Совсем скоро мы сможем дать недвусмысленный ответ на вопросы такого рода. Цветы и слоны, как и все живое на земле, существуют для распространения программ типа “Скопируй меня” (или “Дуплицируй меня”), записанных на языке ДНК. Цветы нужны для распространения копий инструкций, по которым создаются другие цветы. Слоны нужны для распространения копий инструкций, по которым создаются другие слоны. Птицы нужны для распространения копий инструкций, по которым создаются другие птицы. Клетки слонов не знают, чьи команды они исправно выполняют – вирусов или слонов. Так, в стихотворении Теннисона “Атака легкой бригады” кто‐то невнятно пробурчал: “Не их дело отвечать, не их дело рассуждать, а их дело – умирать”.
Должно быть, вы понимаете, что под слонами я подразумеваю любое крупное, самостоятельно существующее создание, будь то цветок, пчела, человек, кактус или даже бактерия. Как мы знаем, вирусные команды гласят: “Скопируй меня”. Что говорят слоновьи команды? Мне хотелось бы, чтобы к концу главы вы это поняли. Слоновьи команды тоже требуют дупликации, но их формулировки более расплывчаты. ДНК слона создает колоссальную программу вроде компьютерной. В основе своей это тоже программа “Скопируй меня”, как и вирусная ДНК, но важнейшим условием надлежащего выполнения главного задания является чуть ли не критическое отклонение от прямого пути. Отклонение в виде слона. Программа говорит: “Скопируй меня, но сначала сделай крюк и сотвори слона”. Слон ест, чтобы расти; растет, чтобы стать взрослым животным; становится взрослым, чтобы спариться и произвести потомство – новых слонят; производит потомство, чтобы передать по наследству новые копии оригинальной программы.
Все то же самое относится ко многим животным и растениям. Павлиний клюв не только подбирает пищу, чтобы павлин мог жить, но и участвует в воспроизводстве инструкций по созданию павлиньего клюва. Пышный хвост павлина – это инструмент для передачи инструкций по созданию пышного павлиньего хвоста. Его назначение – нравиться самкам. Клюв эффективно подбирает пищу, а хвост эффективно приманивает самок. Самцы с яркими хвостами произведут больше птенцов, чтобы передать потомкам копии генов яркого оперения. Вот почему павлиньи хвосты такие красивые. То, что они нам кажутся красивыми – это случайный побочный эффект. Хвост павлина – это средство передачи генов по наследству, которое действует при помощи глаз самки.
Генетические инструкции для формирования крыльев передаются через крылья. Что касается павлина, роль его крыльев как хранилища генов особенно заметна, когда павлин резко взлетает, вспугнутый хищником. Растения тоже могут сформировать у своих семян нечто вроде летательных органов (рис. 8.6), однако люди вряд ли скажут о растениях, что они летают – в прямом смысле слова. Считается, что у растений крыльев нет и что они не летают.
Рис. 8.6. Крылатые ДНК: семена клена и одуванчика.
Минуточку! С позиции растения им и не нужны крылья, коль скоро можно воспользоваться крылышками пчел и бабочек. Пожалуй, я не побоялся бы назвать пчелиные крылья растительными. Это летательные органы, с помощью которых растения посылают свою пыльцу другим растениям. Цветки служат средством передачи ДНК растения следующим поколениям. Они работают точно так же, как павлиний хвост, только привлекают не самок павлинов, а пчел. Вот и вся разница. Павлиний хвост оказывает косвенное влияние на мускулатуру ног павы, поскольку заставляет ее идти к самцу и спариваться с ним, а окраска, аромат и нектар цветка оказывают косвенное влияние на развитие крылышек пчел, бабочек и колибри. Цветы приманивают пчел. Трепещущие крылышки несут пыльцу с одного цветка на другой. Крылышки пчелы переносят как ее собственные гены, так и гены цветка, так что их с равным успехом можно было бы присвоить цветку.
Организму слона неведомо, чьи ДНК он воспроизводит – слоновьи или вирусные, – и крылышки пчелы не знают, несут они ДНК своей хозяйки или ДНК цветка. Выходит, что пчелы, если только не тратят по неразумию время на совокупление с орхидеями, старательно распространяют все ДНК. Для операционной системы пчелы что ее родная ДНК, что ДНК цветка – все едино. Павлины, пчелы, цветы и слоны состоят со своими ДНК в таких же отношениях, что и с ДНК внедрившихся в них паразитных вирусов. Вирусная ДНК – это программа, которая командует: “Дуплицируй меня простым и прямым путем с помощью механизма, имеющегося в хозяйских клетках”. ДНК слонов командует: “Дуплицируй меня кружным путем, так чтобы сначала получился слон”. ДНК цветка командует: “Дуплицируй меня еще более сложным способом – сначала создай цветок, а затем с помощью этого цветка и вспомогательных средств, например, нектарной приманки, управляй крылышками пчелы (они очень кстати уже заранее созданы по инструкции, полученной от собственной ДНК пчелы), так чтобы они разносили пыльцу, которая содержит команды той же ДНК”. К тому же заключению мы придем еще раз в следующей главе, только с другой стороны.
