Stanisław Lem
"Czy przyjmiemy technologię życia"

 

1          Powtórzę to, co napisałem przed trzydziestu laty w zakończeniu "Sumy technologicznej": " Z dwudziestu liter aminokwasowych zbudowała Natura język w stanie czystym, który wyraża - za nieznacznym przestawieniem sylab nukleotydowych - fagi, wirusy, bakterie, tyranozaury, termity, kolibry, lasy i narody -jeśli ma tylko do dyspozycji czas dostateczny. Język ten, doskonale ateoretyczny, antycypuje nie tylko warunki dna oceanów i szczytów górskich, ale kwantowość światła, termodynamikę, elektrochemię, echolokację, hydrostatykę i Bóg wie, co jeszcze, a czego my na razie nie wiemy. Czyni to tylko "praktycznie", ponieważ sprawiając wszystko, niczego nie rozumie; lecz o ile sprawniejsza jest jego bezrozumność od naszej mądrości. Czyni to zawodnie, jest rozrzutnym szafarzem twierdzeń syntetycznych o własnościach światła, bo zna jego statystyczną naturę i zgodnie z nią właśnie działa: nie przywiązuje wagi do "twierdzeń pojedynczych" - liczy się dlań ca1ość miliardoletniej wypowiedzi. Doprawdy, warto nauczyć się takiego języka, który stwarza filozofów, gdy nasz - tylko "filozofie".

 

2          Namolnie utwierdzałem w nazwanej książce - a potem i w innych - zachętę, nakaz przejęcia przez człowieka tej biotechnologii, która i jego samego stworzy1a. Ukazywałem wyższość "sprawczego języka Przyrody" nad wszelkimi odmianami technologii, jakieśmy sami wynaleźli i po kolei w dziejach cywilizacji uruchomili i wdrożyli. (Z coraz jawniej fatalnymi skutkami, albowiem nasze technologie dają " rykoszetowe" efekty uboczne, które podgryzają tę biosferyczną gałąź, na której życie prowadzimy). Różnic między biotechnologią i naszą technologią (we wszystkich odmianach) jest sporo. Najważniejsza może sprowadzać się do tego, iż my działamy z reguły metodą "TOP-DOWN", a biotechnologia metodą " BOTTOM-UP ". My mianowicie - to najwyraźniej widać przy produkcji hardware i software komputerów-budujemy z pewnych "calizn" materiałowych, a ponieważ większa jest kompresja logicznych jednostek na CHIPIE, sprzyjająca zwiększeniu chyżości operacyjnej (i tym samym całościowej mocy ob1iczeniowej), tym lepiej więc miniaturyzujemy i mikrominiaturyzujemy CHIPY. Zawsze jednak działamy " z góry" (makroskopowej) w "dół" (mikroskopowy), coraz mniejsze rysując obwody i układy scalone. Nie dochodzimy wciąż do ostatecznego celu, jakim byłoby chwytanie jakowąś "pincetą" (może chemiczną) poszczególnych molekuł, ażeby z nich CHIPY czy obwody najmniejsze skonstruować, natomiast ewolucja naturalna działa "odwrotną drogą", konstruuje bowiem "BOTTOM-UP". Najpierw "uczyła się", czyli trenowała prymitywne jeszcze pierwociny kodu genetycznego poprzez trzy miliardy lat od zakrzepnięcia ostatniej wówczas powierzchni protoplanetarnej Ziemi. I dopiero nadawszy dzięki trylionom "prób i błędów" wzmożoną uniwersalność kodowi dziedziczności, wywiodła z niego proste jeszcze zespoły komórkowe, potem zaś większe, zdolne do bytowania replikacyjnego w wodach, na lądzie i na koniec w powietrzu.

