Кстати, это тот самый случай [В Нобелевской летописи не столь уж редкий. С 1901 года было зафиксировано шесть «дуплетов» отец-сын], когда известная пословица о том, что «на детях талантов природа отдыхает», неправа. Отец Роджера Артур Корнберг получил премию по медицине и физиологии в 1959 году. В его честь назван фермент, синтезирующий ДНК по ДНКовой матрице — ДНК-полимераза I, она же полимераза Корнберга.

Любопытно и то, что химическая награда 2006 года оказалась тесно связана с медицинской. Первый этап процесса внутриклеточного биосинтеза белков — перезапись генетической информации с ДНК на РНК. В этом процессе, который называется транскрипцией, участвует фермент РНК-полимераза, молекула которого состоит из тридцати тысяч атомов. Если Корнберг-отец работал с ДНК-полимеразой, то Корнберг-сын выбрал РНК-полимеразу. Роберт Корнберг получил премию за фундаментальные исследования, которые привели к гораздо лучшему пониманию механизмов работы этого энзима на молекулярном уровне.

Основные принципы действия РНК-полимеразы были известны и раньше. Этот фермент сначала распознает тот участок ДНК, откуда следует начинать транскрипцию (его называют промотором), вступает с ним во взаимодействие, расплетает двойную спираль ДНК и использует одну из ее нитей как матрицу для строительства РНК. По мере движения участка полимеразы удлиняющаяся цепь РНК отходит в сторону от ДНКовой матрицы, и ДНК восстанавливает свою двухцепочечную структуру.

Это общая схема, но в ее реальном воплощении есть множество нюансов. Как известно, по строению клеток организмы делятся на доядерные (прокариоты) и ядерные (эукариоты), к последним относятся высшие организмы. Как ни парадоксально, мы значительно лучше знаем устройство клеток прокариот (например, знаменитой кишечной палочки — главного объекта молекулярной биологии), нежели устройство клеток животных, растений или грибов. Корнберг-отец работал с кишечной палочкой, а Корнберг-сын — с дрожжами (одноклеточными грибами). Вместе с членами своей группы младший Корнберг разработал элегантную технику экспериментов с эукариотическими дрожжевыми клетками, которая дала много новой информации о процессе транскрипции. Фактически ему удалось полностью описать работу РНК-полимеразы дрожжей на молекулярном уровне, что и принесло Роджеру Корнбергу Нобелевскую премию. АЛ ДШ

Intel приблизил сказку к реальности: Intel Developer Forum Fall 2006, Сан-Франциско

Автор: Сергей Озеров

Подобно большинству серьезных высокотехнологичных компаний, Intel соблюдает строгий режим секретности — даже о ее известных разработках вплоть до последней минуты, когда происходит анонс, нельзя что-либо утверждать с полной уверенностью. А уж перспективные — просто тонут в глубоком тумане, так что Интернет время от времени будоражат слухи-размышления о том, например, что Intel нанимает людей с опытом работы над графическими чипами и что, наверное, «это ж-ж-ж-ж неспроста». Завеса тайны приподнимается лишь дважды в год, когда в Сан-Франциско открывает свои двери Форум для разработчиков.

В этом году Intel, кажется, решила превзойти саму себя, еще до открытия Форума, на специальном R&D-брифинге ошарашив журналистов рассказом о совершенно фантастических разработках. Ну когда еще услышишь рассказ о программируемой материи, по твоему желанию принимающей любую, сколь угодно сложную форму и изменяющую некоторые свои свойства — для начала хотя бы цвет. Помните робота T1000 из «Терминатора-2»? Вот ровно такую штуку нам и обещают, — естественно, для куда более мирных целей, которых можно придумать множество. Долой пресс-формы для пластика и трехмерные принтеры! Даешь переворот в проектировании физических объектов и технику, которая принимает удобную форму, — скажем, мышь, подлаживающаяся к ладони человека, или мобильник, который «растекается» в кармане рубашки и собирается обратно в элегантную трубку, когда берешь его в руки. Кто-то уже успел выложить CG-ролик с презентации Intel на YouTube2 — и впечатление он производит действительно сильное. Особенно когда тебе не просто рассказывают об общей концепции, а еще и показывают какие-то прототипы и простенькие модели. На этом фоне даже блекнут такие разработки, как экспериментальный 80-ядерный процессор с расчетной пиковой производительностью порядка 1 Тфлопс; работающий прототип интегрированного в стандартный кремниевый кристалл лазера, открывающего прямую дорогу к первым оптическим процессорам, в которых используется не электрический ток, а инфракрасный свет; и очень интересные концептуальные разработки радикально новых систем контроля за действиями людей, предназначенные для нужд здравоохранения. Так сказать, даешь технологии XXII века в массы!

