Юный техник, 2000 № 06 - Журнал «Юный техник»

Наконец, не успел еще каждый из нас обзавестись персональной ЭВМ, но многие уже столкнулись с компьютерными вирусами, с новым понятием — информационная война. В общем, похоже, человечество не переделаешь, даже если взяться за модернизацию его генома.

Специалисты уже сейчас заявляют о возможном появлении в скором будущем бомб нового поколения — расовых. Они смогут, например, уничтожать лишь брюнетов с карими глазами или только блондинов с голубыми…

И все-таки прогресс не остановишь, а сделанное открытие от мира не спрячешь. Так, быть может, лучше обратить основное внимание ученых на освоение положительных качеств данного умения?..

От генетики к геномике

То, что прочтение «чертежей» венца творения произойдет так скоро, научное сообщество осознало уже после расшифровки в США 22-й хромосомы человека, сказал выступивший на заседании президиума РАН, состоявшемся недавно по поводу грандиозного открытия, член-корреспондент Российской академии наук Лев Киселев. Однако, заметил он далее, большинство людей все же до сих пор слабо представляет, что такое геномика, чем она отличается от генетики. И напомнил, что геномика исследует не отдельные гены, а совокупность всех генов организма и промежутков между ними.

Геномика возникла около тридцати лет назад. После появления соответствующей аппаратуры американские, а позже и российские ученые постепенно забросили «штучное» прочтение генов и приступили к массовому. К концу «геномной эпохи» детально изучены геномы самых популярных объектов исследований — дрожжей червя нематоды, плодовой мухи-дрозофилы и растения араби-допсис. Получена полная генетическая информация 300 видов бактерий. Последними, кстати занимаются фармацевтические фирмы, которые подчас пытаются скрыть свои сведения от научного сообщества.

Одним из последствий выдающихся открытий в области геномики стало появление новой науки — палеогеномики. Ученые обнаружили, что ДНК — достаточно стойкое образование, оно не теряет своих характерных особенностей в течение тысяч лет. Если обнаруженные при археологических раскопках кости не подвергались воздействию высокой температуры, влаги, кислот или щелочей, геном их владельца можно прочесть.

Не стоит, конечно, рассчитывать на то, что он останется неповрежденным. Однако сохранившиеся участки ДНК могут оказаться достаточно длинными, чтобы получить на их основе полную информацию.

Археологи уже много раз обращались к сотрудникам Института молекулярной генетики за помощью. Например, недавно сотрудники Института археологии РАН обнаружили останки двух подростков, погибших более двух тысяч лет назад с просьбой помочь определить их пол.

Сотрудники Института молекулярной генетики исследовали сохранившиеся участки генома жертв и обнаружили в них маркеры — характерные участки Y-хромосомы. Значит, обе жертвы были мужского пола.

Валков боятся — в лес не ходить

Однако, как верно подметил Сергей Смирнихин, письмо которого мы процитировали, успехи геномики могут иметь неприятные побочные эффекты. Трансгенные микроорганизмы можно превратить в оружие которое окажется эффективнее бомб. Уже сейчас ученые в состоянии без особых затрат создавать новые вредоносные штаммы болезнетворных микробов.

Если один из таких микроорганизмов выйдет за пределы лаборатории, беды не миновать. Противостоять этой угрозе можно, лишь владея способами быстрого распознавания генетических особенностей микробов. И это одна из важнейших задач молекулярной биологии.

Правда, многие считают, что фокусов природы нужно опасаться не меньше, чем творений рук человеческих. Ведь микроорганизмы сами весьма часто спонтанно мутируют, и их новые версии становятся все более опасными. Например, побежденный когда-то туберкулез не так давно трансформировался в особо агрессивную форму. Хуже всего, что новый штамм известной микобактерии практически неуязвим для антибиотиков.

Впрочем, президиум РАН уже сделал шаг к решению этой проблемы. Он планирует создание Междисциплинарной группы для оценки вопросов, связанных с проблемой генома человека. Она, в частности, будет заниматься прочтением структуры «таинственных» микробов. Специалисты академии смогут помочь больным с неизвестными прежде симптомами. Геном вызывающей болезнь бактерии или вируса будет проанализирован. А значит, исходя из биохимических особенностей микроорганизма, легче станет найти противоядие.