 

3          Jeżeliście już sto razy słyszeli, pozwólcie mi cofnąć się jeszcze raz dla umożliwienia rozbiegu. Otóż chodzi o to, że druga równoległa odmienność biotechniki do naszej techniki w tym, że my działamy, używając narzędzi (które mogą być albo kierowane przez człowieka, albo -dziś - przez automaty jak komputery), czyli zawsze mamy do czynienia z jakimś rodzajem obrabiarki i jakimś obrabianym materiałem (we wsze1kiej produkcji, z wyjątkiem prostych zapożyczeń pradawnych od biologii: to np. produkcja, stosująca procesy fermentacji sera, win, piwa albo po prostu długotrwałe zabiegi hodowlane, co nam z jakichś potomków szakali wywiodły ogromną gamę różnych psów). Natomiast w biologicznej ewolucji zawsze życie poczyna się od jednej komórki i z niej ` wyrastają rozmaitymi szlakami płodowymi dojrza1e organizmy. I tutaj dopiero pragnę wszcząć rozważanie na temat zacytowany we wstępie. Czy przejęcie technologii życia jest w ogóle możliwe? To, po pierwsze. Po drugie: czy można, kiedy przejełoby się tę techno1ogię, wykroczyć z niej dalej: to znaczy z "cisbiologicznej" fazy (CIS - "tutaj") przejść do fazy "transbiologicznej", to znaczy już tam, gdzie tylko metoda pozostanie plagiatem, odbitką, inspiracją taktyczną, wyuczoną na procedurach biologicznych, a zastosowana będzie do jakichś dziś nawet nazwy nie mających stworów; obiektów, układów, systemów, które niejako "dzięki »życiu poza życiem«" uruchomimy? Byłyby to już takie "technobionty", o ja- ; kich poprzednio w PC Magazine (ale tylko ogólnikowo całkiem) wspominałem.

 

4          Odpowiedzi na oba pytania powyższe udzielić nie jest łatwo. Ponieważ jednak od czasu, kiedy ten postulat wyartykułowałem, minęło trzydzieści lat, zakumulowane w nich obszary wiedzy napawają optymizmem. Nie spodziewałem się mianowicie, pisząc "Summa technologiae", że dożyję choć okruchu ziszczeń wyrażonych w niej zapowiedzi - nadziei. Zarazem okazało się jednak, że już to co ma stanowić dla nas wzorzec, w pierwszej fazie jest daleko bardziej skomplikowane aniżeli się podówczas sądziło w nauce. Im większe postępy robi biologia molekularna, a szczególnie genetyka (z narodzonymi w niej niemowlęcymi zaczątkami inżynierii genetycznej), tym lepiej orientujemy się, jak niesamowicie, dziwacznie i chciałoby się rzec - nieludzko (tj. nie w zgodzie z jakimkolwiek typem inżynieryjnego i budowlanego myślenia ludzi) skonstruowany jest i działa kod dziedziczności. Po części wynika to stąd, że on musiał "sam siebie skonstruować", ponieważ żadnego Budowniczego-Inżyniera nad oceanami Praziemi rysującego plany, nie było przecież. W efekcie powstało to, co jest nie tylko i nie po prostu "piekielnie skomplikowane" ale to, co jest po części przynajmniej "obciążone zbędnymi komplikacjami". Zbędnymi w tym co najmniej sensie, że kod "wlecze z sobą" pradawne pierwociny własne, niejako szczątki tego, co stanowiło odpady " prób i błędów", a co by można było wyobrazić sobie (w straszliwej, naiwnej , symplifikacji) jako, powiedzmy, nowożytny aerodynamiczny elektrowóz pociągu, zdolnego rozwijać 400 km/h wyposażony w komin całkiem nieużyteczny, a pochodzący z epoki parowozów. Albo samonawodzącą się na cel rakietę z zupełnie zbędnym jakimś "celownikiem" na grzbiecie, też pamiętającym czas, kiedy człowiek musiał celować "osobiście". Tym "balastem wleczonym przez kod" jest najpierw rodzaj "nukleotydowego śmiecia". Jest to też coś takiego, czym byłyby - powiedzmy - w książce się zbyt starannej korekcie poddawanej i mimo to najzupełniej czytelnej - marginalne kleksy, albo trafiające się w poszczególnych wersach znaki jak ^, /, +, * itd. Czytać to by, można przeskakując owe niepotrzebne " naddatki", i w ten sposób właśnie zachowują się komórkowe systemy "czytnikowe" jak RNA, jak rybosomy itp. Balast jest wleczony nie wiedzieć od jak dawna, w różnych gałęziach specjacyjnych drzewa ewolucji, tj. w różnych gatunkach zwierząt jest "powklejana" bardzo niejednakowa ilość takich "śmieci - pasażerów na gapę". To (ale nie tylko to) dało mi asumpt do uznania kodu za taki wehikuł przekazu miliardoletniego w bioewolucji, o który tej ewolucji idzie, ponieważ kolejne organizmy w takim ujęciu są "tylko" kolejnymi przekaźnikami, jakby podstacjami, jakby " listonoszami" wiecznie (mimo zmienności) przesyłanego z generacji do generacji nuk1eotydowego kodu. Ale to jest nawias. W dwa lata po tym moim pomyśle opracował go (niezależnie ode mnie) biolog angielski DAWKINS ("Theselóshgene", "Gen-samolub", to była książka, w której się owemu problemowi -"co ważniejsze w bioewolucji" poświęcił).

