В первые пару секунд я только молча сидел, огорошенный таким совпадением. Еще несколько секунд я лихорадочно сопоставлял и противопоставлял биологические мембраны и кремниевые полупроводники. Но настоящий шок испытал, когда понял, что сходство определений компьютерного чипа и клеточной мембраны не случайно. Мембрана в самом деле гомологична кремниевой микросхеме – т. е. представляет собой ее структурный и функциональный эквивалент!
Двенадцать лет спустя австралийский коллектив исследователей, возглавляемый Б. А. Корнеллом, опубликовал в журнале Nature статью, которая подтвердила мою гипотезу о гомологичности клеточной мембраны и компьютерного чипа. Исследователи выделили клеточную мембрану и присоединили к ней снизу кусочек золотой фольги. Затем они заполнили пространство между мембраной и фольгой раствором электролита. При стимуляции соответствующим электрическим сигналом каналы открывались и позволяли электролиту пройти сквозь мембрану. Что же до фольги, то она играла роль датчика, благодаря которому электрическая активность каналов могла быть измерена и отображена в виде цифровых показаний датчика. Это устройство показало, что клеточная мембрана не только выглядит как электронный чип, но и функционирует подобно ему. Корнеллу и его коллегам удалось превратить биологическую клеточную мембрану в электронное устройство с цифровой индикацией.
«Ну и что с того?» – спросите вы. Гомологичность клеточной мембраны и компьютерного чипа означает, что сравнение живой клетки и персонального компьютера не только правомерно, но и способно помочь нам лучше разобраться в том, как работает клетка. И первая сногсшибательная мысль, на которую наводит такое упражнение, состоит в том, что клетки программируемы подобно компьютерам. Из этой мысли тут же следует и другая – что программист в обоих случаях находится снаружи. Биологическое поведение и генная активность динамически связаны с информацией, поступающей в клетку из окружающей среды.
Суть в следующем: клетка является «программируемым чипом», поведение и генетическая активность которого управляется главным образом сигналами из окружающей среды, а не генами.
Полученное мной биологическое образование было столь же «ядроцентристским», как было геоцентристским астрономическое образование Коперника, так что мне потребовалось определенное усилие для осознания того факта, что ядро с его генами не задает программу для клетки. Данные из внешней среды вводятся в клеточный компьютер через посредство мембранных рецепторов – клеточной «клавиатуры». Рецепторы приводят в действие мембранные белки-эффекторы, играющие роль «центрального процессора» клетки. В свою очередь, этот «центральный процессор» преобразует информацию, поступающую из окружающей среды, в бинарный код, используемый оперативной системой компьютера. Рецепторно-эффекторные белковые комплексы представляют собой функциональное дополнение процессора компьютера. Входящая экологическая информация передается от рецептора к белку-эффектору, который преобразует входящий сигнал на поведенческий язык биологии.
Даже мозг охотнее раскроет нам свои тайны, если мы во всех подробностях ознакомимся с работой мембраны – его клеточного эквивалента.
В те ранние утренние часы я понял, что хотя биологическая мысль по-прежнему находится под властью генетического детерминизма, наиболее передовые исследования в области клеточной биологии, раскрывающие одну за другой секреты волшебницы-мембраны, наводят совсем на другие мысли.
В этот судьбоносный миг меня поразил приступ отчаяния, что рядом не было никого, с кем можно было бы разделить свой восторг. В моем доме не было даже телефона. Но я все же был преподавателем медицинской школы – и подумал, что даже в это время в библиотеке отыщется кто-нибудь из студентов. Поспешно набросив на себя, что подвернулось под руку, я побежал в сторону школы, чтобы рассказать кому-нибудь – ну хоть кому-нибудь! – о своем великолепном озарении.
Когда я, запыхавшись, с широко раскрытыми глазами вбежал в помещение библиотеки, то явно представлял собой живое воплощение пресловутого «рассеянного профессора». Остановив взгляд на одном из своих первокурсников-медиков, я подбежал к нему и провозгласил: «Только послушай, что сейчас скажу! Это что-то невероятное!» Где-то в дальних закоулках памяти у меня отложилось, как этот парень отшатнулся от меня – сумасшедшего ученого, ни с того ни с сего нарушившего покой полусонной библиотеки. Я тут же принялся изливать на него свое новое понимание клетки, пользуясь обычным для клеточного биолога жаргоном, изобилующим мудреными многосложными словами. Закончив свои объяснения, я умолк, ожидая то ли поздравлений, то ли криков «браво»… Но ничего подобного не услышал. Мой студент теперь сам сидел с широко раскрытыми глазами. «С вами все в порядке, доктор Липтон?» – только и смог он выговорить.
Я был раздавлен. Этот студент не понял ни одного слова из моей речи. Уже задним числом я догадался, что студент первого семестра и не мог разобраться, о чем я говорил с таким пафосом – у него для этого просто не было достаточной подготовки. И все-таки меня охватило отчаяние. В моих руках был ключ к тайне жизни, а рядом не было никого, кто мог бы меня понять! Вынужден признать, что и у большинства своих коллег, вполне поднаторевших в зубодробительной терминологии, я не имел особого успеха. Вот вам и волшебница мембрана.
В течение последующих лет я постепенно научился излагать свои идеи о волшебнице мембране так, чтобы их могли воспринять не только студенты-первокурсники, но и совершенно непосвященные люди. И продолжал подкреплять их новыми исследованиями. Благодаря этому я заполучил довольно-таки большое количество вполне благодарных слушателей – как среди медиков, так и среди непрофессионалов. Мне попадались даже слушатели, восприимчивые к тем идеям духовного характера, которые влекло за собой мое давнишнее озарение. В самом деле, переход к «мембраноцентричной» биологии – это было великолепно, но сам по себе он не мог бы заставить меня с криками нестись в библиотеку. Та карибская ночь не только преобразила меня как биолога. Она превратила меня из ученого-агностика в законченного мистика, убежденного в том, что вечная жизнь не ограничивается рамками тела.
О духовной части моей истории я расскажу в эпилоге, а пока хочу еще раз повторить те преподносимые волшебницей мембраной уроки, благодаря которым наша жизнь оказывается не следствием случайно выпавшей при рождении комбинации генетических игральных костей, а чем-то подвластным нашей собственной воле. Мы управляем своей биологией точно так же, как я управляю работой программы-редактора, в которой пишу эти строки. Мы имеем возможность редактировать данные, вводимые в наш биокомпьютер столь же сознательно, как выбирать печатаемые на экране слова. Как только мы поймем, как ИМБ управляют биологией, мы из беспомощных жертв генов станем хозяевами собственной судьбы.
* * *
Нельзя сказать, что ведущие ученые прониклись моей идеей трактовки мембраны, или наперебой стали озвучивать мое сообщение, что ИМБ делает нас хозяевами своей судьбы. Однако сейчас проводится масса исследований, в полной мере поддерживающих тот факт, что взаимодействие мембраны с внешней средой формирует биологические процессы.
