Почему наш мир таков, каков он есть. Природа. Человек. Общество (сборник) - Максим Либанов

Выводы и уроки

У широкой публики существует целый ряд предубеждений, касающихся природы научного знания. Во-первых, считается, что путь науки – это непрерывное поступательное движение от незнания к знанию, и каждый новый научный факт раз и навсегда ложится кирпичиком в фундамент этой грандиозной, рациональной и внутренне логичной конструкции. Во-вторых, многие полагают, что если бросить все силы и средства на какое-то научное направление, рано или поздно на этом направлении произойдет научный прорыв и будут открыты новые фундаментальные факты о природе. В-третьих, считается, что в свете этих фундаментальных фактов неизбежно откроются новые возможности практического применения науки на пользу человека, в результате чего жизнь станет лучше и веселее.

Пример исследования, который я привел в этой лекции, доказывает, что все три пункта не обязательно соответствуют реальности.

Во-первых, научные открытия, а вернее, их интерпретации редко оказываются вечными и неизменными. Дельбрюк и Лурия, открывшие спонтанный характер мутаций, и не подозревали, что их опыт стал успешным благодаря случайности – удачному выбору бактерии. Новый виток науки поставил их результат под сомнение, а затем спонтанность мутаций снова стала неоспоримым постулатом, но уже обогащенным новыми фактами, исключениями, частными случаями и парадоксами, из которых, в сущности, и состоит любая научная теория.

Во-вторых, невозможно предвидеть, какие открытия принесут немедленную практическую пользу, какие сработают только через полвека, а какие и вовсе останутся лишь главой в учебнике. Поэтому бросать все средства на одно направление – сомнительная идея. В 1970-х годах в США были выделены огромные средства на борьбу с раком. В рамках этой программы были проведены масштабные исследования, получено множество важных результатов. Но один из самых важных результатов, на котором теперь основаны многие методы диагностики и терапии, был получен человеком, не имевшим к этой программе никакого отношения. В то время как все изучали опухолевые клетки, Томас Чек, будущий нобелевский лауреат, изучал одноклеточный организм – инфузорию тетрагимену[29]. И именно оттуда пришло открытие каталитических свойств РНК и понимание того, как работает теломераза – белок, обеспечивающий бессмертие раковых клеток.

Томас Роберт Чек – р. 1947 – Американский молекулярный биолог. Лауреат Нобелевской премии 1989 г. по химии (совместно с Сидни Олтменом) «за открытие каталитических свойств рибонуклеиновых кислот».

Генная хирургия, о которой мы говорили выше, – другой пример подобного парадокса. Никто и предположить не мог, что изучение одного странного участка генома молочнокислой бактерии даст в руки ученых мощнейший инструмент, способный исправлять ошибки на хромосомах больных людей, в частности, ошибки, вызывающие рак. Если бы те исследователи, которые начинали разрабатывать эту область, подали заявку на участие в программе по борьбе с раком, они гарантированно получили бы отказ. Да и откуда им было знать, куда заведет их дорожка познания, по которой им вздумалось пойти.

В-третьих, наука вовсе не всегда идет от теории к практике и не каждое фундаментальное открытие приносит немедленную пользу людям. История CRISPR как раз с практики и началась. Никто и предположить не мог, что борьба специалистов Danisco с биотехнологическим пиратством приведет к открытию фундаментального значения – примеру наследования приобретенных признаков и механизму наследственного иммунитета у бактерий. Еще в меньшей степени можно было ожидать, что это открытие буквально за несколько лет шагнет в совершенно другую прикладную область – поможет изобрести метод лечения некоторых видов лейкемии.

Результаты научных исследований по природе своей непредсказуемы. Мы изучаем неизведанное: мы похожи на людей, которые тыкают пальцем в черную занавеску, пытаясь во что-то попасть, но что находится за этой занавеской, никто не знает. Предвидеть, где ждать прорыва или, в нашем примере, какой «тык» будет удачным и достигнет цели, невозможно. Мы можем лишь заниматься наукой и надеяться, что наша работа позволит отодвинуть границу непознанного. А двигать нами при этом должен простой научный интерес – желание узнать, что же там, за занавеской.

Владимир Сурдин. 50 лет человек в космосе, не пора ли обратно?

Владимир Сурдин – Российский астроном и популяризатор науки, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга, доцент физического факультета МГУ.

