Клуб «Под интегралом»

В апреле 1965 года я приехал в Академгородок под Новосибирском, во владения Сибирского отделения Академии наук СССР. Цель — курс лекций по иммунологии, который я должен был прочитать студентам четвертого курса биофака Университета Академгородка. Конечно же, я начал первую лекцию вопросом:

— Кто мне скажет, что такое иммунология?

— Мне кажется, это наука о предупреждении инфекционных болезней, — ответила одна из студенток.

— И о тех процессах, которые происходят в организме при попадании микробов, — добавил юноша.

— Так вот, — продолжал я, — мои двенадцать лекций будут посвящены тому, чтобы рассеять это ваше заблуждение и показать, что учение о защите от инфекций лишь небольшая часть современной иммунологии.

Академгородок не обычное место. Этот город науки наполнен молодежью. Молодые ученые, аспиранты, студенты, как и везде, общительны и неравнодушны. Как нигде, их объединяет дух познания и исканий, дух научного неравнодушия и заинтересованности во всем. Биологи хотят знать математику, физику, кибернетику. Физики и математики находят захватывающе интересными биологию и медицину. Химики и генетики, экономисты и энергетики находят интересное и полезное в работах и научных увлечениях друг друга.

В результате всего этого в Академгородке возник клуб «Под интегралом». Молодые ученые отвоевали у местных властей дом, предназначавшийся для кафе. Здесь собирается молодежь. Здесь интегрируются интересы. Здесь удовлетворяется взаимное неравнодушие к знаниям. Здесь обсуждаются злободневные научные вопросы. Здесь знакомятся с новыми научными отраслями. Здесь проводятся диспуты о способах научного мышления, о математизации биологии, о биологизации техники и о многом другом. Клуб любят посещать и зрелые ученые, профессора, академики. Но не всех принимают одинаково, уживаются только самые одержимые. Клуб молодежный.

Робот и кричащий мужчина

После одной из лекций, в которой я рассказал об иммунологических проблемах, связанных с освоением космоса, ко мне подошла девушка. Отрекомендовалась просто Ирой. Сказала, что она член совета клуба «Под интегралом», и по поручению совета пригласила меня рассказать в клубе об иммунологии.

— Только, — добавила она, — там почти все не биологи. Рассказывать придется главным образом физикам, инженерам, математикам. И они любят поспорить. И просили затронуть какую-либо из проблем космической иммунологии.

После этого мне ничего не оставалось, как придумать форму рассказа об иммунитете. Эта форма должна быть научно достоверной, доступной и интересной для специфической аудитории клуба. Она должна вызвать дискуссию. Наконец, и это абсолютно обязательно, рассказ должен отмести инерцию представления об иммунитете только как о невосприимчивости к возбудителям инфекционных болезней, преодолеть инерцию узкого отношения к иммунологии.

В клубе два зала. В одном буфет, эстрада, столики, место для танцев. Над эстрадой висят две бронзовые стилизованные маски. Одна — глубокомысленная, другая — смеющаяся. Гул... Пьют кофе или вино, играют в шахматы или беседуют, танцуют. Организованный «научный треп» происходит в другом зале. Там тоже столики, но мало. Много стульев. Сидят и на подоконниках. Никакой сцены, трибуны. Доска с мелом. Обстановка непринужденной беседы.

— Давайте представим себе некое кибернетическое устройство, — начал я, расхаживая между стульями. — Это довольно совершенная машина с обратной связью. Она весьма точно и целесообразно реагирует на внешние условия. Целесообразность определяется самосохранением в меняющихся условиях внешнего мира. Для внутренней и внешней связи она пользуется словами, составленными, предположим, из латинских букв. Наша машина знает сто слов. Ими она была запрограммирована при рождении. Этими словами она пользуется и даже может сочинять стихи. Но однажды использованное слово навсегда исчезает из ее словаря. Его уже нет. А без этого слова какая-то команда не сможет быть передана одной из частей машины. Стихи тоже перестанут получаться.

Рассказывая, я наблюдал за аудиторией, которая никак не ожидала от меня подобных рассуждений. Особенный интерес, как мне показалось, проявили два молодых человека. Один из них, как потом выяснилось, работал в Институте вычислительной техники, другой был аспирантом лаборатории бионики.

— Можно представить такую машину? — обратился я к ним.

