Глава 1
Биоэтика - наука выживания
Резюме
Естественная среда обитания человека не безгранична. Образование следует направлять на то, чтобы помочь людям понять природу человека и его отношение к миру. Содержание образования должно включать как редукционистскую, так и холистическую точку зрения на биологию и быть шире, чем оба представления вместе взятые. В данной главе человек рассматривается, как кибернетическая машина, которая может ошибаться. Представлены 12 парадигм механистической биологии и категории, которые им соответствуют. Выживание человека может зависеть от этики, основанной на знании биологии, а, следовательно, на знании Биоэтики.
Биология и мудрость В действии
Человечеству срочно требуется новая мудрость, которая бы являлась "знанием о том, как использовать знание" для выживания человека и улучшения его жизни. Концепция мудрости как руководство к действию и знание, необходимое для достижения социального блага и улучшения качества жизни, называется Наукой выживания. Я считаю, что эта наука должна строиться на знании биологии и в то же время выходить за границы ее традиционных представлений; включать в сферу своего рассмотрения наиболее существенные элементы социальных и гуманитарных наук, среди которых особое значение принадлежит философии, понимаемой как "любовь к мудрости". Наука выживания должна быть не просто наукой, а новой мудростью, которая объединила бы два наиболее важных и крайне необходимых элемента - биологическое знание и общечеловеческие ценности. Исходя из этого, я предлагаю для ее обозначения новый термин - "Биоэтика".
В век специализации мы, похоже, редко вспоминаем истину, которая ежедневно постигалась нашими предками: человек не может жить без сбора растений или убийства животных, если растения высохнут и погибнут, а животные не смогут размножаться, то и человек вскоре заболеет и умрет, не сможет продолжить свой род. Мы, как уважающие себя личности, не можем доверить нашу судьбу ученым, инженерам, техно-
ВАН РАНСЕЛЕР ПОТТЕР
логам и политикам, забывшим (или никогда не помнившим) эту простую истину. Большинство современных ученых-специалистов, например, в области ботаники, изучающей растения, или зоологии, исследующей животных, не стремятся к расширению своих ограниченных знаний. В то время как сегодня мы нуждаемся в биологах, не только уважающих хрупкую ткань жизни, но и расширяющих свои знания вплоть до понимания природы человека и его отношения к биологическому и физическому миру. Нам необходимы биологи, которые могут объяснить: что мы можем, что должны и что нам не следует делать для выживания, если мы надеемся поддерживать жизнь на Земле и улучшать ее качество в течение последующих трех десятилетий.
Судьба мира зависит от сохранения интеграции, и расширения знания, которым обладает относительно небольшое количество людей. Эти люди только начали осознавать степень неадекватности своих усилий и поставленной перед ними задачи. В наше время это должен понять каждый студент колледжа или университета; а его детям необходимо знать как можно больше о том, что эти люди предлагают, выражать свои сомнения, ставить проблемы, добавлять к биологическим знаниям любую дополнительную информацию, которая поможет им стать (если позволит их талант) лидерами будущего. Только при таком соединении знания и ценностей появятся новые ученые и государственные служащие, которые смогут овладеть тем, что я обозначил словом "Биоэтика". Возможно, ни одному человеку не удастся в совершенстве овладеть всеми направлениями этой области знания, точно также, как сегодня никто не знает всей зоологии или химии. Однако мы испытываем потребность в подобной дисциплине, которая предложила бы нам модели образа жизни людей в социуме, объяснила необходимость создания и способствовала бы формированию новой общественной политики, строящей "мост в будущее". Новая дисциплина будет сконцентрирована вокруг острых проблем современности, нуждающихся для своего решения в демаркации, преодолении уже сложившихся границ биологии, социальных и гуманитарных наук.
Биология — это больше, чем просто ботаника и зоология. Она является основанием для строительства экологии, науки о взаимоотношениях растений, животных, человека и неорганической среды. Биология включает также и генетику, имеющую дело со всеми аспектами наследственности, и физиологию, изучающую функции индивидов. В течение тысячелетий своей истории люди вообще не имели никакого представления о своей химической природе. И хотя зависимость человека от естественной среды осознавалась всеми, вместе с тем, щедрость Природы рассматривалась как неограниченная, а ее спо-
10
____________БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
собность к восстановлению после использования человеком как вполне достаточная. Внезапно стало ясно, что человек, так интенсивно эксплуатирующий Землю, все больше нуждается в науке и технологиях, точно также как и в богатейших источниках железа и меди. Человечество последовательно перешло к использованию ресурсов планеты за счет уменьшения числа и разнообразия "бесполезных" и увеличения количества полезных для себя биологических видов (например, пшеницы, крупного рогатого скота и др.). Я, как онколог, обратил внимание на слова Нормана Берилла [1], ставшие достаточно известными и неоднократно цитировавшиеся различными учеными (правда, без упоминания автора). В работе "Зарождающийся разум человека" (1955 г.) он пишет: "Мы обеспокоены тем, что осталось от природы, точно также как рак, который обеспокоен тем, что еще что.то осталось от организма. Раковые клетки размножаются без ограничений, безжалостно требуя того питания, которое необходимо всему телу. Аналогично, и тело сообщества, подобно телу человека, пораженному раковыми клетками, может истощиться от голода и умереть, если не будут найдены механизмы предотвращения своего неограниченного роста". Другими словами, мы спрашиваем: "Неужели предназначение человечества в том, чтобы стать для земного шара тем же, что и рак для человека?".
