Такой прогресс лишь часть смелых прогнозов, поступающих из Кремниевой долины, насчет быстро приближающегося будущего, когда станет возможным остановить или даже обратить вспять старение. Делая такие заявления, важно не терять почву под ногами. Лично я не горю желанием, чтобы, когда мой срок истечет, мой мозг или тело подвергли заморозке в ожидании крайне маловероятного будущего, когда я буду воскрешен, омоложен и отпущен в жизнь вечную. Старение – конечное производное комбинации повреждений, смерти и запрограммированного отключения систем органов и клеток тела. Даже у вполне здоровых людей кожа теряет упругость, мышечный тонус снижается, иммунная система начинает хуже реагировать, а мощность сердца ослабевает. Причин тому много, и поэтому очень сомнительно, чтобы можно было все поправить одним махом. Но я мало сомневаюсь в том, что через десятки лет продолжительность жизни пойдет вверх и – что существенно – качество жизни в пожилом возрасте улучшится. Жить вечно мы не будем, но все же сможем выиграть от все более улучшающейся медицины, где используются сочетания стволовых клеток, новых лекарств и методов лечения на основе генетики, а также от практики здорового образа жизни, направленной на обновление и восстановление многих функций состарившегося и нездорового человеческого тела.
Применение биологических знаний не только совершило переворот в нашей способности латать неисправные тела, но и вывело все человечество на путь процветания. Почти десять тысяч лет до нашей эры население Земли резко увеличилось, когда наши предки занялись сельским хозяйством. Они об этом думать не думали, но результаты появились, когда начали применяться методы искусственного отбора для одомашнивания животных и растений. Наградой явилось сильно возросшее и более надежное снабжение продовольствием.
В сравнении с доисторическим скачком население Земли еще резче увеличилось в течение моей жизни; с моего рождения в 1949 г. оно почти утроилось. Это значит, что нужна пища еще дополнительно для почти 5 миллиардов ртов, при этом вся она производится примерно на той же площади сельскохозяйственных земель. Это стало возможным благодаря Зеленой революции, начавшейся в 1950–1960 гг. Она включала в себя новые технологии ирригации, удобрений, борьбы с вредителями, создание новых видов основных продовольственных культур. В отличие от селекционеров всех предыдущих времен современные специалисты смогли максимально использовать все, что было по крупицам собрано в отношении генетики, биохимии, ботаники и эволюции, для получения новых сортов растений. Усилия завершились поразительным успехом и привели к значительно большей урожайности культур. Однако не все так безоблачно. Некоторые способы ведения интенсивного сельскохозяйственного производства негативно влияют на почву, на источники дохода фермеров и на другие биологические виды, живущие в одних природных условиях с продовольственными культурами. Объемы еды, расходуемой каждый день впустую, – позорный факт, также требующий решения. Но без крупного вклада биологической науки в сельское хозяйство в прошлом веке еще больше миллионов людей были бы обречены на голод.
Сегодня население земного шара продолжает расти. Вместе с этим растет озабоченность по поводу вреда, который деятельность человека наносит живому миру. В перспективе мы столкнемся с острейшим противоречием: с одной стороны, нам нужно забирать у земли все больше продовольственных продуктов, с другой – мы должны снижать экологический ущерб. Я считаю, что нужно выходить за пределы методов, стимулировавших сельскохозяйственную революцию прошлого века, и разрабатывать еще более продуктивные и креативные способы производства пищевых продуктов.
Но, к сожалению, с 1990-х гг. попытки создания генетически модифицированных (ГМ) сортов и видов домашнего скота и растений с улучшенными характеристиками часто блокировались. Нередко это почти никак не было связано с научными доказательствами и пониманием. Я видел дебаты по поводу ГМ-продуктов, которые все время буксовали из-за непонимания, беззастенчивого лоббирования и вешания лапши на уши. Возьмем случай золотого риса, созданного методами генной инженерии с включением бактериального гена в одну из хромосом для производства большого количества витамина А. По оценке, в мире 250 миллионов детей дошкольного возраста с дефицитом витамина А, что служит существенной причиной слепоты и смерти. Золотой рис мог бы оказать непосредственную помощь, однако он неоднократно подвергался атакам активистов-экологов и неправительственных организаций (НПО), которые даже злонамеренно ставили палки в колеса полевых испытаний, специально проводившихся для проверки безопасности и воздействия на окружающую среду.