Сам брифинг, правда, из-за желания показать как можно больше «наворотов» и одновременно совместить это с массой лирических отступлений на тему «почему R&D так важно для Intel» или «как хорошо мы дружим с British Telecom», получился довольно сумбурным, но на протяжении четырех последующих дней обо всем этом подробно рассказали в докладах сами разработчики, а не руководители исследовательских лабораторий.

Естественно, с практической реализацией дела обстоят куда хуже, чем на бумаге, и добрая половина из того, о чем гордо рассказывали в конференц-зале отеля «Мариотт», пестреет дырами, закрыть которые может только какой-нибудь гениальный прорыв, говорить о сроках которого, конечно, невозможно. Так что есть в этом всем элемент показухи — Intel так хотелось уложить всех наповал, что в ход пошли все, даже самые сырые наработки. Хотя приятно уже то, что несмотря на колоссальную сложность поставленных задач и непредсказуемую, как и от всяких фундаментальных исследований, отдачу, работа над ними все-таки идет. Как говорится, глаза боятся, а руки делают, — и это единственно правильный подход к прогрессу.

Нельзя сказать, чтобы Intel изобрела здесь что-то новое, — в Штатах даже зарегистрирована корпорация The Programmable Matter, не говоря уже о десятках фирмешек и исследовательских групп, пытающихся найти ключ к давней мечте человечества, хорошо знакомой соотечественникам по сказке о Емеле и щучьем велении. Ну а как еще называть статью в Nature, где так красочно расписывается столь тотальное распространение нанороботов в 2100 году, что дома больше не строят, а сбрасывают грузовик «программки» — а дальше сам собой вырастает хошь коттедж, хошь электростанция, хошь завод? Тем не менее Intel — первая компания на моей памяти, которая публично демонстрирует прототипы элементарных «кирпичиков» программируемой материи. Правда, поскольку Programmable Matter — ныне торговый знак, то называется это другими словами, в основном «клэйтроникой» (clay по-английски — глина).

Собственно, идея, лежащая в основе всей концепции, — это то, что можно создать контролируемую материю, используя специальные искусственные «атомы» — крошечные наноавтоматы, способные целенаправленно взаимодействовать друг с другом. «Клатомы» соответственно должны каким-то образом уметь произвольно прицепляться и отсоединяться, перемещать себя друг относительно друга и — что тоже немаловажно — обмениваться информацией о том, что им необходимо сделать. На IDF специалисты Карнеги-Меллона показывали с десяток разных опытных моделей «клатомов», выполненных в макроскопическом масштабе, на которых идет отработка первых идей, — правда, пока не для объема, а для плоскости. Модельки, оснащенные электромагнитами (которые служат и для соединения, и для перемещения клатомов), действительно ползали по столу и неким образом взаимодействовали — хотя, увы, лишь в очень примитивных вариантах и не больше двух-трех клатомов за раз. Впрочем, в наш компьютерный век большого числа железок и не требуется, — на демонстрации был показан ролик, иллюстрирующий поведение большой системы, на которой отрабатывается технология управления миллионами и миллионами клатомов. Дело ведь не только в том, чтобы создать отдельные элементы и миниатюризировать их — нужно еще заставить их по сигналу извне совершать осмысленные действия в условиях, когда даже координаты отдельных клатомов будут внешней системе толком неизвестны. Выход пока видят в разработке принципиально новых управляющих систем, которые будут работать по псевдослучайному принципу, создавая своеобразный «тепловой шум», когда в массиве атомов случайным образом перемещаются незаполненные «дырки» и как-то этот шум на границе нужным образом корректируя — в демонстрации, например, клатомы из бесформенных «озер» образовали нечеткое и колеблющееся, но тем не менее отчетливо читающееся слово «intel».