Молекулярная биология и Обратный ход времени

( Август 2025, idb@kiwiarxiv )

Нобелевский лауреат Кэри Муллис подарил миру великое открытие молекулярной биологии под названием ПЦР. А впервые прославился ещё в юные годы — как студент-биохимик, опубликовавший примечательную статью о загадке устройства времени в космологии. Историю эту общепринято считать забавным казусом науки. Но можно, однако, увидеть в ней и нечто иное…

Процесс подготовки материалов для очередного эпизода сериала «Время научного гностицизма» [i1] как бы сам собой вывел на интересный сюжет из жизни выдающегося учёного Кэри Муллиса. Знаменитого не только как Нобелевский лауреат и упорный в своих инакомыслиях научный диссидент, но также как большой любитель сёрфинга и женщин, хорошего вина и прочих интересных веществ, изменяющих сознание.

Целиком в наш сериал эта колоритная история явно не вписывается, понятное дело. Но коль скоро тема «загадок времени» присутствует в ней самым непосредственным образом, имеет смысл выделить эту ветвь в отдельный самостоятельный рассказ.

И попутно — для расширения кругозора — ещё раз напомнить, что бескрайняя тема молекулярной биологии в некотором очень глубоком смысле предоставляет множество ключей к раскрытию самых трудных из загадок об устройстве Вселенной… [i2]

#

Дабы всем и сразу было понятно, за что Кэри Муллис получил в начале 1990х Нобелевскую премию, достаточно, наверное упомянуть такой факт. В области молекулярной биологии деление этой важной науки на основные эпохи чаще всего звучит так: до ПЦР и после ПЦР. Ну а собственно ПЦР, метод Полимеразной Цепной Реакции, — это изобретение нашего героя.

В 1998 — через пять лет после присуждения ему Нобелевской премии — нью-йоркское издательство Pantheon Books выпустило весьма необычную книгу-автобиографию Кэри Муллиса под названием «Танцуя нагишом на поле разума» [o1] (непереводимая игра слов: mine field — минное поле; mind field — поле разума). Обложку первого издания украшал такой фрагмент из отзыва знаменитейшего писателя-фантаста и популяризатора науки:

«Одна из самых вдохновляющих и расширяющих сознание книг, которые я читал за долгое время. А ещё она очень забавная, и я надеюсь, что — прежде чем её запретят — мириады её копий проникнут во все законодательные органы, институты и колледжи Соединённых Штатов.» АРТУР КЛАРК, автор Космической Одиссеи 2001

Возмутительную книгу Муллиса не запретили, но уже со следующего издания 2000-го года обложку стали украшать существенно другой цитатой — из рецензии газеты Washington Post:

«Кэри Муллис, самый странный, наверное, человек из когда-либо получавших Нобелевскую премию по химии, написал болтливую, бессвязную и забавную книгу как иконоборческое путешествие по той стране чудес, которой является его разум.»

Вполне наглядные примеры того, чем именно книга Муллиса вызвала сильное недовольство в кругах лидеров и администраторов научного мира, предоставляет особо интересная для нас Глава 10. Которую по причине краткости можно разместить здесь практически целиком.

[ Начало цитирования ]

Глава 10. Кто присматривает за магазином

До 1968 года я, по своей наивности, считал этот мир надёжно устроенным местом. Я полагал, что за ним присматривает группа мудрых людей, которым по их заслугам доверено заботиться и о нас, и о нашей планете. Была надежда, что и мне, добросовестному двадцатидвухлетнему парню, который любит учиться и преподавать, когда-нибудь удастся стать членом этой группы.

В первые недели 1968 года я отправил свою статью в самый престижный научный журнал Nature, издававшийся в Лондоне. Статью я назвал “Космологическая значимость обращения времени” [o2] и поздравил себя с тем, что она получилась умной и мастеровитой. Это было описание — на основе моего собственного опыта и воображения — всей вселенной от её начала и до конца.

Это была одна из тех интуитивных идей, которая требовала, чтобы её сформулировали — пусть и в виде предварительной гипотезы, учитывая моё положение на тот момент в науке и мой довольно ограниченный опыт как космолога. Я был студентом второго курса на факультете биохимии в Беркли. Я много читал об астрофизике и принимал кое-какие психоактивные препараты, которые расширяли моё восприятие и понимание космоса. Не очень-то веские причины полагать, что международный научный журнал захочет опубликовать мои взгляды в назидание своим весьма осведомленным читателям.

Статья, однако, была принята в печать. Я получил целый шквал писем со всего мира с запросами на перепечатку. Поначалу я был в восторге от такого приёма. Служба новостей Nature Times распространила статью, начинающуюся словами: “Это звучит как самая дикая научная фантастика. Но американский учёный всерьёз предполагает, что половина материи во Вселенной движется обратно во времени”.

