В 1990 г. был запущен проект «Геном человека», важность которого превзойдет даже работу специалистов из Блетчли по взлому «Энигмы», ибо раскрытие секретов ДНК привело к невиданным достижениям в области медицины. Даже сейчас, спустя годы после завершения этого проекта, его результаты остаются чудом, которое многие из нас почему-то воспринимают как нечто само собой разумеющееся. А началось все в XIX в., когда швейцарский ученый Фридрих Мишер занялся исследованием белых кровяных телец. Для этого он раздобыл (если вы недавно поели, то пропустите это предложение) использованный перевязочный материал, пропитанный кровью и гноем. Из этих отвратительных материалов он выделил молекулы неизвестного до тех пор вещества, которое назвал «нуклеин». По сути, это и было тем, что впоследствии станут называть ДНК. Однако минуют еще долгие десятилетия, прежде чем открытие швейцарца подвергнется уточнению и дальнейшему изучению. А тогда, в 1860-х гг., научным изучением наследственности, то есть передачи определенных признаков и особенностей от родителей к потомкам, занимался Грегор Мендель. Однако вопрос оставался открытым: при помощи каких неведомых сил все эти генетические признаки передавались от родителей к детям?
Как и в случае с молекулами ДНК, исследования этого вопроса продолжались долгие годы, а мнение ученых постоянно менялось. В 1940-х гг. Эрвин Чаргафф был уверен, что всему причиной ДНК; позже Барбара Мак-Клинток получила Нобелевскую премию за открытие «прыгающих генов», способных к передвижению в пределах генома. А в 1951 г. рентгенограф Розалинда Франклин сумела впервые запечатлеть структуру ДНК на рентгенограмме. Это открытие стало отправной точкой для создания Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком их знаменитой 3D-модели двойной спирали ДНК, которую они представили в 1953 г. Но вскоре попытки глубже проникнуть в тайны ДНК превратились в аналог криптографии. Только расшифровать предстояло не текст, а человеческий геном. Международный проект «Геном человека» ставил своей целью описание всех последовательностей азотистых оснований ДНК и исследование запутанных связей, образующихся в этих наномирах, где хранятся данные о генетических признаках человека.
Вскоре после начала этой великой расшифровки ученые обнаружили тысячи генов и миллиарды спаренных оснований, из которых состоит организм человека. В итоге оказалось, что данные о человеческом геноме можно уместить на обычном компакт-диске. В 2001 г. претендующий на интеллектуальность британский журнал Prospect даже дарил такие диски своим подписчикам. В 2003 г. проект «Геном человека» был завершен. Его достижения поистине бесценны. Криптоанализ шифра ДНК и обнаружение самой схемы развития человека стали одним из выдающихся успехов современной науки. Один ученый по этому поводу заметил, что взлом человеческого генома отворил перед нами дверь, за которой есть еще множество тайных дверей, и их тоже необходимо открыть! Дешифровку ДНК можно уверенно назвать одним из свершений, которые изменили ход истории.
Все эти открытия в области генетики привели к прорыву в современной медицине. Так, медики научились изолировать раковые клетки и побеждать некоторые формы этого заболевания, перед которым прежние поколения были бессильны. Кроме того, исследователи получили возможность изучать тонкости метаболизма, а врачи научились лечить наследственные патологии, в частности некоторые заболевания сердца. Пресса буквально пестрит сенсационными статьями о том, как изучение тайн генома позволило ученым создать светящихся в темноте мышей и прочие диковины. Некоторые сравнивают расшифровку ДНК не с чем иным, как с мифом о Прометее: подобно тому, как этот титан украл у богов огонь, чтобы даровать его людям (за что и поплатился), современный человек похитил орудие, при помощи которого может сам повелевать своей судьбой, за что мать-природа, по мнению этих авторов, нас всех покарает.
Но интереснее всего здесь само стремление представить всю сущность человечества в виде шифра, взлом которого позволит навсегда избавиться от болезней и общественных проблем. Ученые продолжают открывать все новые и новые «скрытые двери», а значит, в будущем генетический код будет еще сильнее влиять на нашу жизнь. Уникальность этого открытия в том, что оно, в отличие от многих других, внушает оптимизм и уверенность в завтрашнем дне.
49. ЭЙ, ЕСТЬ ЗДЕСЬ КТО-НИБУДЬ?
Есть что-то завораживающее и незабываемое в этом межзвездном путешествии. Два космических зонда, гонимых солнечным ветром, дрейфуют по непроглядной тьме Вселенной со скоростью более 56 000 км/ч, пролетая мимо планет и их лун. Оба космических аппарата будут двигаться дальше и дальше вглубь космоса даже после того, как их энергетические установки выйдут из строя, а человечество вымрет. За свое долгое путешествие они отправили на Землю множество полезных данных и снимков, в том числе впечатляющие изображения Венеры и Сатурна. Тем не менее энергетические ресурсы «Вояджеров» не бесконечны, а значит, их миссия рано или поздно закончится. Зато останутся сообщения, записанные на случай встречи зондов с представителями внеземных цивилизаций. Некоторые из них записаны в виде кода, но ведь пришельцам все может казаться шифром: и наши языки, и звуки, и даже изображения.
