Шестидесятилетний период прогноза – это удвоенное время, которое минуло со дня открытия Уотсоном и Криком нуклеотидной спирали как носителя наследственности. За этот период, как я считаю, результаты биологических исследований выйдут за рамки биологии в виде новой отрасли производства, и они уже не будут лишь частью знания о жизни, как компьютерное производство не является частью логики.

Исходной базой прогноза будет часть генетики, называемая генной инженерией. Начало развития конструктивной генетики тормозится инструментальными и экспериментальными факторами. Технология генной инженерии радикально отличается от традиционной технологии проектирования, и хотя близка к химии синтеза, но и с ней во многом различна. Кроме того, эта инженерия страдает от недостатка знаний в описательной генетике. Нам далеко до составления карт наследственности всех тех простых организмов, на материале которых работает инженер-генетик. Поэтому будущее, охватывающее даже близкие перспективы этих работ, не очень ясно. Ещё менее надёжны прогнозы, идущие дальше. Несмотря на это, я попытаюсь взяться за них внутри трёхфазной схемы, хотя её последняя фаза лежит за горизонтом прогноза. Об основных возможностях этой фазы я писал в «Сумме технологии». Первую фазу я назову биологической, вторую – парабиологической, а третью – трансбиологической. В биологической фазе как исходным сырьём, так и конечным продуктом будут существующие живые организмы, а вторжение в их наследственность приведёт к запланированным изменениям. В парабиологической фазе объектом операций станут, кроме того, субстанции, проявляющие только некоторые черты живых организмов, их органов или тканей. Наконец, в трансбиологической фазе конструкторская деятельность выйдет за пределы биологии, поскольку присущие жизни технологии будут привиты или перенесены на вещества, находящиеся за пределами земной жизни. Где-то внутри этой третьей фазы процесс может дойти до создания синтезированных и модифицированных организмов-систем, которые я назову технобиоценозами по причинам, кратко объясняемым в конце эссе.

Таким образом, я представляю очень оптимистический и не менее рискованный прогноз, поскольку он в значительной части опирается на предположения, которые возможно подкрепить гипотезами, лишёнными, однако, эмпирической основы. В качестве главной можно принять следующую гипотезу. Наследственный код каждого живого существа отличается двумя свойствами. Во-первых, этот код возник в ходе преобразований, которые как биогенез спонтанно начались несколько миллиардов лет назад на Земле. Во-вторых, он запускает строительство, целью которого является создание определённой системы, то есть индивидуальное развитие растения или животного. Согласно гипотезе оба эти свойства разделены. Строительная технология, применяемая жизнью, вовсе не должна ограничиваться только теми созданиями, которые могут возникать самостоятельно в процессе эволюции сначала химических соединений, а затем соединений жизни, то есть без всякого направленного на это внешнего воздействия. Интуиция подсказывает, что труднее найти субстанции для самоорганизации, понимаемой как строительство организмов в ходе их дальнейшего развития, чем такие субстанции, которые не могут самостоятельно объединяться в зародыш подобной активности, но могут после принудительного объединения проявлять подобие органической активности. Ведь эволюционная задача должна была решаться в два этапа: жизни требовалось сначала возникнуть, и только затем она могла развиваться в разных направлениях. Если специфические условия среды служили этому возникновению как подмостки, от которых не осталось и следа, то a priori можно считать, что разум и знание могут искать такие или другие подмостки в более широком смысле, чем биогенез. При этом речь идёт не о строительстве каких-либо «готовых» организмов или псевдоорганизмов, а о начале процессов, которые сцеплены нами и движутся уже сами, словно двигатель благодаря стартёру. Иначе говоря, я утверждаю, что множество систем, способных к самопроизвольному возникновению из неодушевлённой материи, меньше множества элементов, которые сами в органические системы соединиться не могут, но которые к такому соединению можно привести. При этом речь идёт не об оригинальности строительного материала, а только о методике, основанной на том, что определённая информация, молекулярно закодированная, может быть самореализующимся прогнозом собственного структурного состава. («Слово стало телом».) Таким образом, ориентированная конструкторская деятельность наделяет свои творения значительной самостоятельностью. Как раз отсутствием подобной самостоятельности отличаются плоды наших технологий от плодов технологии эволюционной. Короче говоря, речь идёт о постановке заданий, а не об их непосредственном исполнении. Задание, «поставленное» жизни эволюцией, сводится к существованию вопреки произвольным препятствиям, а разнородность препятствий (и окружающей среды) вызывает видообразующую разнородность. Конструктор может эту задачу произвольно изменить, поскольку самосохранение вовсе не должно всегда быть важным свойством продукта. Поэтому я вижу корень эволюционной технологии в «информации, закодированной так, чтобы она сама преобразовывалась в желаемую материальную систему». Если мы внедрим это правило в энергию и вещества, к которым жизнь не имеет доступа, то выйдем как из ограничений, характерных для всего живого, так и из ограничений, свойственных нашим многочисленным технологиям.