Некая дама из Мельбурна прислала мне эту статью в письме с просьбой об автографе. Далее в той же статье они называли меня “доктор Кэри Муллис из Калифорнийского университета”. Понемногу это начинало меня беспокоить. С миром науки определённо было что-то не так.

Я не был доктором наук. Я был пока ещё студентом и лишь надеялся получить докторскую степень. Кто повысил меня до доктора? И почему новостные службы подхватили эту историю и напечатали её в газетах по всему миру? Ведь на самом деле я не был опытным астрофизиком. И что вообще я знал о Вселенной?

Затем я повзрослел. Я утратил прежнее ощущение, будто за магазином присматривают люди постарше и помудрее. Ведь если бы это было так, то они бы не позволили опубликовать в ведущем научном журнале мира мою первую студенческую работу о строении Вселенной.

Много лет спустя я изобрёл ПЦР, полимеразную цепную реакцию. Тогда я уже был профессиональным учёным и знал, что за вещь открыл. Это не были детские домыслы о Вселенной и об обращении времени. Это была химическая процедура, которая позволяла увидеть структуры молекул наших генов так же легко, как рекламные щиты в пустыне, и манипулировать этими структурами так же легко, как в игрушечном конструкторе.

Для ПЦР не требовалось дорогостоящее оборудование, но она позволяла обнаруживать крошечные фрагменты ДНК и размножать их в миллиарды раз. И она делала это быстро.

Эта процедура была бы полезна для диагностики генетических заболеваний путём изучения генов человека. Она стала бы обнаруживать инфекционные заболевания, выявляя гены патогенов, которые трудно или невозможно культивировать. ПЦР позволила бы раскрывать убийства по образцам ДНК в материалах следов — в сперме, в крови, в волосах.

Благодаря ПЦР расцвела бы область молекулярной палеобиологии. Специалисты этой области стали бы изучать особенности эволюции на основе ДНК древних образцов. Разветвления и миграции племён древнего человечества будут выявлены на основе ископаемой ДНК и унаследованной потомками ДНК у современных людей. А когда, наконец, ДНК будет найдена и на других планетах, то именно ПЦР покажет нам, обитали мы там раньше, или же жизнь на других планетах с нами не связана и имеет свои собственные корни.

Я точно знал, что ПЦР распространится по всему миру со скоростью лесного пожара. В данном случае у меня не было ни малейших сомнений — это Nature опубликует наверняка.

Они, однако, это отвергли. То же самое сделал и Science, второй по престижности журнал в мире. В Science милостиво предложили, что, быть может, статью мою удастся опубликовать в каком-нибудь второстепенном журнале. Ибо, по ощущениям Science, это не соответствует потребностям читателей их журнала.

“Да пошли они все”, — сказал я.

Потом прошло некоторое время, прежде чем моё отвращение к научным журналам поубавилось. Я принял предложение от Рэя Ву опубликовать свои материалы в сборнике «Методы энзимологии», в выпуске, который готовил сам Рэй. Он-то понимал мощь ПЦР.

Этот опыт научил меня кое-чему, так что я повзрослел ещё больше.

Там наверху нет никаких мудрецов, наблюдающих за миром с высоты своего опыта и обеспечивающих, чтобы накапливаемая ими мудрость использовалась правильно.

Мы сами должны всё это делать на основе наших собственных знаний и умений. И всякий раз, когда кто-то дюже мудрый выступает в теленовостях, мы должны чётко осознавать, что средства массовой информации просто находятся во власти таких учёных, которые имеют возможности привлекать их внимание. Но учёные с такими возможностями совсем нечасто присматривают за магазином. Куда более вероятно, что они озабочены своим собственным благополучием и благосостоянием.

[ Конец главы и цитаты ]

#

В 1993 году, когда Кэри Муллис был удостоен Нобелевской премии по химии за изобретение ПЦР, он прочёл положенную для этого события Нобелевскую лекцию [o3].

Для нашей истории особый интерес представляет следующий фрагмент данной лекции.

[ Начало цитаты ]

Шесть лет [1966-1972] на факультете биохимии в Университете Беркли изменили мои представления почти обо всём.

Я работал в лаборатории Джо Нейландса, который предоставлял своим студентам место для работы и очень мало правил. Я даже не уверен, что у Джо вообще были какие-либо правила, за исключением высоких моральных принципов в вопросах социальной ответственности и толерантности.

Не ведая о том, что факультет на самом деле имел определённые правила, я взял учебный курс астрофизики вместо молекулярной биологии. Которую, как мне представлялось, я смогу узнать от моих друзей, изучающих молекулярную биологию.