— Конечно, можно, — ответил молодой кибернетик. — Только она не сможет поддерживать своего «активного существования» сколько-нибудь долго. Ведь мы не можем вложить в нее бесконечного количества копий каждого из ста слов. Их число должно быть конечным. А машина тратит каждое слово после однократного использования. Как только кончится запас любого из ста слов, выключится управляемый данным словом узел или блок. Машина станет. Она

не сможет «разумно» реагировать и, как вы предлагаете, писать стихи,

— Отлично! Но у нашей машины есть специальный канал, по которому из внешнего мира поступают целые фразы — конгломераты слов. Назовем их табличками со словами. В этом канале таблички разбиваются на отдельные буквы. Получается котел, наполненный всеми буквами латинского алфавита. Из этих букв машина строит свои сто слов и тратит их на всевозможные «жизненные» нужды.

— А для чего такая сложность? — спросил тот же юноша. — Не проще ли машине заимствовать из внешнего мира готовые слова?

— Видите ли, — пояснил я, — во-первых, это была бы ненадежная система. Нужного слова можно долго не услышать. А во-вторых, в машину не должны проникать посторонние слова, не входящие в ее сотню. Это строжайшее правило. Посторонние слова будут создавать шумы. Посланное в качестве команды лишнее или неправильное слово будет в лучшем случае не воспринято той или иной реагирующей частью машины. В худшем случае реакция будет неправильной. Стихи утратят смысл. Машина погибнет.

В процессе рассказа я старался все в большей мере говорить о нашей фантастической машине, как о живом существе. В этом мне помог аспирант-бионик.

- Ну, а если посторонние слова и фразы, или, как вы назвали, таблички, все-таки будут проникать в машину? — спросил он. — Если они будут проникать, минуя «естественный» путь — канал, в котором эти таблички разбиваются на составляющие их кирпичики-буквы? Они могут проникнуть случайно, или мы можем индуцировать их извне. Так сказать, введем чужие слова во внутреннюю среду машины, минуя канал обработки.

— В машине предусмотрена такая возможность, — поспешил сказать я. — В каналах связи по всему телу машины расположены специальные устройства. Они распознают свое и чужое. Распознающий механизм абсолютно строг и не выключается никогда. Любая проплывающая табличка внутреннего или внешнего происхождения подвергается «цензуре». Таблички прочитываются. И если в них хоть одно слово чужое или в своем слове стоит не та буква, дается команда, и табличка выкидывается из машины. Это правило строжайше соблюдается, так как оно жизненно обусловлено. Чуждая информация может вывести из строя важную часть или всю машину.

— Следовательно, если мы искусственно введем в каналы связи машины табличку с любыми из ее ста слов, эту табличку «цензура» пропустит? — спросил кто-то из слушателей.

— Конечно.

— А если с отдельными буквами, не сложенными в слова?

— Тоже пропустит. Ведь чужой информации не проникает. Если на табличке ничего не будет написано, она тоже не будет выброшена. Она не представит опасности и может быть использована для собственных записей, — закончил я характеристику нашего кибернетического существа. Теперь осталось только вызвать активное обсуждение его «жизни».

— Ответьте мне на вопрос, — начал я развертывать боевые действия. — Допустим, мы ввели в нашу машину, минуя естественный путь, табличку, записи на которой сделаны не латинским шрифтом, а китайскими иероглифами. Пропустит ее «цензура» или отдаст команду, и машина ее выбросит?

— Выбросит! Пропустит! Пропустит! Выбросит! — раздалось одновременно несколько мнений.

— Почему вы считаете, что выбросит? — спросил я кибернетика.

— Да потому, что там написаны незнакомые знаки.

— Но ведь, — вмешался бионик, — китайские иероглифы настолько отличны от латинского шрифта, что «цензура» ничего не увидит. Она примет эту табличку за пустую и пропустит в машину.

В спор включились другие. Начались непонятные для меня рассуждения о возможностях современных машин и способах считывания. Тем не менее к единому мнению не пришли. Одни утверждали, что такая табличка, заполненная коренным образом отличающимися письменами, будет расценена как пустая и пропущена в каналы связи машины. Другие настаивали на том, что эта таблица будет выброшена. Я уселся в сторонке и молча слушал дискуссию. Наконец кто-то обратился ко мне:

— К чему мы, собственно, спорим? Ведь таких машин нет, и мы не собираемся их строить. Да и зачем вся эта фантазия?