Эти слова в 1955 году остались без должного внимания, несмотря на то, что книга Берилла стала одной из классических работ своего времени. В то время полагали, что наука способна производить "больше и лучше" всего того, в чем человек нуждается, и что прогресс может уравновешиваться ростом населения (См.: Глава 3). Конец эры такого понимания наступил внезапно и драматически в тот момент, который в ретроспективе не трудно указать. Это 1962 год, выход в свет работы "Безмолвная весна" Рашели Карсон [2], вскоре ощутившей на себе всю ярость людей, уязвленных предъявленным ею обвинением. Сегодня уже не так важно, преувеличила ли она значение отдельных случаев применения пестицидов. Заслуга Карсон в том, что она, одна из первых, обратила внимание на те проблемы, поток которых в последние годы превратился в наводнение. Мы больше не считаем, что при помощи научных технологий человечество сможет себя прокормить [3, 4]. Ранее нас уверяли, что без пестицидов и гербицидов работать на земле невозможно, но с каждым днем мы все больше понимаем, что химикаты, которые ранее считались спасением, опасны для человека [5]. Недостаточно информированные люди призывают к установлению моратория на науку, тогда как на самом деле нам нужно больше науки и лучшей науки. Человечество нуждается в соединении биологии и гуманистического знания (разнообразного по своему происхождению), из кото-
11
ВАН РАНСЕЛЕР ПОТТЕР
рого предстоит выковать науку выживания и с ее помощ!;ью установить систему приоритетов. Нам необходимо начать бак-тивно действовать в сферах, где такое знание уже доступное, а также переориентировать научный поиск на достижение итех необходимых знаний, которые пока нам не доступны.
Извечный вопрос о природе человека и его отношенииа к миру становится все более важным при рассмотрении пеер-спектив последних трех десятилетий нашего столетия (XX века — ред.), когда политические решения принимаются без учеэта биологических знаний (или даже им вопреки). Эти решедаия подвергают опасности будущее мировых биоресурсов, необзхо-димых человеку и, тем самым, будущее человека. Как индиази-ды мы придерживаемся "инстинкта выживания", но обпцая сумма всех наших отдельных инстинктов недостаточна для -того, чтобы гарантировать выживание человеческого рода в тгой форме, которую любой из нас охотно бы принял. Одного гин-стинкта выживания не достаточно, необходимо развивать н:зу-ку выживания, в основе которой должна лежать новая этик-а -Биоэтика. Новая этика может быть определена как междисщи-плинарная этика, где под междисциплинарностью подразумевается объединение естественных и гуманитарных наук. Это определение, однако, в силу его неочевидности, не может быть введено без обсуждения.
Традиционная биология, как научная дисциплина, достигла такого уровня развития, на котором ее можно изучать в виде принципов (однако нужно помнить при этом, что никому не дано ознакомиться со всеми доступными примерами, иллюстрирующими эти принципы). Биоэтика может быть бесполезной, если рассматривать ее только как облегченную версию современной биологии. Более того, в 12-й главе я приведу фундаментальные биологические концепции, которые мяе, биологу-механицисту, кажутся важными в связи с моим представлением о биоэтике. Она, по моему мнению, должна быть основана на современных биологических концепциях, а не на размышлениях, которые не имеют под собой основания.
Перед тем, как рассмотреть содержание механистической концепции, желательно отразить особенности современной научной революции в связи с наличием исторически главных и полярных точек зрения: механицизма против витализма и редукционизма против холизма. Их противостояние и борьба, по моему мнению, задержали развитие универсальной и объединенной, биологически ориентированной системы ценностей. Редукционизм и механицизм - это такие аспекты понимания биологии, которые позволяют рассечь живые организмы на наименьшие возможные единицы и исследовать каждую стадию их поэлементного взаимодействия. И если этот процесс продолжить далее - до уровня атомов и молекул, то ученые-
12
биологи гами. дело не
___ БИОЭТМКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
химиками, то есть молекулярными биоло„ них возникнет ощущение, что они имеют с онанизмом, а только его элементарными частями. Эти биол.о^иНВОПЛощают в себе ныне популярный образ ученого, против ^стоящего гуманисту, а их вклад в Биоэтику - это редукциоц ские знания, полученные в лаборатории. Одновременно, биологи, имеющие дело с целым организмом - холи-сты, скло^вдтся к позиции гуманизма, но все же не настолько, как вл^алИСТЫг которые сегодня в большинстве случаев не являются биологами-профессионалами. Виталисты часто встречают^ среди профессионалов-гуманитариев или же среди людей, чьи религиозные представления воздействуют на их интроспективные попытки понять биологию. Некоторые из весьма уважаемых биологов прошлого были виталистами по исторически! причинам: они не могли объяснить свои наблюдения без опоры на идею таинственной и сверхъестественной, "жизненной силы ", направляющих все живое. Это и была концепция витализма. Я надеюсь обосновать мою собственную точку зрения, состоящую в том, что Биоэтика должна стремиться об-^динить принципы редукционизма и механицизма с холистическими. Более того, Биоэтике необходимо исследовать природу человеческого знания и его ограничения. По моему мнению, она представляет собой ту область, где только и может воплотиться достоверный остаток витализма. На этой основе Биоэтика должна развивать реалистическое понимание биологического познания и его границ с целью выработки и распространения рекомендаций в области общественной политики.
Научная революция
Для понимания места современной биологии в системе знаний нам необходимо рассмотреть ее в качестве одного из следствий научной революции. Биологическое знание не может быть получено только путем интроспекции. Причины недоверия к интроспекции и сомнения относительно ее законности, заключаются в совокупном знании человеческого поведения: во всех нас заложены инстинкты самосохранения. Мы также подвержены и влиянию страстей, эмоций и иррациональных моментов. Более того, мы созданы таким образом, что каждая новая идея возникает для решения определенной проблемы, порождая в нас жар эйфории. Мы чувствуем, что у нас есть на все ответ (и это вдохновляет), однако чувства могут быть преходящими. На самом деле, каждому из великих открытий в биологии, например, генетике Г. Менделя или эволюционной теории Ч. Дарвина', предшествовали годы экспериментирования и наблюдений. И, тем не менее, даже эти от-
13
ВАН РАНСЕЛЕР ПОТТЕР
крытия встречали сопротивление предшествовавших им устойчивых идей, возникших в человеческом сознании и подкрепленных эйфорией. Многие из таких глубоко укорененных идей существуют до сих пор ( и не только в науке, но и в других областях). Они были высказаны людьми, убежденными в своем знании истины, однажды непосредственно открывшейся им (или явившейся в виде объявленного откровения из внешнего источника). Авторитет их личности заставлял молчать возможных критиков. Некоторые идеи, предложенные этими людьми, были полезными, однако другие (например, такие как у Гитлера) - стали источником больших бедствий в мире.