 

5          

 

5          Kod jest to taki: "podręcznik budownictwa", który sam siebie odczytuje i według odczytywanego stopniowo planu sam siebie buduje. Powstały różne zawile "wyboczenia" tej samosprawczej lektury, np. jako metamorfozy owadów w cyklach "jajeczko - larwa - poczwarka - owad dorosły" i podobne: te "labiryntowoslalomowe" ruchy powodowane kodem insektów wynikły z potrzeby zastosowania wielu manewrów dla przeżywania gatunków po prostu, a kiedy się jakiś cykl manewrów sprawdził, utrwa1ony został na wiele miliono1eci, por. np. mrówki, pszczoły, osy, żuki itd. - owadów jest około miliona gatunków). "Podręcznik", zwany genomem, spisany jest nukloetydami, "zaledwie czterema literami"; stanowiącymi cały a1fabet biologicznej techniki. Są to zasady kwasów nukleinowych, ale w niniejszym szkicu nawet nie zamierzam wejść w ich chemię, jak nie trzeba wchodzić w chemię atramentów używanych w komputerowych drukarkach. Ważne jest to, że genom zbudowany z tych czterech "liter" tak się składa, iż mamy w nim dwa kody: jest to kod złożony z genów strukturalnych, sprawiających dzięki "tłumaczeniu" powstawanie określonych białek, oraz kod typograficzny, który działa po to, ażeby geny strukturalne były od siebie pooddzielane jakby "znakami przystankowymi" ( jak w druku działazespół, - i tak dalej).

 

6          Na pytaniodpowiedź e, po kiego licha w magazynie poświęconym komputerom, pisze się o kodzie genetycznym, brzmi: ponieważ w informatyce mamy urządzenia służące przetwarzaniu danych, czyli urządzenia przekształcające i przerabiające informację wprowadzaną w informację wyprowadzaną, przetwornikami zaś mogą być zupełnie inne obiekty, od lamp katodowych przez półprzewodniki do agregatów molekularnych. Zawsze jednak wprowadzamy informację i uzyskujemy informację (czyli ona "wchodzi" przez jakiś "input" i "wychodzi" przez jakiś "output"). Natomiast informacja jest 'w biologii umieszczana na takich nośnikach, które tę informację przerabiają w coś, co jest organizmem, np. palmy, słonia albo cioci Frani. Samosprawczość, w której już jest zawarta przyszła samoreproduktywność (palma dzięki kokosom, słoń dzięki słonicy i słoniątkom, ciocia dzięki wujkowi, w dziatkach będą się "replikować") wymaga, ze względu na warunki własnego powstania i trwania w miliardach lat, tak bardzo zawiłej budowy, jaką pomału możemy rozpoznawać, oraz systemów tłumaczących genom na pochodne białka, enzymy, aż powstanie z tego - dzięki niedawno wykrytym morfogenom -.cały organizm. Niby jest to podobne trochę do języka, ale bardziej pod niejakimi względami do partytury symfonii, w której współgra moc instrumentów jednocześnie. Pomyłki są możliwe jak fałsz w odgrywaniu symfonii i jako potknięcia, wyboczenia rozwojów embrionalnych, co powoduje zwykle powstawanie rozmaitych "monstrositates ". Zajmuje się nimi teratologia, którą tutaj się zajmować nie będziemy.

