Заглянем в будущее - Семенов Николай Николаевич - Страница 28

Это объяснение представляется настолько естественным, что справедливость его была единодушно признана до получения прямых доказательств, которые, впрочем, не заставили себя долго ждать.

Механизм производства белковых молекул выглядел значительно сложнее. «Единицей» передачи наследственности оказалась последовательность примерно тысячи нуклеотидов. Она получила название цистрона. Каждый цистрон ответствен за производство полипептида — цепочки аминокислот, связанных пептидными связями. На смену формуле «один ген — один фермент» пришло правило «один цистрон — один полипептид».

Ген оказался не молекулой, а частью молекулы.

Командиром производства является молекула ДНК В любом крупном промышленном предприятии директор осуществляет руководство производством не непосредственно, а через своих помощников, скажем главного металлурга, главного конструктора и т. д. Как правило, директор сам назначает своих помощников. Так же поступает и молекула ДНК, с тем, однако, различием, что она не только выбирает, но и изготовляет своих сотрудников. Ближайшими исполнителями воли начальства являются молекулы рибонуклеиновых кислот, играющие роли посланцев (м-РНК). Молекула м-РНК (буква «м» — обозначение слова messenger, что значит «посланец») является точной копией участка молекулы ДНК длиной в один цистрон.

Таким образом, производство белков поручается молекулам м-РНК. И правильно. Ибо в противном случае около молекулы ДНК происходила бы нежелательная толчея, приходилось бы распутываться в потоке «сырья», нужного для изготовления разных полипептидов, производство шло бы медленнее и всякого рода ошибки были бы весьма вероятными.

Молекула ДНК производит большое число молекул м-РНК. В принципе столько, сколько она содержит генов-цистронов. Молекулы м-РНК отправляются фабриковать белковые молекулы в цехи, которые называются рибосомами.

Но к этим цехам надо доставить сырье! Это выполняют молекулы-транспортеры — рибонуклеиновые кислоты, но другого сорта. Их обозначают т-РНК. Транспортеров столько, сколько аминокислот. Каждый транспортер тащит свою аминокислоту. Так происходит функционирование организма.

Справедливость этой модели доказана прямыми опытами. Разумеется, нет возможности дать представление обо всем комплексе доказательств, лежащем в основе гипотезы. Мы рассказали о механизме работы живой клетки лишь в самых общих словах. В последние годы даже тонкие детали этого процесса изучены биологами. Секреты производства живой материи стали достоянием науки.

Любое познание вызывает вопросы: зачем, для чего, увеличит ли это счастье на Земле?

Ответы на них достаточно очевидны. Во-первых, зная кухню изготовления живого, можно вмешаться в ее работу и подправлять повара, если он плохо справляется с задачей. Во-вторых, голова кружится лишь от одной мысли о возможности создавать искусственные существа по заданному плану. Обе задачи еще очень далеки от осуществления и сегодня могут быть названы фантастическими. Однако только что сказанное показывает, что если речь и идет о фантастическом плане действия, то все же оба пункта программы являются реалистическими и не противоречат законам природы. И далее, достаточно ясно, чему надо учиться! Одной из важнейших проблем науки должна быть названа задача синтеза белков и нуклеиновых кислот.

Трудно еще сейчас сказать, в какой форме это умение будет использовано для решения обоих пунктов программы вмешательства в производство живой материи. Есть основания предполагать, что зачастую можно будет «обманывать» клетку, подсовывая ей искусственную нуклеиновую кислоту и меняя таким образом процесс изготовления того или иного белка.

При изучении тонких эффектов работы клетки исключительно важным для биологии является моделирование отдельных стадий процессов, протекающих в живом организме. Для этой цели также нужно научиться изготовлять по заданному плану молекулы белков, молекулы РНК и другие биологические макромолекулы.

Наиболее отдаленной мечтой является, видимо, изготовление самого командира производства — молекулы ДНК. Если эта задача станет реальной, то весь процесс создания живого удастся осуществлять в колбе.

Однако автор этих строк не заносится в своих мыслях столь далеко. Ему хотелось бы, чтобы его ближайшие потомки стали очевидцами превращения медицины в точную науку. А это возможно лишь в том случае, если биохимики и физики научатся определять структуру белков и нуклеиновых кислот каждого индивидуума, сумеют понять молекулярный механизм любой болезни и овладеют техникой вмешательства в жизнедеятельность организма, которая заключается в замене «больных» молекул на «здоровые».

Все перечисленные задачи требуют грандиозных усилий. Но они по плечу современной науке. Автор полагает, что любое химическое исследование оправдано, если оно вносит какой-либо вклад в решение проблем биологии. Мне кажется, что все другие задачи по производству новых молекул и новых веществ являются второстепенными по сравнению с теми задачами, которые ставит перед синтетиками молекулярная биология.

В конце концов, наука, как я уже говорил, выполнила почти все, что от нее требуется для того, чтобы обеспечить человеку комфортабельную жизнь. Но достижение мечты человечества — построение коммунизма — не сводится к успехам техники. Новое общество должно быть содружеством счастливых, здоровых людей. Уничтожение болезней и воспитание гармоничного человека — задачи не менее важные, чем создание новых средств связи, транспорта и жилья. Эти проблемы еще не решены, и здесь наука в долгу у человечества.

Вот по этой причине я и полагаю, что главный прогноз статьи, посвященной будущему науки о веществе, звучит так: будут прежде всего развиваться все области физической химии, которые в той или иной степени содействуют нашему пониманию природы жизнедеятельности и преследуют цель овладения способами вмешательства в святая святых — в производство живой материи.

Доктор технических наук В. С. Молярчук рассказывает о транспорте будущего

Транспорт, являясь отраслью материального производства, в своем развитии подчиняется общим законам экономического и социального развития, в соответствии с которыми функционирует все народное хозяйство. Причем особенностью деятельности транспорта является то, что процесс перевозки состоит практически в превращении тепловой или электрической энергии в энергию механическую, непосредственно используемую для перемещения грузов и пассажиров, то есть совершения транспортной работы.

Это и определяет наличие тесной функциональной зависимости между производительностью труда и энерговооруженностью работников, занятых на транспорте.

Под энерговооруженностью работников транспорта в данном случае понимается количество «лошадиных сил» (л. с.) номинальной мощности парка тяговых средств и установок, приходящихся на одного работающего, то есть частное от деления суммарной мощности тяговых и технических средств на среднегодовое число людей, занятых в эксплуатации.

Теоретическая формула, связывающая величины производительности труда и его энерговооруженности для транспортных средств наземного и водного транспорта, выражается общим уравнением:

Коэффициент А включает такие показатели, характеризующие транспортный процесс, как грузоподъемность подвижного состава, скорость движения, коэффициент рабочего времени технических средств, коэффициент ходового времени, коэффициенты использования грузоподъемности и номинальной мощности технических средств.

Однако анализ этого уравнения с использованием фактических показателей за двадцатилетний период работы всех названных видов транспорта показал, что благодаря комплексному влиянию всех этих факторов величина коэффициента А остается практически постоянной, равной для железнодорожного транспорта 69 500, речного — 97 750 и автомобильного — 3000.