Главная черта, отличающая научный подход к проблеме от ненаучного (или любого другого, который может быть так обозначен) состоит в том, что для признания законности идеи недостаточно заверений того, кому она кажется правильной. И хотя рождение удачной идеи вызывает у ученого чувство удовлетворения, он не может ограничиться только этим и начинает искать способ проверки своей мысли: обсуждает ее с коллегами, планирует и проводит эксперимент, обращается к работам предшественников, а также периодически пересекает междисциплинарные границы. Когда я предлагаю Биоэтику в качестве новой дисциплины и определяю то, что нам нужно искать за пределами традиционных наук, я не подразумеваю под этим отказ от принятой в научном сообществе процедуры исследования новой идеи. Скорее, я имею в виду то, что пересечение дисциплинарных границ должно проводиться на более широких мировоззренческих основаниях, а искомые идеи в отношении выживания человека и улучшения качества жизни будущих поколений должны подвергаться процедуре объективной верификации [6]. В конечном счете, мы можем учиться только на ошибках, но и это невозможно, если мы не делаем соответствующих выводов и полагаемся только на наши личные впечатления. В гуманитарных науках единственной формой проверки идеи является ее принятие обществом. И если оно делает такой выбор, руководствуясь общепринятой, но основанной на злом умысле, мудростью или личными кратковременными соображениями, то может быть увековечена идея, которую лучше было бы забыть или похоронить. Нам следует перепроверять наши предпосылки и искать наилучшие способы достижения консенсуса между дисциплинами, основанного (насколько это возможно) на объективной проверке и адекватном мониторинге отклонений качества окружающей среды.
Один из наиболее важных аспектов научной революции — признание недостаточности самонаблюдения и логики для обоснования идеи. Научные идеи не должны базироваться только на одном доказательстве, хотя и могут быть опровергнуты на основе отдельных экспериментально достоверных
14
______________________________________БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
данных [7, 8]. Поэтому, вместо упоминаемого нами выше понятия идеи, Т. Кун [9] ввел понятие "парадигма" для описания основных идей или концепций в границах "нормальной науки", под которой подразумевается исследовательская деятельность специалистов внутри определенных научных дисциплин. Таким образом, парадигма в куновском смысле — это идеи, концепции, гипотезы, модели, которые обеспечивают соответствующее объединение или общее название для базовых утверждений, необходимых для построения отдельных областей исследования. Они должны быть достаточно ясными для специалистов, и, вместе с тем, сохранять возможность для своего дальнейшего развития. Кун отмечает сопротивление ученых любому, угрожающему парадигме, изменению, имеющему отношение к их специализации. Насколько я понимаю Куна, парадигма по своему содержанию намного шире, чем распространенные понятия гипотезы и постулата. Он утверждает: "Ни один из экспертов не ожидает того, что будет опровергнут". Таким образом, концепции, представленные далее в этой главе, — это 12 парадигм в куновском смысле [9], которые охватывают главные аспекты биохимии и молекулярной биологии. Я предполагаю, что эти информационные блоки могут быть полезными для тех, кто хотел бы работать в области Биоэтики и давать определенную оценку используемым исходным положениям, которые современные биологи не предполагают опровергать.
РедуИционизм против холизма В биологии
Защищая новую отрасль биологии, я обеспокоен, прежде всего, существующим в ней расколом, вызваным все большей ее специализацией. Молекулярных биологов, имя которых, бесспорно, отождествляется с двойной спиралью ДНК - Дж. Уотсона и Ф. Крика' [10], часто обвиняют в игнорировании "реальной" биологии, а методологией их профессиональной деятельности является редукционизм. "Реальная" биология (или, так называемая, холистическая биология) имеет дело с животным как целым и реальной ситуацией. Сложности разделения на редукционизм и холизм заключаются в том, что при рассмотрении целостного животного в реальной ситуации мы должны принимать во внимание также и глубинные редукционистские элементы молекулярной биологии, так как именно они {это будет показано далее) являются мишенями для воздействия опасных факторов окружающей нас среды. Более того, в данной дискуссии я защищаю редукционизм и молекулярную биологию, как определенные стадии в эволюции новой холистической биологии, к которой я причисляю и Биоэтику.
15
ВАН РАНСЕЛЕР ПОТТЕР
БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
Молекулярные биологи имеют свои собственные парадигмы. Самая известная и продуктивная из них - Центральная Догма, утверждающая, что биологическая информация передается от нуклеиновой кислоты к белку. Это означает, что линейная последовательность заключенных в ДНК информационных битов (основных пар) определяет не только матрицу их собственной репликации, но также и линейную последовательность информационных битов РНК. Последняя, в свою очередь, определяет последовательность строительных блоков, из которых состоит третичная структура белка. Вплоть до сегодняшнего дня не обнаружено исключений из этого правила. В Догме нет ничего, что бы отрицало возможность модуляции информации одной подсистемы ДНК продуктами некоторых других подсистем. Нет в ней также и указаний на то, что молекулы ДНК реплицируют сами себя или переписывают свою информацию на РНК, что утверждали некоторые ее критики. Процессы репликации и транскрипции вызваны белками, структура которых определена отдельными участками комплементарной ДНК. Не предполагалось также, что эти детали Центральной Догмы можно понять без основательного химического образования и подготовки.