Передо мной прошла вся космонавтика. Я смутно помню запуск первого спутника, но хорошо помню запуск Гагарина. Для людей моего поколения вообще не может стоять вопрос: «Не пора ли обратно?». Космонавтика – это наша жизнь. Это все равно что спрашивать, в той ли стране мы живем, патриоты мы или нет. «Никаких обратно, – скажет большинство. – Полный вперед!»

Но прошло больше полувека, и есть смысл подумать, куда дальше двигаться. Любое новое направление техники за 50 лет определяет свое будущее. Роль дирижаблей определилась примерно за 50–60 лет: самые примитивные появились в середине XIX века, а к середине XX стало ясно, что это неперспективное направление и что дирижабли никогда не станут главными воздушными судами, как самолеты. Автомобили стали распространяться в конце XIX века, и к середине XX века все было ясно – они завоевали поверхность Земли. Мы никогда не откажемся от автомобилей: они будут бензиновые, электрические – какие угодно, но мы от них не откажемся, они вытеснили все, что могли. Самолеты родились в начале XX века, тогда же, когда автомобили, а к середине века с ними все тоже было ясно: они завоевали атмосферу.

Космонавтика за 50 лет тоже определилась как новая отрасль техники. Надо уже перестать к ней относиться как к романтическому увлечению, пора понять, чего мы от нее хотим.

Из пушки на Луну

Есть распространенное убеждение, что космонавтика родилась в 1957 году, когда был запущен первый спутник. Это не так. Первая ракета, вышедшая в космос, была сделана под руководством немецкого инженера Вернера фон Брауна. В середине 1940-х эти ракеты уже летали в космос. Их не использовали для космических исследований, это были чисто военные ракеты, но они достигли космического пространства, то есть вылетали на высоту более 100 км, которая обычно считается границей космоса.

Вернер фон Браун – 1912–1977 – Немецкий, а позже американский конструктор ракетной техники, создатель первых баллистических ракет и основоположник программы освоения космоса в США.

Между прочим, эта первая ракета получилась очень удачной. После войны она досталась нам и американцам. И мы, и американцы ее испытывали, учились – делали первые шаги, исследуя эту немецкую технику, а потом уже стали работать над своей. Наша первая ракета Р-1 была копией немецкой «Фау-2». Американцы к ней приделывали еще одну небольшую ракеточку, но она была вспомогательной, главной была «Фау-2». Запуск происходил с той площадки, где потом родился главный американский космодром на мысе Канаверал во Флориде. Это были первые шаги.

Недавно я случайно наткнулся на старый журнал «Знание – сила». Это был номер за 1954 год, но на обложке было написано «1974»: редакция попробовала спрогнозировать, как выглядел бы номер журнала через 20 лет. Они нафантазировали полеты на Луну. Кто мог в 1954 году думать о космонавтике в нашей стране? Разве что некоторые инженеры. Это было совершенно нереальное, фантастическое пророчество: 1974 год. И именно в это время люди полетели на Луну. Удивительно точный прогноз. Это делает честь тем, кто работал в журнале.

Были прогнозы и более квалифицированные. Польский инженер Ари Штернфельд получил образование во Франции и успешно там работал. Когда пришли фашисты, он перебрался в Советский Союз. Но поскольку он был не коренной, его не подпускали к секретным работам. Он сидел дома и фантазировал. Проект его лунной ракеты не похож ни на один из тогдашних стереотипов остроносой и крылатой ракеты. Тем не менее приблизительно так позже выглядели ракеты, которые возили людей на Луну (проект «Аполлон» был максимально оптимизирован для полетов).

Ари Штернфельд – 1905–1980 – Ученый, один из основоположников космонавтики, польский еврей, работавший до 1935 г. во Франции, а затем в СССР. Оптимальные траектории космических аппаратов, позволяющие экономить топливо, получили название штернфельдовских.

В 1955 году была создана наша ракета, которая фактически до сих пор служит отечественной космонавтике, – Р-7 и ее потомки. Ракета Королева была очень удачная. Однако нельзя более полувека использовать одну и ту же техническую идею. Сегодня эта ракета называется «Союз». Она надежная, потому что все, что могло, уже давно сломалось, и инженеры придумали, как это исправить. Но на современном уровне это все равно что ездить на «Победе»: прикольно, но расход топлива, комфорт и надежность уже не те.