Следовательно, я считаю современную генную инженерию детской фазой молекулярной инженерии, как биологической, так и внебиологической. В настоящее время растёт объём знаний о механизмах наследования. Создаются генные библиотеки и приспособления, позволяющие комбинировать выбранные гены под автоматическим (компьютерным) контролем. Прототипы этих приспособлений сократили время работ, длившихся до этого годы и месяцы, до недель, дней и часов. Вместе с тем новые открытия, вроде открытия подвижных генов или немых, не кодирующих никаких наследственных черт, нарушают остов тезисов, принимаемых до сих пор за аксиомы. Подверглась сомнению аксиома, что мотором эволюции были только стихийные мутации. Спор о способах возникновения видов должен разгореться вновь. Я склоняюсь к версии, познавательно полезной, что два миллиарда лет, разделяющие возникновение прокариот от эукариот, были не застоем, не работой стихийной мешалки до момента наступления случайной «счастливой полосы», а временем, в котором генные структуры разжились составом, расширяющим их созидательный строительный потенциал. Присутствие стихийного фактора в наследственности несомненно. Однако если в геномах ничто не ограничивает стихийности, то генная инженерия не уйдёт далеко от своих нынешних достижений, поскольку до конечного состояния, которое будет результатом серии случайных жребиев, напрямую нельзя дойти ни одним конкретным методом, так же, как и до результата в числовой лотерее. Если генератор разнородности случаен, а окружающая среда представляет только ограничитель его разброса, ничто, кроме другого случайного генератора, не сможет моделировать деятельность с тем же эффектом. И поэтому, чтобы получить основу для оптимистического прогноза, к первой гипотезе о раздельности самовозникновения жизни и информационных технологий жизни как создателя видов надо добавить вторую гипотезу о существовании не только случайного состава генов. Переформулировка сомнительных гипотез в последующих предположениях – это некое самоуправство. Однако на таких предположениях строится любой прогноз. Но при этом желательно знать, что было выдвинуто таким безапелляционным способом.

Надежды сторонников генной инженерии обращены сегодня на такие области, как сферы её потребительского применения: пищевая промышленность (существуют уже бактерии, производящие съедобные белки), фармакология (есть микроорганизмы, производящие инсулин и другие гормоны), энергетика (среди других перспективными здесь кажутся фотобактерии), горное дело (микроорганизмы использовали в нём ещё до появления генной инженерии, хотя, скорее, второстепенно), сельское хозяйство, охрана окружающей среды, медицина. Большой капитал ещё воздерживается от больших инвестиций в эти области, ощущается отсутствие поддержки фундаментальных исследований. К концу столетия эта ситуация должна измениться к лучшему. Поскольку приведение здесь каталога достижений генной инженерии и её ожидаемых вскоре достижений нарушило бы связность текста, ограничусь показом границ этой фазы конструктивной биологии. Первое ограничение – ресурсы доступных генов. Действительно, можно переносить гены высших организмов в низшие, чтобы бактерии производили, например, интерферон, но нельзя с помощью таких имплантаций соединять углерод и водород, чтобы получить топливные углеводороды, так как нет генов, прямо кодирующих этот процесс. Можно синтезировать гены, которых нет в природе, но гены – это строители и распорядители белков, следовательно, придётся сначала проектировать такие циклы процессов, которые не входили до сих пор в репертуар биологического обмена веществ, а это уже задача совершенно другого порядка, несравнимо более трудная, чем относительно прямое (хотя также пока очень сложное и трудоёмкое) введение генов, взятых из существующего в видах резерва. Это уже не извлечение слова из словаря, а образование неологизмов, но, чтобы неологизм имел смысл, он должен что-то означать. Здесь мы видим как раз второе ограничение, вытекающее из возможностей изменяемости организмов, ибо если геном – дирижёр, то он не может навязать оркестру исполнение того, что тот не способен исполнить из-за отсутствия необходимых инструментов. Многие растения не способны сами усваивать азот из почвы не потому, что эволюция упустила при их строительстве определённый ген, а потому, что энергетика этих растений не допускает этого усовершенствования. То, что не выполняет ни один тип химических реакций, годящихся для запуска в живой клетке, не может быть успешно кодировано каким-либо геном. Однако если к этим самым конечным состояниям могут вести разные каталитические пути, это ограничение будет иметь характер относительный, и его смогут преодолеть знания проектанта вкупе с изобретательностью. Однако столь глубокие перестройки произойдут не скоро; быть может, мы приступим к ним в первой четверти XXI века. Преодоление порога ограниченной имплантации генов может также осуществиться довольно неожиданно, как бы с другой стороны, а именно при создании «ужасных гибридов», возникших из объединения клеток очень отдалённых друг от друга видов. Но эти проводимые уже сегодня скрещивания при всей их эффектности делаются вслепую, методом проб и ошибок, ибо не существуют даже изученные до конца генные карты организмов, и успех в виде полученной «помеси» – результат счастливого случая, который нельзя предвидеть.