Но приведенные особенности Догмы не исчерпывают всех возможностей для ее длительного обсуждения молекулярными биологами. Она, подобно другим парадигмам, описанным Платтом, является выражением научного подхода молекулярных биологов, реализацией метода убедительного вывода и множественных альтернативных гипотез [7]. И все же, даже Центральная Догма не может быть доказана; она существует только потому, что ее нельзя опровергнуть (как в целом науку и нашей эры). Любые, основанные на ней заключения должны рассматриваться как предварительные и подлежащие опровержению. Считается, что теория может только объединять имеющиеся в ее распоряжении факты и предусматривать возможные масштабы будущих экспериментов. Вовсе не обязательно, чтобы теория была опровергнута; часто она может быть расширена и модифицирована для согласования с новым знанием. Признание и принятие этой, новой парадигмы неопределенности человеческих знаний привело к появлению современной плеяды ученых, которые наслаждаются наукой, как своеобразной игрой ума, где главным удовольствием является нападение или защита. Студенты пытаются оспаривать истину, но, в конечном счете, вынуждены признавать правоту своих учителей и расстаться со своими наиболее глубокими предубеждениями. Целое поколение ученых может быть введено в заблуждение, принимая Центральную Догму в качестве универсальной истины, а не в как целесообразную и работающую предпосылку. Несмотря на это, достаточным вознаграждением для критиков Догмы является уверенность, что к точке зрения меньшинства все же прислушиваются.
16
Критики молекулярных биологов считают их редукционистами за утверждения, что клетки могут быть объяснены исключительно через понятие молекулы, а животные и человек -только через клетку и т. д. Они автоматически объясняют энтузиазм и дерзость новых биологов их верой в то, что клетки могут быть объяснены, исходя из их молекулярной структуры и ничем болев того. Более точно, следовало бы говорить об их вере в то, что клетки должны объясняться, исходя из понятия молекулы, а люди - из клетки, то есть принципы высшей организации становятся для нас ясными только тогда, когда понятна структура низших уровней. И действительно, эти принципы сегодня лежат в основе использовании языка обратной связи между отдельными частями молекул. Идея о том, что вся биология может быть объяснена химическими и физическими терминами, доступными разуму человека, и более ничем, может оказаться рабочей, даже если она по-прежнему требует доказательства. Ее главный недостаток -отсутствие скромности и элементарной осмотрительности в использовании ограниченных биологических знаний для решения, невиданных по масштабу, проблем окружающей среды. Мы должны понимать, что, возможно, всю биологию (в том числе экологию и знания о действии неблагоприятных факторов среды), можно объяснить и предсказать, доступным человеческому разуму, языком. Но я не верю, что вся необходимая для этого информация может храниться в памяти отдельного человека; при этом я серьезно сомневаюсь, может ли она быть компьютеризирована или организована каким-либо другим способом для обеспечения доступа к ней отдельных (или групп) людей с целью безошибочного предсказания побочных эффектов. Я ранее определил мудрость, как знание о применении знания, а также как приведение в состояние равновесия науки и другого знания с целью достижения социального блага (См.: Глава 3). Здесь я хочу напомнить древнего евангелиста, который сказал: "Страх перед Богом есть начало мудрости". В современных условиях, эта истина указывает на то, что силами Природы нельзя манипулировать в угоду насущным потребностям человека. Необходимо учитывать возможность отдаленных последствий для общества, которые не всегда можно предвидеть. Во многих случаях мы учимся на своих ошибках, но наиболее трагичной для нас становится безуспешность обучения. Начало мудрости (в смысле, который имел в виду евангелист и в его современной версии) может проявиться в нас, как подобающее уважение к широко раскинувшемуся пространству жизни, и как наша скромность, связанная с ограниченной способностью понимания последствий нашего технологического высокомерия. Я думаю, что именно это необходимо для накопления и развития знаний на
17
ВАН РАНСЕЛЕР ПОТТЕР
БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
молекулярном уровне для формирования уверенности, что начало мудрости будет воплощено. Иное дело — деятельность на уровне управления ситуацией, когда используется недостаточное знание. Например, это традиционно слабое место в деятельности Федерального управления по вопросам питания и лекарственных средств, а также многих других государственных учреждений, которые не могут избежать обвинений в бездействии или, напротив, в чрезмерной активности в тех нередких случаях, когда судят о результатах по критерию пользы от обучения на своих ошибках. Без сомнения, ни один медицинский эксперт и или даже служащий администрации, с которыми эти учреждения должны действовать сообща, не может обладать всей необходимой информацией и опытом для принятия решений по любому возникшему случаю. В то же время они не могут надеяться на понимание обществом того затруднительного положения, в котором они находятся.
Ясно, что перед лицом наших насущных потребностей аргументы редукционизма против холизма становятся абсурдными. Организм как целое представляет нечто большее, чем простую сумму частей, возникающую из факта взаимодействия между клетками. Это взаимодействие происходит на уровне молекул и наилучшим способом представлено редукционистами; в то же время, оно формирует сеть обратных связей и структурную интеграцию, которые делают холистический механизм понимания реальностью. Таким образом, каждый иерархический уровень формируется обратными связями, которые интегрируют его подсистемы в высшие уровни организации. Для выживания и преуспевания человека мы должны соединить биологический редукционизм и холизм, а затем двигаться в направлении экологического и этического холизма. Но такому интегративному движению препятствует стремление отождествлять редукционизм с механистическим взглядом на жизнь, а холизм - с витализмом. Эти тенденции не обсуж-даються в данной книге.