Свою первую научную статью я опубликовал в 1968, в журнале Nature. Это была астрофизическая гипотеза второкурсника под названием «Космологическая значимость обращения времени» . Я думаю, что в Nature до сих пор испытывают неловкость из-за этой публикации, но для меня она оказалась чрезвычайно полезной, когда подошло время сдавать квалификационный экзамен.

Экзаменационная комиссия должна была решить, могу ли я претендовать на докторскую степень, не пройдя курс молекулярной биологии. И вот тут-то моя статья в Nature помогла им обосновать заключение «Да». При рассмотрении произошедшего в ретроспективе, членский состав той комиссии выглядит интригующе.

Дон Глазер (Don Glaser), получивший нобелевскую премию по физике в 1960, когда ему было 34, впоследствии станет одним из основателей компании Cetus, где я буду работать, когда изобрету ПЦР.

Генри Рапапорт (Henry Rapaport), открывший псоралены, впоследствии станет научным консультантом моего отдела в Cetus, а затем и соавтором двух наших с ним совместных патентов.

Алан Уилсон (Alan Wilson), ныне ушедший из жизни, к сожалению, станет первым из тех учёных вне стен Cetus, кто станет применять ПЦР.

Наконец, Дэн Кошланд (Dan Koshland) станет редактором Science к тому времени, когда мою первую статью о ПЦР этот журнал отвергнет, а также будет там редактором три года спустя, когда ПЦР объявят в Science «Молекулой Года» .

Я прошёл экзамен. Когда мы выходили из той комнаты, никто из нас, мне думается, даже не подозревал, как оно всё потом между нами сложится…

[ Конец цитаты ]

#

Как свою Нобелевскую лекцию в 1993, так и свою автобиографическую книгу в 1998 Кэри Муллис явно неслучайно закончил абзацами, особо подчёркивающими, что лично в его жизни женщины значат гораздо больше, чем научные труды и открытия. Нобелевскую лекцию он завершил грустью о подруге, бросившей его накануне — в период «одиночества» между третьей и четвёртой жёнами. А в финале автобиографии сердечно благодарит за помощь и понимание жену четвёртую.

Аналогично, несложно заметить, что оба процитированных выше текста рассказывают о первой научной работе Муллиса с нескрываемой иронией. Как о наивных фантазиях неопытного юноши, не имеющих никакой научной ценности и напечатанных в Nature лишь по недосмотру опытных редакторов.

Вряд ли есть смысл гадать, как одни и те же факты научной биографии Кэри Муллиса были бы поданы и в его книге, и в лауреатской лекции, если бы он не был столь сильно зациклен на женщинах и делал бы свои открытия на трезвую голову. Потому что он был таким, каким был — независимым в делах и мыслях человеком, который говорил и писал именно то, что хотел.

Но определённо есть смысл обратить внимание на такой момент. Наблюдательность учёного вполне позволила Муллису заметить, сколь интересный — словно запланированный заранее «с памятью о будущем» — состав экзаменационной комиссии решал его дальнейшую судьбу в науке.

На конкретном примере данного эпизода удобно было бы начинать объяснения, каким образом в критичные моменты жизни оказывается задействована «Космологическая значимость обращения времени» (название первой научной работы студента-второкурсника, если кто успел забыть).

Подробный и развёрнутый рассказ на эту тему, однако, уведёт нашу историю очень далеко от занятной биографии Нобелевского лауреата и научного диссидента. Но именно такого рода механизмам в устройстве памяти вселенной будут, в частности, посвящены темы следующих эпизодов сериала «Время научного гностицизма».

И конечно же, совсем не случайность, что две памяти материи — о прошлом и о будущем времени — не только имеют структуру, похожую на двойную спираль ДНК, но и позволяют с ними работать методами инфотехнологий, идейно похожими на ПЦР Кэри Муллиса.

Так что следите за обновлениями, как говорится…

# # #

Дополнительное чтение:

[i1] Время научного гностицизма. Часть 1 , Часть 2 , Часть 3

[i2] Ключи молекулярной биологии для загадок времени и космологии: Время прихода, время ухода ; Асимметрии метаболизма в биофизике частиц ; Четыре разума и одна большая память

[i3] О пользе инакомыслия среди Нобелевских лауреатов: Климат и догмы, диссиденты и ереси ; Наш человек в Стэнфорде

# #

Основные источники:

[o1] Kary B. Mullis (1998). Dancing Naked in the Mind Field. New York: Pantheon Books

[o2] Kary Mullis (1968). Cosmological Significance of Time Reversal. Nature, 210 (5142): 663-664

[o3] Kary B. Mullis (1993). The Polymerase Chain Reaction. Nobel Prize lecture. December 8, 199
#