 

7          Gdyby litery-nukleotydy wypisywać tak, aby na stronie znalazło się ich I000, to cały, genom wymagałby tysiąca tomów, przy czym każdy liczyłby sobie tysiąc stronic. (Ten przykład z grubsza odpowiada przeliterowaniu genomu myszy). Jak widać, genom jest to rodzaj samosprawczej fizykochemicznie encyklopedii, działa zaś w fazie ciekłej, ponieważ takie warunki panują w komórkach. To jest dla inżynierii, która by pragnęła przejąć ową technologię, dosyć radyka1na nowość.

Bodaj że pierwszy krok na drodze wiodącej ku spełnieniu wstępnego postulatu mojego, czyli przejęcia biotechnologii życia przez nas, uczynił Douglas Hofstadter w grubej księdze pt. "Metamagical Themes", gdzie między innymi zajął się roztrząsaniem ciekawej kwestii, czy kod dziedziczności, a jest on jedyny, czyli zawsze z tych samych liter wedle tej samej "składni" chemicznej i "gramatyki" zbudowany dla wszelkiego Życia na Ziemi, jest jedynym kodem możliwym, czy raczej jest on arbitralny. To znaczy, czy inny kod, z innych " liter " zbudowany, mógłby podobnie funkcjonować, a to znów znaczyłoby, iż powstał po prostu dzięki temu, że taki, jaki i nas stwarza, mógł na ziemi powstać "najprawdopodobniej", ale gdzie indziej mogłoby go zastąpić "coś" składniowo i chemicznie innego. A także, dodaję od siebie, jeżeli okazałby się arbitra1ny, "poniekąd przypadkowy", to inżynier genomowiec mógłby zacząć przejęcie metod kodu od innych "liter". Powinienem tu dodać, iż Hofstadterowi nie przyświecała ani idea budownictwa cis-biologicznego (sens terminu podałem wyżej) ani a fortiori trans - czyli poza biologicznego - wedle metody kodu. Inaczej mówiąc, jego pozycja badawcza była bardziej akademicka, teoretyczna (bo chciał się dowiedzieć, czy kod, który tutaj życie stworzył, dałoby się zastąpić innym kodem, np. już nie pobudowanym z nukleotydów jako zasad kwasów nukleinowych, albo może tylko takich samych zasad, ale wziętych z innych nukleinowych kwasów, których jest moc, lecz ich Ewolucja "jakoś" nie użyła). Natomiast moja pozycja jest bardziej zuchwałą transgresją kodu: chciałbym wiedzieć, czy można tego kodu używać jako podręcznika i jako nauczyciela, by skonstruować (nie wiadomo na razie jak) inny kod biologiczny, zdolny do produkcji innego życia niż nasze, a dalej jeszcze, czy można wreszcie dojść do takiej "biotycznej technocywilizacji", którą w Science Fiction opisałem z nalotem żartobliwym jako sytuację, w której sadzimy ziarna techniczne", polewamy garścią wody i "wyrasta magnetowid". Należy wprawdzie zastrzec się, że żadne auta ani żadne magnetowidy do współczesnych podobne nigdy z żadnego technonasienia nie wyrosną, zarazem jednak warto mieć na uwadze i to, iż nawet mysz, nie mówiąc o przemądrym człowieku, jest parę mi1ionów razy bardziej złożonym "urządzeniem" od każdego auta czy niechby i komputera, niechby i CRAY-a, ponieważ informacyjna zawartość zarówno genotypu jaki i fenotypu myszy jest znacznie bardziej skomplikowana i bogatsza niż każdy twór ludzkiej techniki (dowolnej). Niestety: nawet zwyczajna mucha jest pod wieloma względami sprawniejsza od superkomputera, aczkolwiek nie umie ani w szachy grać, ani się niczego dla jej genomu nowego nie nauczy. Tu zauważmy nawiasowo przed zwięzłym wejściem w temat główny, jak to mogło być, iż cała współczesna medycyna, cała farmaceutyczna chemia, cała domena syntezy antybiotyków ostatnim czasem pokonana została przez tyle bakteryjnych szczepów, które dzięki masowemu stosowaniu najnowszych leków uzyskały pełną odporność. I oto wracają w czarnej krasie zagrożeń choroby, o których sądziliśmy, żeśmy się z nimi (dzięki antybiotykom) uporali: dyfteryt, gruźlica, nie mówiąc już o wirusowych, jak straszliwy AIDS. Odpowiedź brzmi może i zbyt ogólnikowo: bakterie, bytujące na Ziemi od kilku miliardów lat, uzyskały dzięki takiemu treningowi w bardzo "ciężkich planetarnie" czasach taką uniwersalność mutacyjną, że dają radę każdym nowym bakteriobójczym preparatom, płacąc cenę, jaką jest masowe wymieranie nieprzystosowanych: gdy 98% bakterii ginie, pozostaje na "placu boju" 2% opornych i te w mig rozmnażają się od nowa. Czy się zaradzić temu nie da dzięki stereochemii syntez, to osobne, trudne zagadnienie, nie na dzień dzisiejszy, to też po drodze trzeba je pozostawić bez klarownej repliki.