Механицизм прошиб Витализма
В предшествующий написанию этой книге период я считал, что человек — это машина. Сегодня эта точка зрения более не является предметом обсуждения. Следует лишь обратить наше непосредственное внимание на вопрос: "К какому роду машин относится человек?" (См.: Глава 5). Не так давно я написал рецензию [И] на книгу Дж. Рейнера "Организм как адаптивная система управления" [12]. Определение жизни, данное этим автором, является более содержательным, чем представление о живом как о "машине". Оно, сразу же после своего появления, оттолкнуло от себя многих биологов. И, тем
18
не менее, понимание жизни как адаптивной системы управления, предложенное Рейнером, остается на позиции механицизма, в виду использования старых аргументов спора между механистической и виталистической концепциями жизни и человека. Время от времени мы слышим, что механистическая теория человека старомодна, больше никем не поддерживается, незаконна с точки зрения новых знаний и т. д. и т.п., но это всего лишь безосновательные заявления. Мы обязаны спросить: "Во что же в действительности верят механицисты и виталисты?" и "Если человек — это машина, то какого рода эта машина?".
Здесь вновь необходимо подчеркнуть, что я являюсь приверженцем механистической теории и противопоставляю себя тем, кто ее критикует. В качестве аргумента для дальнейшего развития этого положения, мне хочется привести слова Нобелевского лауреата Ф. Крика, который сказал: "... Относительно тех, кто считает себя виталистами, то я хотел бы вам предсказать следующее: то, во что вы все верили вчера и верите сегодня, завтра будут верить только чудаки" [13].
Углубленный анализ точек зрения механицистов и виталистов показывает, что они основаны на вере, точнее, на противоположных ее видах. По сути, механицисты утверждают: "жизнь объяснима в терминах химии и физики, доступных разуму человека и ничем более того"; виталисты же говорят: "жизнь нельзя объяснить с позиций только химии или физики, ибо ее необходимые составляющие выходят за пределы знания, доступного человеческому разуму". Механицист уверен, что все неизвестные сегодня факты, в будущем будут открыты и объяснены. Я думаю, что виталист боится именно этого и, возможно, надеется (вероятно, правильно), что этот день никогда не наступит. Мир находится в опасности и катится в пропасть, а мы в это время выясняем "вмешиваться ли нам в этот процесс или нет". Это главный тезис, который аргументировано доказывают или опровергают механицисты и виталисты. Очевидно, что большинство тех, кто противостоит науке и мероприятиям по планированию защиты окружающей среды, -это люди, верящие в существование хорошо продуманного плана управления миром. Они отрицают любые попытки его препарирования, как основы механицизма и считают, что это ложный путь человека в его длительном историческом движении. Как прагматичный механицист, я считаю, что на вопрос: "Является деятельность человека успешной или неудачной?" еще не получен однозначный ответ, но решение о том, какую позицию по отношению к окружающей среде должен занимать человек, уже принято. Культурная эволюция предопределила, что человек будет вмешиваться в окружающую его естественную среду и изменять собственную биологическую природу. Исторические масштабы такого вмешательства колоссальны, но в настоящее время мы больше не можем продол-
19
ВАН РАНСЕЛЕР ПОТТЕР
жать подобную бесцеремонную политику. Отныне нам следует быть более разумными, консервативными и ответственными, взаимодействуя с окружающей нас средой. Мы должны выступать не за мораторий на новые знания, а за соединение биологических знаний и человеческих ценностей, или, другими словами, за междисциплинарность и биологически обоснованную этику.
Я уже отмечал, у меня нет уверенности в правильности механистического подхода в его крайней форме выражения, предполагающей абсолютную доступность мира теоретическому познанию. Я подозреваю, что разум человека может не достигнуть необходимой для этого социальной мудрости. Как профессиональный биохимик, "решающий" проблему рака и интересующийся дилеммой науки и технологии (вмешиваться или нет), я прихожу к выводу, что мы все же должны исходить из предпосылок механицизма. Но при этом нам, еще в большей степени, чем это было ранее, необходимо осознать значение человеческих ценностей и этики. Следует продолжать двигаться так, как если бы мы верили, что решение главных проблем человека не включает ничего "непостижимого для человеческого разума", с добавлением такой составляющей как смирение ("страх перед Господом"). Оно допускало бы возможность влияния сил Природы на наши попытки построить Утопию. Вопросы: "Продолжаем ли мы свое движение со смирением или с высокомерием?", "Уважаем ли мы силы Природы или считаем, что наука может все?", "Обращаемся ли мы к своему этическому наследию или игнорируем его?" для меня не менее важны, чем вопрос: "Веруем ли мы в Бога?".
Мне кажется, что у нас нет другого выбора, кроме понимания опасности, сопровождающей поиск новых знаний (Глава 5). Мы уже приняли решение о вторжении в систему Природы, и далее мы можем продвигаться только со смирением, уважением к ее силам и нашему этическому наследию ("доказывать все положения; быстро постигать, что есть добро"). Разрешение сложившейся кризисной ситуации не терпит отлагательства. Различные аспекты наших экологических проблем показывают нам, что нет "возврата к прежним целям человека". Вероятнее всего, мы нуждаемся в быстром раскрытии наиболее слабых связей в сложной системе Природы и исправлении наших прошлых ошибок.