«Вояджер-1» был запущен в космос в 1977 г. Перед пуском к его корпусу было прикреплено приветствие от нашей цивилизации, записанное на золотой пластинке: по расчетам ученых, она сможет странствовать за пределами Солнечной системы десятки тысяч лет. «Это подарок от маленького далекого мира: наши звуки, наша наука, наши изображения, наша музыка, наши мысли и чувства. Мы пытаемся выжить в нашем времени, чтобы дожить до вашего», – говорится в обращении президента США Джимми Картера, записанном на этой пластинке.
Ответственная задача по сбору культурных и научных сведений для записи на золотую пластинку была поручена выдающемуся ученому Карлу Сагану, возглавившему специально собранную команду. Он записал на пластинку звуки природы и голоса людей, сообщения на 55 языках мира и даже приветствие от ребенка (шестилетнего сына Сагана). Он записал звуки волн и ветра, песни птиц и китов. Он записал изображения огромного множества животных и сцен из жизни людей разных культур. Он записал музыку разных эпох и авторов: от ближневосточных народных песнопений до произведений Баха. А еще он записал сообщение на азбуке Морзе и электроэнцефалограмму человеческого мозга, которая сама по себе тоже может быть кодом. Иными словами, ученый решил поместить на золотую пластинку всю нашу планету, ее жизнь и любовь.
В этой попытке Сагана доставить закодированное сообщение к звездам содержится несколько больше романтики, чем в его предыдущем эксперименте 1974 г., когда он пытался сделать то же самое при помощи радиосигналов. В роли адресата выступило звездное шаровое скопление M 13. Правда, это был скорее эксперимент в честь открытия мощного радиотелескопа в обсерватории Аресибо, Пуэрто-Рико. Само сообщение звучало как пронзительный свист, ежеминутно меняющий тон. Но если этот звук правильно преобразовать в двоичный код и перевести его, то получится ряд состоящих из прямоугольников изображений: двойная спираль ДНК, модель Солнечной системы с отметкой места, откуда велась трансляция, атомные номера водорода, углерода и кислорода, а также фигурка человека. Звездное скопление, в направлении которого был послан этот радиосигнал, настолько плотное, что ученые решили: внеземная жизнь, если она вообще существует, с большой долей вероятности может оказаться именно там. С этим сообщением связана только одна проблема: звездное скопление M 13 находится на расстоянии 25 000 световых лет от Земли, так что вряд ли кто-то из нас услышит ответ.
Желание передать привет братьям по разуму с помощью шифра возникло у людей не вчера. Например, в начале XIX в. австрийского астронома Йозефа Литрова посетила романтическая идея: выкопать в песках Сахары траншеи в виде больших кругов, диаметром в несколько километров, залить в них масло и поджечь его. Огромные пылающие круги стали бы для тех, кто смотрит на нас из космоса, знаком, что человечество готово к контакту. 100 лет спустя появились новые энтузиасты, желавшие отправить в космос свои закодированные сигналы. В начале 1960-х гг., когда холодная война чуть не перешла в горячую фазу, из Центра дальней космической связи в Крыму было отправлено послание «Мир, Ленин, СССР». Закодированное при помощи азбуки Морзе, оно было нацелено на Венеру. Возможно, этим сигналом радисты хотели показать пришельцам, что мир объединен под эгидой единого коммунистического правительства.
За последние годы закодированные сообщения, отправляемые нами в космос, значительно усложнились. В 1999 г. из украинской обсерватории было транслировано послание под названием «Зов космоса». Оно основывалось на математике: ученые исходили из предположения, что язык математики универсален, а значит, любая внеземная цивилизация, способная принять их сообщение, сумеет его расшифровать. Сам код представлял собой так называемую битовую карту, а зашифрованы были сведения об основных понятиях математики, таких как число пи, радиус и умножение. Там также содержались данные других наук: физики, биологии и астрономии. В целом у получателя этого кода должно было сложиться впечатление, что на Земле живет технологически развитая цивилизация.
В 2008 г. далекая экзопланета под названием Глизе 581c была выбрана в качестве адресата нового цифрового радиосигнала «Сообщение с планеты Земля» (A Message from Earth). Это был код, расшифровка которого открывала доступ к своего рода капсуле времени. Другое цифровое послание, отправленное NASA в том же году, могло несколько огорошить инопланетян: американские специалисты отправили им песню группы The Beatles «Across the Universe». В качестве пункта назначения сигнала была выбрана невообразимо далекая Полярная звезда. Хотя эта затея была приурочена к 50-летию NASA (и 40-летию этой песни), романтики в ней хоть отбавляй. Можно представить себе, как переглядываются инопланетяне в глубинах космоса, слушая эту композицию из далекого мира.