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 необычное место. Этот город науки наполнен молодежью. Молодые ученые, аспиранты, студенты, как и везде, общительны. 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 ищут интересное, 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.

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 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.

Мне ничего не оставалось, как придумать форму рассказа об иммунитете. Научно достоверную, доступную и интересную для специфической аудитории клуба, чтобы вызвать дискуссию. Наконец, и это абсолютно обязательно, рассказ должен был 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. Особый 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 способна поддерживать "активное существование" 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 им 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. Посланное в качестве команды лишнее или неправильное слово машина в лучшем случае не воспримет. 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 попадать в машину? - спросил он. Проникать, минуя "естественный" путь - канал, в котором эти таблички разбиваются на составляющие их кирпичики-буквы? Они могут попасть 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 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.

- 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. К единому мнению не пришли. Одни утверждали, что табличка, заполненная коренным образом отличающимися письменами, будет расценена как пустая и пропущена в каналы связи машины. Другие настаивали на том, что эта табличка будет выброшена.

Клуб 'Под интегралом'

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?

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 - модель живого существа, обладающего иммунитетом. Слова - основной жизненный субстрат.

Для всего живого на Земле таким субстратом служат 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, кошки, 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 воспроизводит свои "сто слов", типичные только для него белки. Белки он строит по матрицам-генам. Они находятся в ядрах клеток. Набор генов каждого организма - индивидуума уникален и неповторим. Как уникален и неповторим и "узор" белковых молекул каждого индивидуума. Он их расходует 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, приходящие 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. По чужим чертежам, чужим матрицам. Белки пищи 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 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, которое не могло быть написано под влиянием собственной генетической информации. Иммунологическая цензура в тот же миг отдаст приказ уничтожить и выкинуть табличку из организма. Начнется выработка антител, фагоцитирование и отторжение чужеродного пришельца. Будь то микроб, чужеродные клетки крови, чужеродные белки или пересаженные ткани и органы.

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

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

- Вот 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 словами, состоящими из букв - аминокислот. Наша цензура знает лишь земной аминокислотный алфавит. И охрана порядка строится в соответствии со знакомыми явлениями.

Если жизнь на других планетах основана на других принципах, строит иной итог генетической информации - не аминокислоты и белки, а 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, неболезнетворных 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 таких опасений. В дискуссию включились химики; их 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.