ЧелоВеК kak kuGepHemimeckaH машина, komopaa моЖет ошибаться
Концепция жизни как кибернетической машины была обстоятельно рассмотрена Дж. Рейнером в одной из его ранних публикаций [12]. Она вполне корректна и приемлема для каждого гуманистически ориентированного ученого-биолога. Я бы
20
_______________________________БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
хотел добавить только одну деталь, на которую не обратил внимания автор, а именно, на качество беспорядка (Глава 7). Мне импонирует также его идея определения человека как адаптивной системы управления, но я считаю, что она должна включать и влияние беспорядка. Я убежден, что человек является адаптивной системой управления с присущими каждому иерархическому уровню этой системы элементами беспорядка. Рейнер сделал акцент на описании машин (или управляющих механизмов) при помощи понятий "механизм действия" и "механизм управления", которые являются изменчивыми или фиксированными. Моя модификация этой идеи выглядит так:
Устройство |
Механизм действия |
Механизм управления |
Ссылка |
Простая машина |
Фиксированный |
Фиксированный |
Рейнер [12] |
Простая система управления |
Изменчивый |
Фиксированный |
Рейнер [12] |
Адаптивная система управления |
Изменчивый |
Изменчивый |
Рейнер [12] |
Живая система |
Изменчивость + беспорядок |
Изменчивость f беспорядок |
Поттер [11] |
Эту схему можно проиллюстрировать примерами разнообразных механизмов действия и управления, описанных Рейнером [12]. Например, человек, бегущий по ходу траектории брошенного мяча и стремящийся его поймать, вдруг внезапно понимает, что его цель иная, чем он предполагал, она - нечто ужасное (Рейнер пишет о конкретном препятствии или о гремучей змее). В результате он, как субъект, рационально меняет свое отношение к предмету: "желание-схватить" на "нежелание-схватить-что-либо" (именно таким должен быть хороший адаптивный механизм управления). Я отмечал [12], что всем известны ситуации, при которых "человек-машина" по необъяснимым причинам меняет рациональное решение (нежелание схватить) и поступает иррационально (хочет схватить змею), а иногда вместе со змеей убегает, создавая таким образом новый паттерн поведения (Глава 7).
Особенности живых систем как адаптивных, с присущим им элементом неупорядоченности (беспорядка) невозможно обсуждать вне рассмотрения молекулярных уровней жизни. Я произвольно вывел 12 парадигм биологического знания, которые могут быть использованы для изучения его системно-иерархической организации. Каждая группа парадигмальных категорий будет сопровождаться коротким суждением в качестве исходного положения или парадигмы (в значении признаваемого всеми положения, не вызывающего сомнений у экспертов в данной области знания - Т. Кун [9]).
21
ВАН РАНСЕЛЕР ПОТТЕР
Двенадцать групп парадигм и соответствующих им Категорий механистической биологии
1. Молекулярная структура, трансформация и взаимодействие
Парадигме
Каждая живая система является сообществом молекул, которое поддерживается в виде организованных конфигураций и взаимодействий при помощи процессов непрерывного синтеза и распада как незначительных последовательных изменений, в результате которых энергия потребляется или выделяется в виде тепла или производимой работы [14, 15].
Вероятно, нет таких работ, справочников или энциклопедий, в которых был бы представлен перечень всех видов молекул, необходимых даже для простейшей формы жизни, потому что такая задача невыполнима. Можно рискнуть и предположить, что это не менее 1000 видов молекул, но больше ли это число 3000 или 10 000 - этого никто не может сказать. Прежде полагали, что клетки с элементарными требованиями к питанию (так называемые "автотрофы") имеют простое строение. Однако открыли, что они содержат все компоненты, характерные для высших форм жизни. И стало ясно, что эти клетки содержат большое количество веществ - основных метаболитов, необходимых для протекания жизненных процессов. Некоторые клетки самостоятельно производят подобные вещества; другие - неспособны их производить и для них мы можем составить список основных питательных веществ (essential nutrients]. Для человека перечень подобных соединений довольно длинный. Он включает многочисленные витамины, аминокислоты, минералы и дополнительные вещества [16].
2. Катализ, или, более точно, химия действия ферментов Парадигма
Большинство химических реакций в живых клетках протекает медленно. Маловероятно, чтобы такие реакции могли происходить в отсутствии катализатора. Клетки имеют механизмы для увеличения или уменьшения количества и активности катализаторов белковой природы (ферментов), способствующих протеканию необходимых реакций на соответствующем уровне. Все специализированные и основные функции организма зависят от каталитических реакций.
Химические реакции не сопровождаются катализом только в том случае, если они энергетически невозможны. Часто ут-
22
_______________ БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
верждают, что фермент не может ускорить реакцию превращения вещества, если она спонтанно и медленно не протекает. Это утверждение в принципе верно, но отсюда часто следует ошибочный вывод, что жизнь (хотя и вялотекущая) без ферментов все же возможна. Это не так по причинам, которые станут очевидными далее (См.: [17]).
3. Механизмы, связывающие энергию
Парадигма
Жизнь поддерживается путем постоянного поступления энергии, которая должна быть доступной для процесса преобразования строительных блоков в более сложные основные метаболиты. Энергия необходима для образования тепла и выполнения электрической, механической и химической работы. Основной особенностью реакций, протекающих с выделением энергии (energy-yielding), является энергетическое обеспечение тех процессов, которые в этом нуждаются; их еще называют реакциями, связывающими энергию (energy-coupling reactions). Без них жизнь была бы невозможна.
Энергия возникает при сгорании топлива, взятого из окружающей среды и подвергнутого окислению под действием атмосферного кислорода или путем расщепления и реакций с другими акцепторами электронов. В качестве соединения, связывающего энергию, выступает аденозинтрифосфат (АТФ-аза) как общий знаменатель жизни. Это вещество получается при реакциях, протекающих с выделением энергии. Оно распадается тогда, когда в нем есть потребность [18].
4. Альтернативные метаболические пути
Парадигма
Отдельные молекулы почти каждого основного питательного вещества, основных и большинства промежуточных метаболитов, не выступают в качестве топлива или строительных блоков для реакций, для протекания которых нужна энергия. Но они, все вместе (в различных пропорциях) могут быть использованы в альтернативных процессах, равновесие которых определяется количеством и активностью некоторых ферментов, конкурирующих друг с другом в борьбе за любую молекулу [18]. Аналогично, сходные или альтернативные направления реакций обеспечивают многочисленные пути синтеза для многих основных метаболитов.