Развитие российской геномики во многом определила программа «Ревертаза», которая была выполнена под руководством академика Владимира Энгельгардта. Запуск программы «Геном человека» в начале 90-х годов связан с именем другого знаменитого российского ученого — академика Александра Баева. С тех пор российские ученые добились ощутимых успехов. Уже сейчас в нашей стране подробно исследованы 13-я и 19-я хромосомы человека. В Институте молекулярной биологии РАН завершено создание физической карты 3-й хромосомы.

В Госцентре «Генетика», Центре биоинженерии и Институте молекулярной биологии РАН созданы программы мирового уровня, позволяющие решать сложнейшие вычислительные задачи молекулярной биологии.

Олег СЛАВИН

Художник Ю. САРАФАНОВ

НОВОСТИ НАУКИ

Давайте посолим… облака

Ученым впервые удалось получить искусственный дождь, распыляя смесь из хлорида калия и натрия.

Художник В. ГУБАНОВ

…Мечта эта стара, как человечество. Едва лишь засуха начинает грозить гибелью посевам, люди обращаются к небесам с молитвой о ниспослании на землю дождя.

Испокон века шаманы, гуру, священники пытаются воздействовать на небеса различными способами — молитвами, барабанным боем, крестным ходом — тщатся исполнить наказ. Судя по всему, получается это у них далеко не всегда. Иначе история бы не сохранила свидетельств попыток воздействия на облака и тучи иными способами, например, пальбой из пушек или созданием искусственных пожаров.

В наше время творят дожди, пользуясь достижениями науки и техники. Вот уже полвека облака засевают с самолетов йодидом серебра или атакуют ракетами, несущими боеголовки с сухим льдом. Способы эти эффективны: как правило, на каждую атаку тучи отзываются дождем. Лишь одно портит настроение ученым: выбрасывать дефицитное серебро почти что на ветер — ох как недешево. Поэтому со столь большим интересом отнеслись «делатели погоды» к новому методу, недавно успешно испытанному в Мексике и Южной Африке. А суть его заключается в том, что облака теперь… солят!

Да, с самолетов распыляют крохотные кристаллики хлорида натрия и калия. Они служат центрами конденсации дождевых капель, жадно впитывая влагу. Быстро образуются крупные капли воды. В этой быстроте — залог успеха. Ведь, как правило, кучевые облака — а только их и стоит заставлять проливаться дождем — рассеиваются за какие-то полчаса. Не успеешь за это время превратить их в дождь, значит, все старания пойдут прахом.

Автор идеи, южноафриканский физик Грэм Мэзер, набрел на нее совершенно случайно. Лет десять тому назад Мэзер приметил необычное облако, широко раскинувшееся на небосводе и, очевидно, обещавшее дождь. Исследуя центры конденсации в этом облаке, он обратил внимание на наличие здесь гигроскопических (или, говоря бытовым языком, «всасывающих воду») солей, и Вскоре Мэзер выяснил их происхождение. Облако, оказалось, пролетело над трубами бумажной фабрики. После этого Мэзер вместе с сотрудниками южноафриканской фирмы «Cloudquest» имитировал фабричные выбросы и понял, что тут есть над чем поработать. Так начались многолетние исследования которые привели наконец ученых к выводу: тучи, впитавшие соли, на 30 процентов чаще проливаются дождем.

Успех, достигнутый в Африке, побудил и американских ученых, работавших в северных, засушливых, районах Мексики, тоже посыпать облака солью. Их эксперименты пока еще не окончены, однако, судя по первым результатам, успехи будут даже лучше, чем в ЮАР. Действуя таким образом, замечает американский специалист Дэниел Брид, можно из одного и того же облака «выжать» дождей вдвое больше.

Дело в том, что гигроскопические соли воздействуют на нижние, теплые, слои облаков. Традиционно же используемые «дождевые вещества» — йодид серебра и сухой лед — наоборот, впитываются верхними слоями облаков, где температура зачастую ниже точки замерзания, а незамерзшей, жидкой воды очень мало.

Публикацию по иностранным источникам подготовил А. ВОЛКОВ

СУМАСШЕДШИЕ МЫСЛИ

Бесплатно - в… бесконечность?

В зарубежных и отечественных физических журналах статьи на эту тему время от времени появляются вот уже более 30 лет. Но, как ни странно, они до сих пор практически не привлекают внимания популяризаторов. А ведь проблема отрицательной массы — отличный подарок и любителям парадоксов современной физики, и читателям-фантастам. Но таково уж свойство специальной литературы: сенсация в ней может оставаться скрытой десятилетиями…