— Вы сказали, таких машин нет, — встал я.— Ошибаетесь. Их необыкновенно много. Эта машина не выдумка. Ее прототипы, если угодно, мы с вами. И все другие млекопитающие планеты Земля, и птицы, и земноводные, и рыбы. Наша машина — это модель живого существа, обладающего иммунитетом. Слова — это основной жизненный субстрат. Для всего живого на Земле этим субстратом являются белки. Сто слов — это сто условных белков живого организма. Буквы, из которых складываются слова, — аминокислоты, из которых построены все белки. Самые разнообразные белки человеческого тела и тела кролика, белки лошади и лягушки, орла и окуня составлены из двадцати основных аминокислот — алфавита белковых слов. И как из малого количества букв алфавита складывается бесконечное число совершенно различных по смыслу слов и фраз, так из двадцати аминокислот получается бесконечное число разнообразных по форме и свойствам белковых молекул земных организмов.

Каждый организм строит свои «сто слов», типичные только для него белки. Белки он строит по матрицам-генам. Матрицы-гены находятся в ядрах клеток. Набор генов каждого организма-индивидуума уникален и неповторим. Уникален и неповторим и «узор» белковых молекул каждого индивидуума. Итак, у каждого организма свои «сто слов». Он их тратит на свое существование, на осуществление своих жизненных функций, а поистратив, строит снова. Канал, по которому в нашу машину поступают буквы из внешнего мира, — аналогия с пищеварительным каналом животных. В нем, как и в машине, поступающие извне с пищей чужеродные белки-слова, или, как мы их назвали, таблички, разбиваются на составляющие их буквы-аминокислоты. Это необходимо потому, что «узор» чужих белков иной. Они построены под влиянием чужеродной генетической информации, тоже уникальной, а следовательно, иной. Построены по чужим чертежам, чужим матрицам. Их сначала необходимо разбить на составляющие буквы-аминокислоты, чтобы построить свои слова.

Если же ввести животному или человеку чужеродные белки-таблички, минуя пищеварительный канал, например, прямо в кровь, то вступит в действие страж внутреннего постоянства — иммунитет. Система цензуры в нашей машине — это иммунологическая система организма. Введем в кровь животному не белки, а их составные части — аминокислоты, то есть таблички, состоящие из одних только букв. Иммунологическая система цензуры их пропустит: разрозненные буквы не несут признаков чужой информации. Если ввести табличку из белков, то цензура прежде всего прочтет эту табличку и сравнит все ее белки-слова со своей сотней слов, чтобы распознать свое от чужого. Теперь представим, что один белок является незнакомым словом — словом, которое не могло быть написано под влиянием собственной генетической информации. Иммунологическая цензура в тот же миг отдаст приказ иммунологической армии уничтожить и выкинуть из организма данную табличку. Начинается выработка антител, фагоцитирование и отторжение чужеродного пришельца. Будь то микроб, или чужеродные клетки крови, или чужеродные белки, или пересаженные чужие ткани и органы.

Итак, что же самое главное? То, что иммунитет — это не только способ защиты от микробов; Иммунитет — это способ защиты внутреннего постоянства организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации. А уж поскольку микроб тоже чужеродный биологический агент, то действие иммунных механизмов распространяется и на него. Вот и все.

— А загадка с китайскими иероглифами? — спросил аспирант-бионик.

— А это как раз и есть одна из проблем космической иммунологии. Иммунитет как способ защиты от всего биологически чужеродного возник в результате развития жизни на Земле. Основа жизни на нашей планете — белки. Вспомним опять таблички машины, исписанные белковыми словами, состоящими из букв-аминокислот. Наша цензура знает лишь этот земной аминокислотный алфавит. И охрана порядка строится в соответствии со знакомыми явлениями.

Если жизнь на других планетах построена на других принципах, если жизнь на других планетах строит иной тип генетической информации — не аминокислоты и белки; если человек столкнется с мельчайшими, может быть, микроскопическими, наверняка непонятными обитателями такой планеты, то сможет ли иммунологическая «цензура», веками обученная лишь аминокислотному алфавиту, распознать чужаков? Это мы и должны выяснить. Она может пропустить их, приняв эти таблички с «китайскими иероглифами» за пустые. А тогда они размножатся в крови и тканях и могут погубить человека.

Помните, в «Войне миров» Герберта Уэллса пришельцы с Марса гибнут от невинных, не болезнетворных земных бактерий? Сейчас это уже не фантазия. Это существующая научная проблема.

Мы долго беседовали, обсуждая эту проблему космической биологии. Я рассказывал о достоверных фактах, свидетельствующих о реальности этих опасений. В дискуссию включились химики; нх больше волновал вопрос: может ли жизнь быть построена на иных, чем на Земле, принципах? Потом говорили о путях изучения этой проблемы. Потом пили кофе и вино. Потом танцевали. Со стены смотрели две бронзовые маски: одна глубокомысленная, другая — смеющаяся.