Существование альтернативных путей и конкурирующих систем, которые сделали бы возможной "вялую" жизнь без веществ, обладающих ферментативной активностью, совершенно нереально. Таким образом, идея о том, что ферменты ничего не делают, кроме как ускоряют реакции, абсурдна. Ес-
23
ВАН РДНСЕЛЕР ПОТТЕР____________________________________________________
ли метаболит А может взаимодействовать как с В, так и С, а последний, в свою очередь - с D и Е, F и G, соответственно, то часть вещества А, которая превратится в D, Е, F и G, будет фактически определяться количеством и активностью 6 конкурирующих ферментов (катализирующих превращение А в В, А в С, В в D, В в Е, С в F и С в G, соответственно). Пропорции вещества А будут варьировать очень широко в зависимости от времени, как в одних и тех же, так и в различных клетках. Эта конкуренция между альтернативными дивергентными и конвергентными путями определяет направление и продолжительность жизни (и я мог бы еще добавить и существование или отсутствие онкологического заболевания или же сложности его химиотерапии). (См.: Рис. 1.1.)
БИОЭТИКА • МОСТ В БУДУЩЕЕ.
Рис. 1.1.
Альтернативные пути метаболизма, иллюстрирующие наличие конкуренции между ферментами.
5. Запасы энергии, их оценка и пополнение Парадигма
Каждая клетка и иерархия клеток имеет ограниченные энергетические ресурсы как в виде веществ, доступных непосредственному сжиганию, так и в виде запасов, использующихся для пополнения израсходованной в процессе работы энергии. Кроме того, клетка должна постоянно иметь информацию о состоянии своих внутренних энергетических ресурсов, и всякий раз, когда они заканчиваются, подавать предупреждающие сигналы для запуска процессов их восстановления из внешних источников.
Вполне возможно, что это та парадигма, которую так и не смогли понять виталисты. Как правило, они уделяют большое
24
внимание идее целенаправленной силы, движущей живыми организмами, апеллируя к так называемому принципу й!ап vita?. При этом непонимание органических механизмов, благодаря которым даже простейший организм информирован о состоянии своих энергетических ресурсов и способен при необходимости механически прекратить свою активность, допускает в качестве объяснения наличие некоторого мистического виталистического принципа. Очевидно, можно изобрести еще более простую машину (по сравнению с живым организмом) для выполнения работы по определению своего энергетического состояния, которая действовала бы в соответствии с его изменениями. Проблема состоит в том, что любая клетка, устроенная иначе, никогда бы не выжила (и мы бы не смогли ее наблюдать). Именно поэтому все существующие организмы ведут себя целесообразно с точки зрения необходимости их собственного и видового выживания.
6. Сохранение информации
Парадигма
Все иерархические уровни живого, все живые организмы должны взаимодействовать с окружающей средой, чтобы выжить, сохраняя и восстанавливая свое жизненное "ноу-хау". Для этого используются относительно стабильные молекулы, такие как ДНК (дезоксирибонукпеиновая кислота) [19], или относительно постоянные ассоциации клеток, например, в периферической и центральной нервных системах или органах, сообщающихся друг с другом при помощи специальных химических веществ, поступающих в кровь или другие жидкости организма. Сохраненная информация является частью механизма, обеспечивающего образование катализаторов (ферментов), а также их структурную и гуморальную организацию.
На основании анализа и учета веса молекул, а также возможного числа информационных битов (основных пар), составляющее примерно 5.8 миллиардов, я подсчитал, что число молекул ДНК в клетке человека равняется 450 тысячам. Общая сумма информации в молекулах ДНК организма определяет как его генотип. Ученые-биологи хотели бы получить ответ на вопрос: "Являются ли молекулы ДНК единственной формой сохранения биологической информации?". Четыре нуклеотида, соединенные попарно, могут быть упорядочены 42 или 16 способами, а последовательность из 10-и нуклеотидов — 410 или около миллиона различных способов. Таким образом, общее возможное число последовательностей для 5.8 миллиардов основных пар практически бесконечно [20].
жизненный порыв (фр.) в философии А. Бергсона.- Прим. перев.
25
ВАН РАНСЕЛЕР ПОТГЕР
Точно также, если количество центральных нейронов в головном мозге составляет 10 миллионов (См.: Глава 8), то число их возможных соединений практически также бесконечно. Нельзя даже вообразить, что мы когда-либо овладеем всеми необходимыми подробностями сохраненной информации. Мы должны задать себе практический вопрос: "Можем ли мы бесконечно вторгаться в мир Природы? Когда это можно делать и как?" Выше отмечалось, что человечество уже в значительной степени нарушило естественную среду своего обитания, и бездействие в сегодняшней ситуации, безусловно, может выступать как еще одна форма такого вмешательства.
7. Репликация информации
Парадигма
Отдельная клетка или их иерархия, взаимодействующие с окружающей средой, должна передавать соответствующую информацию своим потомкам для продолжения жизни в будущем. Такая передача происходит при помощи репликации необходимой информации в ультрамикроскопических структурах для создания и распределения удваиваемого наследственного материала между образующимися клетками (частично по законам генетики Г. Менделя [21], частично при помощи других механизмов).