Третье и последнее ограничение для созидающей биологии – это группа фундаментальных законов природы, таких как законы сохранения и термодинамики. Они имеют характер запретов. Поскольку нельзя ни произвести энергию из ничего, ни меньшую превратить в большую, не сделают этого ни модифицированные, ни полностью синтезированные организмы. Недоступной сфере останется также для них окружающая среда, губительная из-за высоких температур или большого уровня радиоактивности. Однако эти барьеры могут оказаться преодолеваемыми, когда биоконструктор начнёт отказываться в своих созданиях от черт, обязательных для естественной жизни, – способности к размножению или тепловой чувствительности белков. Сказав это, мы дошли до границы, отделяющей первую биологическую фазу экспериментирования с жизнью от следующей, парабиологической.

Напрашивается такое замечание. В качестве тягловой силы человек изначально использовал животных, однако сейчас более эффективны приспособления, ни в чём не похожие на лошадей. Подобного отклонения от возникших в ходе эволюции форм и функций естественных организмов я ожидаю в молекулярной биологии через пятьдесят-шестьдесят лет, то есть тогда, когда она перестанет быть sensu stricto молекулярной биологией, преобразовавшись в химию парабиологического синтеза. Во многих случаях возникнут дилеммы: произошло ли уже опровержение правила omne vivum ex vivo[19] или ещё нет. Такие проблемы классификации появятся тогда, когда генная инженерия и молекулярная биология создадут боковой отросток в виде веществ, часто с клеточным строением, отчётливо проявляющих черты жизни, но лишь некоторые, – как, например, способность к самовосстановлению и авторепликации, или неизвестные ни у каких видов варианты обмена веществ. Вещества, способные к упорядоченному росту, перерабатывающие почву в собственное вещество, с достаточно сложным строением, чтобы они могли, как живой организм, работать за счёт собственной энергетики, вещества, с точки зрения биолога, «умирающие» после периода роста, а с точки зрения архитектора – застывающие в проектируемые формы, вещества, способные к образованию определённых предметов, образуют классификационные дилеммы скорее для философа, чем для инженера. Таким образом, огромная брешь, зияющая между неодушевлённой и одушевлённой материей, будет настолько заполнена, что попытки чёткого разделения новых творений на биологическую или абиологическую природу станут беспредметными и будут свидетельствовать только о нашем умственном бессилии. Представим себе, как в растворе, содержащем ионы тяжёлого металла, начинает развиваться создание с таким «обменом веществ», что выхватываемые из окружающей среды частички металла скапливаются у него внутри, и, когда это создание через некоторое время вынут из оживляющей ванны, можно будет получить из него запасную часть какой-нибудь машины так, как из телячьей ноги вырезали бы бедренную кость. Этот пример недостоин того, чтобы его понимать буквально, ибо он должен только показать, что означает выход за пределы биологии в парабиологию и какие понятийные трудности может вызвать такой шаг. Металлический объект действительно возникает при участии процессов, похожих на те, что происходят при окостенении скелета плода, но процессы эти являются с биологической точки зрения аберрацией, ибо не представляют собой фрагмент эмбриогенеза. В подобных ситуациях ничто, кроме принятия соответствующей конвенции, не позволит выполнять традиционные разделения. Появление полимеров, перенимающих некоторые свойства живых тканей, но имеющих одновременно и свойства, чуждые им, я предполагаю в середине следующего столетия. Они могут быть или продуктом псевдоорганизмов, выращенных именно с этой целью, или определённым этапом их «телесного роста». В приведённом выше примере псевдоорганизм можно отбросить после получения из него желаемого объекта, но желаемым объектом может быть и сам этот «организм», если речь идёт о строительном материале на полпути между твёрдой соединительной тканью и пластичным веществом, которое должно застыть в изначально заданной форме.