Разве допустимо отказывать беднейшему населению в доступе к изобретениям, которые могли бы помочь их здоровью и продовольственной безопасности, если этот отказ опирается на моду и плохо информированные суждения, а не на здравые научные основы? По своей природе в пищевых продуктах, сделанных с помощью ГМ, никакой отравы или опасности нет. Вся суть в том, что все сельскохозяйственные животные и растения должны однотипно тестироваться на безопасность, продуктивность и прогнозируемое воздействие на экологию и экономику независимо от способа их получения. Нам нужно рассматривать то, что говорит наука о рисках и пользе, оставляя в стороне коммерческие интересы компаний, идеологические взгляды НПО или финансовые проблемы и тех и других.
Я думаю, в предстоящие десятилетия нам потребуется шире использовать методы генной инженерии. Возможно, это будет сфера, в которой проявится влияние относительно новой отрасли науки, известной как синтетическая биология. Специалисты в этой отрасли заинтересованы в выходе за пределы более специализированных и поэтапных подходов, обычно применяемых в генной инженерии, с тем чтобы внести более радикальные изменения в генетическое программирование организмов.
Технические трудности здесь велики, как и в вопросах о контроле и локализации новых видов, но потенциальные выгоды могут быть весьма существенными. Это связано с тем, что химия жизни намного эффективнее и способнее к адаптации, чем большинство химических процессов, которые люди могут осуществлять в лабораториях и на предприятиях. С ГМ и синтетической биологией мы смогли бы новым действенным образом реорганизовать и перенацелить химическое великолепие жизни. Следовало бы иметь возможности применения синтетической биологии для создания сельскохозяйственных культур и домашнего скота с повышенными питательными свойствами, но можно ее использовать и гораздо шире. Мы могли бы разрабатывать перестроенные растения, животных и микробов для получения абсолютно новых видов лекарственных средств, топлива, тканей и стройматериалов.
Сконструированные инновационные биологические системы могли бы даже блокировать климатические изменения. Научный консенсус свидетельствует, что наша планета вошла в фазу ускоренного глобального потепления. Это серьезная угроза нашему будущему и будущему биосферы, ведь мы часть ее. Все неотложнее задача снижения объема выбрасываемых нами парниковых газов и степени потепления. Если бы можно было переконструировать (с помощью генной инженерии) растения, чтобы они эффективнее или же в промышленных масштабах, не ограничиваясь пределами живых клеток, осуществляли фотосинтез, стало бы возможным производство биотоплива и промышленного сырья с нейтральным уровнем эмиссии углерода. Кроме того, у ученых может появиться возможность получать новые сорта растений, способные успешно произрастать в неблагоприятных условиях, например на выщелоченных почвах или в подверженных засухам, ранее не возделывавшихся зонах. Такие растения смогут применяться не только для снабжения продовольствием, но и для снижения масштабов и аккумулирования углекислого газа, чтобы помочь планете справляться с климатическими изменениями. Помимо этого, они могут лечь в основу предприятий, построенных на принципах биомиметики, работающих экологичным образом. Вместо того чтобы всецело зависеть от ископаемых видов топлива, может появиться возможность производства биологических систем для получения энергии из отходов, побочных продуктов и солнечного света.
Параллельно с такими, полученными генной инженерией жизненными формами еще одной задачей идет увеличение общей площади поверхности планеты, покрытой фотосинтезирующими организмами естественного происхождения. Это не столь однозначное предложение, как может показаться на первый взгляд. Чтобы оказать значимое действие, это должно осуществляться широкомасштабно, а также с учетом вопроса долгосрочного хранения углерода после сбора урожая или смерти растений. Это может затронуть увеличение площади лесов, выращивание водорослей и морской капусты и стимулирование образования торфяных болот. Но достаточно быстрое и эффективное вмешательство связано с пониманием пределов возможностей экологической динамики. Наглядным примером служит продолжающееся, широко распространенное и в целом необъяснимое уменьшение численности насекомых. Наше будущее тесно связано с насекомыми, поскольку они опыляют большинство продовольственных культур, улучшают почву и делают еще многое помимо этого.
Прогресс во всех этих направлениях требует улучшения понимания жизни и того, как она устроена. Специалистам во всех областях биологии – молекулярным и клеточным биологам, генетикам, ботаникам, зоологам, экологам и прочим – необходимо трудиться бок о бок, способствуя тому, чтобы человеческая цивилизация продолжала процветать вместе с остальной биосферой, а не за счет последней. Для того чтобы добиться любой из этих целей, нам необходимо отдать себе отчет в степени нашего невежества. Несмотря на огромный прогресс в понимании того, как устроена жизнь, мы пока что достигли немногого, иногда даже совсем немногого. Если мы собираемся влиять на живые системы конструктивно – и безопасно – для достижения каких-то наших более честолюбивых практических целей, нам еще многому предстоит научиться.