 

8          Porządnie streścić całego wywodu Hofstadtera tutaj się nie da: jest zbyt obszerny, zbyt "techniczny", a co więcej, aczkolwiek autor ten dotarł do pożądanego QED (Quod erat demonstrandum, że niby kod zmienić można by, czyli istniejący jest arbitralny), przychodzi jednak dodać, co mu korespondenci z USA i z Europy donieśli jako fachowcy, że oczywiście kod DNA nie jest "czysto arbitralny", czyli tak przypadkowy jak dajmy na to główna wygrana w Toto Lotka, ponieważ na początku niechybnie powstały "chemiczne pierwociny - projekty kodów" i dzięki doborowi naturalnemu "wygrał" najsprawniejszy - a zatem właśnie nasz: natomiast to, co wygrywa na loterii, żadnej wyższości w toku rozgrywki jako rywalizacji nie wykazuje przecież.

 

9          Cóż więc należy rzec? Tyle: kod DNA składa się z genów, każdy zaś gen jest to " kawałek DNA" (dezoksynukleotydowej nici), który koduje, "coś bardzo konkretnego". Może to być swoiste białko, może to być białko-katalizator, może to być regulator wzrostu, "projekt organu" i tak dalej. Zasadniczo kod DNA jest matrycą, która zostaje przez generację przekazana następnej generacji, matrycą miej więcej tak zastygłą jak wydrukowana książka (albo może lepiej: jak skład drukarski w drukarni). Natomiast ażeby z tej matrycy wynikło to, co będzie organizmem, konieczne są systemy "gońców" (mRNA - niech tajemniczy skrót tu nam wystarczy), systemy bardziej lokalnych "drukarek" (coś jak New York Herald Tribune, który jest wprawdzie rodem ze swej jedynej redakcji - "GENOMU", ale który drukuje' się symultanicznie w Paryżu, w Hadze, itd. na świecie), oraz systemy z tego zespołu "translacji" na koniec powstające. Żeby wszystko było bardziej zawiłe, informacji zawiera dorastający płód więcej niż zapłodniona komórka ( jajowa), ponieważ embriogeneza jest tak chytrze poskładana i urządzona, że to, co jako części organizmu powstaje w toku płodowego rozwoju, oddziałując wzajemnie na siebie, "dopasowując się", sterowane sąsiedztwami, hormonami, represorami genowymi, uzyskuje lokalne porcje dalszej informacji. Coś jakby się po drodze trafiało na kolejne drogowskazy: A jest w tym taka dziwna rzecz, iż w komórce pływają sobie molekuły, które instruują aminokwasy: czy te molekuły-instruktorzy znają kod DNA? Nie, one tylko kierują do rybosomów. Aha! A kto instruuje rybosomy? Syntetazy. A czy syntetazy znają kod DNA? Nie, one tylko przystawiają pewne molekuły do aminokwasów. Zdaje się, że w komórce "nikt nie zna kodu DNA": żadna ;,przekaźnikowa stacja translacyjna