Намного раньше, а именно ещё в зените биологической фазы, библиотеки соответствия генов и фенотипов будут зафиксированы в памяти компьютеров, поскольку роль компьютеров как основы для проектирования в промышленной биологии станет огромной. Проектировщик будет разыгрывать разные варианты, рекомбинируя черты естественных организмов или, позднее, компонуя псевдоорганизмы с заданными параметрами и функциями. Он будет опираться на блок-схемы и аналоговые модели, проектируемые на компьютере, в котором перед этим были запрограммированы физико-химические условия окружающей среды, земной или внеземной, а также задача, которую должно выполнить проектируемое творение. В малом объёме этого прогноза невозможно хотя бы только перечислить основные области применения генной и парабиологической инженерии, но следует, однако, отметить, что эти задачи вовсе не будут ограничиваться вмешательством генетически модифицированной или смоделированной жизни в другие её проявления, от животноводства и земледелия до ветеринарии и медицины. Так, например, сырьё и металлы, называемые сегодня невозобновляемыми, не исчезают, а только подвергаются сильному распылению, и их можно было бы получить обратно благодаря организмам или псевдоорганизмам, проявляющим хемотаксис к этим веществам. Подобные работы в действительно большом промышленном масштабе можно будет предпринять только тогда, когда возникнут зачатки искусственного биоценоза. В каждом биоценозе происходит циркуляция элементов и химических соединений, в основном пищевых, по цепочкам, звенья которых – растения и животные, и это движение может приобретать геологические размеры, о чём свидетельствуют многочисленные минеральные отложения палеобиологического происхождения, например известняк. Круговороты, которых в природе нет, можно будет привести в движение так, чтобы стало возможным не только получение промышленно рассеянных материалов, но и эксплуатация таких рудников и месторождений, которые нельзя использовать с помощью традиционных технологий. Следует также подчеркнуть, что если сейчас капиталоёмким является как создание промышленных технологий, так и поддержка их развития, то тогда капиталоёмкими будут только фундаментальные исследования и внедрение конструктивной биологии, но зато после внедрения технологии в отдельные области биосферы её продукция будет стоить не больше, чем выращивание растений, а скорее меньше.

То, что я говорил до сих пор, показывает, что многие кризисы, которые сегодня кажутся нам непреодолимыми и даже угрожающими существованию цивилизации, можно будет ликвидировать или обуздать в результате биотехнического манёвра. К сожалению, эти лучезарные перспективы может затмить их чёрный реверс. Возможность проектирования нового биологического оружия – это неизбежный спутник полезных результатов генной инженерии уже у её истоков. Особенно опасной может оказаться синтетическая вирусология, не ограничивающаяся увеличением вирулентности существующих микробов. Болезнетворная деятельность естественных микробов никогда не бывает стопроцентно смертельной, поскольку вид, столь успешно преодолевающий органическую защиту хозяев, гибнет вместе с ними. Даже эволюционно молодые и потому особо вредные микроорганизмы ослабляют свою вредность, многократно проходя через атакуемую популяцию, поскольку выживают среди них те, которые очередными мутациями направлены к состоянию динамического равновесия с хозяевами. Однако эти естественные тормоза летальной деятельности сможет устранить инженер-генетик, создающий оружие. Впрочем, не только самые вредные формы будут целью его поисков. Есть много вирусов, способных существовать в человеческом организме целыми годами в скрытом состоянии, активизируясь только в позднем периоде жизни или под влиянием других внутренних или внешних факторов. Собственно говоря, формы, действующие с опозданием, будут особенно хорошо способствовать проведению криптовоенных акций, причём изощрённо выборочным методом. Их мишенью могут стать, например, женщины. Вирус, локализуясь в организме, не выдаёт себя ничем, но, когда женщина забеременеет, этот вирус вызовет превращение плаценты или плода в злокачественное новообразование. Можно представить себе вирусоподобное оружие, действующее или с заданным запаздыванием, или активизирующееся в результате изменений, происходящих в организме, таких как беременность, или, в конце концов, запускаемое особым «детонатором» в виде генного активатора, который может рассеиваться в воздухе, добавляться в питьевую воду и т. п. Когда появятся возможности его синтеза, вся эта область окутается тайной. Против синтетических форм, с которыми человек никогда не сталкивался, защитные силы организма окажутся беспомощны, а закаливание всей популяции будет невыполнимо из-за огромного разнообразия этих форм, насчитывающих по меньшей мере тысячи. Утаить проведение таких работ будет намного легче, чем, например, производство боевых ракет или строительство их пусковых установок. Поэтому развёртывание успешного контроля над этой областью вооружений будет чрезвычайно проблематично. Можно вдобавок атаковать противника не прямо, то есть целясь в его население, а опосредованно, вызывая различные поражения, имитирующие естественные неудачи, например, неурожай, эпизоотию среди животных и т. п. Это биологическое оружие особенно хорошо пригодно для подрыва господствующей доктрины возмездия или «второго удара» (second strike capability). Если нельзя с полной уверенностью установить, был ли нанесён первый удар, невозможно принять рациональное решение о нанесении ответного удара. В мире с таким оружием контроль над вооружениями, установка равновесия сил и их политическая гарантия становятся недостижимыми, так как размыта граница между войной и миром. Я не буду рассказывать дальше о множестве мрачных перспектив мобилизованной генетики и закончу таким замечанием: всё зло может осуществляться не потому, что наука является источником несчастий, а потому, что действует она в мире, раздираемом антагонизмами.