Глава 9Робот-репликатор
Итак, мы поняли, что цветы и слоны являются носителями как своих собственных, так и вирусных ДНК фактически в равной степени. Однако этот справедливый вывод не дает ответа на некоторые непростые вопросы. Мы еще не обсудили один важный этап. Компьютерным вирусам все дается легко, поскольку к их услугам полно мощных, готовых исполнить любую команду машин. Но машины сделали люди. Компьютеры предоставлены в распоряжение вредоносным программам. ДНК-содержащим вирусам тоже предоставлен в полное распоряжение сложнейший клеточный механизм, способный воспринимать и исполнять команды. Но откуда берутся в природе живые механизмы?
Предположим, есть компьютерный вирус без готового к работе компьютера, так что приходится все начинать с нуля. Отдать команду “скопируй меня” программа не может, потому что компьютера нет и исполнить ее некому. Что остается делать самокопирующейся программе, если ей надо себя размножить, а готовых копирующих устройств ей не предлагают? Надо бы скомандовать: “Создай устройство для копирования меня”. Но прежде надо дать другую инструкцию: “Создай детали, из которых можно собрать устройство, копирующее меня”. А еще раньше: “Найди сырье, из которого можно создать детали”. Такая умная программа достойна собственного названия. Назовем ее “Тотальная репликация командных программ”, или ТРКП.
ТРКП должна управлять не только компьютером с клавиатурой и монитором. У нее в арсенале должен быть заменитель квалифицированного мастера – захватывающее устройство-манипулятор в сочетании с датчиками, которое могло бы конструировать и соединять детали. Чтобы найти исходные материалы для деталей, правильно подобрать и скомпоновать их, требуется устройство, действующее, как руки. Компьютер может воспроизвести предметы на экране, но без посторонней помощи он не соберет другой компьютер по своему образу и подобию. Для этого необходимо переместиться в реальный мир и поработать с настоящими металлом, кремнием и прочими материалами.
Давайте подробнее рассмотрим связанные с этим технические проблемы. Современный стационарный компьютер умеет манипулировать цветными объектами на электронно-лучевом мониторе, рисовать цветными чернилами на бумаге в принтере и еще кое‐что – например, управлять звуком в стереодинамиках. Благодаря этим его умениям можно создать иллюзию объемного тела – но всего лишь иллюзию, которая полностью зависит от того, насколько у нас богатая фантазия. На экране рисуют кубик в перспективе. При адекватном визуальном отображении поверхностей он выглядит как настоящий, однако его не возьмешь в руки и не потрогаешь, не ощутишь его вес и фактуру. Если позволяет программное обеспечение, можно “разрезать” кубик на экране и показать его сечение. Но это по‐прежнему не будет осязаемое твердое тело. Вероятно, в будущем компьютеры научатся имитировать и другие чувства. Возможно, если вы попытаетесь мышкой сдвинуть объект с места на экране, через рифленую поверхность мышки вашим пальцам передастся физическое ощущение его “массы”. И все‐таки объект не будет иметь массы, не превратится в твердое, осязаемое тело.
Наш компьютер с установленной на него программой ТРКП должен воздействовать не только на воображение человека. Он должен уметь управлять реальными твердыми телами. Каким образом? Задача, очевидно, очень непростая. Это станет понятнее, если мы попытаемся сконструировать принтер нового типа – 3D-принтер[27]. Обычный принтер наносит чернила на плоский лист бумаги. Чтобы получить более или менее достоверное объемное изображение, скажем, кошки, можно было бы напечатать серию изображений на прозрачной пленке. Допустим, компьютер тщательно отсканирует сечения тела кошки, сделанные последовательно от носа до хвоста, и напечатает на ацетатной пленке сколько‐то сотен изображений. Если потом сложить все полученные картинки в стопку, внутри вы увидите объемное изображение кошки.
Но нарисованная таким способом кошка будет заключена в прозрачную форму, поэтому такое устройство нельзя считать полноценным 3D-принтером. Можно исправить недочет – заменить чернила самоотверждающейся смолой. Сложить листы в стопку и отсечь (растворить или протравить) все лишнее, что не затвердело. Если бы нам удалось преодолеть технические трудности и сконструировать такое устройство, у нас в руках оказался бы инструмент для создания объемных тел – самый настоящий принтер для объемной печати.
Наш 3D-принтер все‐таки недалеко ушел от своих традиционных предшественников. Он печатает объемные изображения, используя принцип последовательных сечений. Устройство вывода данных, работа которого основана на принципе последовательных сечений, для нашей программы ТРКП не годится. Таким методом нельзя изготовить какую‐нибудь полезную машину – например, двигатель внутреннего сгорания. Для этого надо иметь еще массу деталей – цилиндры, поршни, маховики, ремни и многое другое. Все это делается из разных материалов, и все это надо перевозить по отдельности. Нельзя слепить двигатель из пачки срезов – его надо именно собрать из отдельных, заранее изготовленных деталей. Заготовки тоже надо предварительно собрать – из других, еще более мелких деталей. Устройство вывода данных, пригодное для ТРКП, не имеет ничего общего с 3D-принтером. Это промышленный робот. Он может поднимать предметы клешнями, как руками. Чтобы его “руки” двигались во всех трех перпендикулярных плоскостях, на концах рычагов, заменяющих руки, должна располагаться “кисть” с “пальцами”, соединенными универсальными шарнирами или комбинацией шарниров. Чтобы находить путь от одного искомого предмета к другому, доставлять комплектующие на место и мо