z osobna". Ale to dlatego, ponieważ dopiero wszystko razem zebrane jak należy "zna kod DNA", tj. "wie, co z genomu wyniknie". Nie jest inaczej z partyturą przecież: żaden kawałek partytury "nie zna symfonii". Różnica w tym, że genomowa symfonia "gra siebie sama" - bez dyrygenta i orkiestry, albowiem jest i partyturą (kod) i wykonawcami ("translatorzy i syntetazy w komórce").

 

10          Nie do mety dochodzimy nareszcie w pocie czoła, ale do tego stanu niechybnie przejściowego, jaki dziś osiągnąć jeszcze można. Otóż poszczególny gen składa się zazwyczaj z wielu, wie1u tysięcy par nukleotydowych; na razie w światowej akcji. "HUMAN GENOM PROJEKT" dało się odczytać dopiero fragmenty ludzkiego genomu z rozdzielczością niezbyt dużą: prace trwają długo, bo są żmudne i dotąd szły prowadzone ręcznie, ale włącza się już komputery... Przyspieszenie dekodowania będzie na początek mniej więcej dziesięciokrotne. Oczywiście odczytać Księgi spisane przez Naturę to jedna, mimo wszystko łatwiejsza część zadania, które postawiłem i uparcie stawiam dalej ("dogonić i przegonić Przyrodę"). Nieporównanie trudniejsze zadanie leży przed nami, jako "pisanie nowych Ksiąg-Kodów" metodą od Przyrody przejętą, ponieważ z niej wyczytaną i dzięki niej wyuczoną. Dodam tylko jeden szczegół bardzo zasadniczy i osob1iwy na pierwszy rzut oka. Oto całość przekazu dziedzicznego małpy, słonia, krowy, żyrafy, wieloryba, człowieka znajduje się w każdej poszczególnej komórce ich ciał. Aby zaś ten całościowy przekaz nie został uruchomiony naraz (co byłoby katastrofą życia), wszystkie geny kodu z wyjątkiem tego, co lokalnie niezbędne, są za pomocą rozmaitego rodzaju depresorów wyhamowane do zera. (A jeżeli część hamulców "puści", powstaje nowotworzenie lub hiperplazja, albo inne typy dewiacji od nor my). A dlaczego jest tak, jakby ktoś budował dom lub kościół z takich niezwykłych cegieł, że w każdej poszczególnej cegle budulca zawarty jest projekt całej przyszłej budowli? Myślę, że jest to po prostu efekt faktycznego przebiegu ewolucji, której trudno było - albo się nie "opłacało" - wyrzucać "zbędny ba1ast całościowego projektu". Wyhamowanie niepotrzebnych planów i projektów architektonicznych okazało się w miliardo1etniej praktyce dziejów życia po prostu łatwiejsze. Tak myślę, dowodu na to nie mając.

A na pytanie, czy przyszły budowniczy "płodow1any" będzie grzeszył równą nadmiarowością w swoich konstrukcjach, odpowiedzi udzielić nie mogę, ponieważ jej nie znam.

Pisałem w połowie kwietnia 94

sssdasdBackUp