Уотсон и Крик [10], создавая модель основной структуры двойной спирали ДНК [22], заявили: "Не следует пренебрегать нашим мнением, что специфическое удвоение, установленное нами, непосредственно полагает существование копирующего механизма для передачи генетического материала". Находится ли вся постоянная информация в ядре или экстрануклеарных молекулах ДНК оплодотворенного яйца - до сих пор не известно, но процесс дифференциации, развития и созревания в каждом случае зашифрован, независимо от того, обладают ли эти организмы центральной нервной системой или нет. Информация, которая запоминается таким образом, не фиксирована, однако ее существование открывает возможности для психологической и физической адаптации. Наши генетические программы позволяют нам по-разному реагировать на определенные влияния окружающей среды. Люди не могут отвечать на любое воздействие среды наилучшим из возможных способов, но наша ответная реакция достаточна для эволюции Homo sapiens. Эта реакция, присущая человеку, сохранялась потому, что способность к случайному и иррациональному поведению приводила к желаемым результатам. В дальнейшем человек закреплял приобретенные навыки (См.: Глава 7). Таким образом, мы — не роботы, ибо кроме опыта, передаваемого из поколения в поколения (т.е. традиций, существующих в культурном наследии) имеем возможность учиться и на случайном
26
________________________________БИОЭТМКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
опыте (т.е. путем проб и ошибок). Информация о свойствах отдельных клеток может передаваться потомству при помощи ДНК и, возможно, другими, неизвестными нам пока механизмами. Информация о способностях человека реплицируется и передается сходным образом через серию зародышевых стадий. Кроме того, она распространяется в культуре при помощи устного слова, записи языка, символов и наглядных примеров.
8. Несовершенство в информационной системе
Парадигма
В процессе копирования информации существует постоянная возможность ошибки. Нарушение процесса копирования может быть спонтанным (объясняется врожденной способностью организма) или результатом влияния отрицательных факторов среды. Возникающие при этом ошибки могут быть реплицированы и подвергнуты испытанию на выживание. Эта парадигма является основой дарвиновской концепции эволюции и естественного отбора [23], который, конечно, действует на животное как целое.
Если бы процесс копирования молекулы ДНК (и первой, в том числе) не включал бы в себя вероятность ошибки, а мутации возникали бы только при спонтанном образовании дополнительных и разнообразных молекул, то эволюция, возможно, никогда бы не состоялась. При строго определенном количестве копий недостаточно совершенная способность молекулы к удвоению гарантирует появление мутаций (в результате ошибки копирования). Аналогичным образом, культурная эволюция была бы очень медленной, если бы не постоянное стремление человека вводить в свою жизнь что-то новое и уклоняться от точного следования тому, чему его учат. Это говорит о том, что чудо творения может быть разумно дополнено, в том случае, если мы однажды поняли его смысл. Человек, без сомнения, обладает более высокой способностью к сохранению абстрактной информации (по сравнению с другими формами жизни), но этот факт неизбежно сопровождается и другим — ему в большей степени присуще включение ошибки или обдуманного изменения в банк своей памяти. Следовательно, человек имеет самую большую возможность внедрения чего-то совершенно нового в свою жизнь. Это мысль созвучна античной проблеме детерминизма и свободной воли. Человек может совершать неправильные поступки или обдуманно изменять свою жизнь, но в любом случае он учится на ошибках. Его поведение никогда не может быть автоматизировано. Жизнь человека в меньшей степени, чем у всех других живые существ, Детерминирована судьбой, поэтому он имеет больше возможностей отклониться от установленной нормы и проявить свою свободную волю.
27
ВАН РАНСЕЛЕР ПОПЕР
9. Механизмы обратной связи
Парадигма
Каждой форме жизни присущи механизмы, позволяющие постоянно обращаться к результатам своего взаимодействия с окружающей средой и автоматически регулировать свои психологические и физиологические характеристики в пределах, установленных наследственными и генетически обусловленными структурами обратной связи [12].
Продукт химической ферментативной реакции содержит информацию, которая может использоваться организмом для ускорения или замедления данной или какой-либо другой реакции. Этот продукт также может сам выступать в качестве эффектора, непосредственно регулирующего синтез или активность фермента. Концепция обратной связи, возможно, самая важная идея, которая появилась в биологии со времен создания концепции существования гена и законов наследственности Менделя. Напомню, что работа Менделя была закончена в 1860 году, ген повторно открыт в начале XX века1 [21], а концепция обратной связи на уровне активности и синтеза фермента не была четко сформулирована вплоть до 1956 года (работы Амбаргера, Парди и Вогеля). Процесс физиологической адаптации в качестве одного их своих принципиальных моментов включает механизм обратной связи, существующей между продуктами химической реакции и активностью или синтезом фермента (См.: ссылки к Главе 9).
10. Структура клетки и организма
Парадигма
Трехмерная структура и компартментация2 активности внутри и между клетками, между клетками и окружающей средой, являются основой морфологии и способом, при помощи которого все предшествующие биологические категории могут быть объединены в классические характеристики жизни, такие как, репродукция, раздражительность, подвижность и т.д.
Клетка, по-прежнему, остается наиболее важным связующим звеном между неорганическими молекулами и всеми высшими формами жизни. Безусловно, ни один вирус не обладает всеми характеристиками жизни, перечисленными в
'Г. Мендель еще в 1865 году указывал на существование факторов - единиц наследственности, которые после повторного открытия законов наследственности были названы генами. - Прим. ред.
2 Пространственное разделение структурных компонентов клетки при помощи биомембран - Прим. ред.
28
БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
пунктах 1-10. Компартментация клеток на ядро, цитоплазму, мембраны, а также органеллы, находящиеся внутри этих образований, была достаточно успешно изучена при помощи электронного микроскопа (См.: книгу С. Свенсон "Клетка" [24]). Отклонения в форме, цвете, поведении многоклеточных организмов настолько велики, что ни один биолог не может рассматриваться в качестве эксперта для всей доступной нашему исследованию генерации многоклеточных. Разнообразие настолько значительно, а "нецелесообразность" так уникально проявляется в ряде форм, что это позволило позднему Раймонду Ногару сделать следующее замечание в "Боге абсурда": "Всякий, кто когда-либо созерцал клюв бразильской вороны, рог носорога, выступающие зубы дикого кабана придет к заключению, что Создателем был клоун" [25; 143]. Мы приходим к окончательному выводу о том, что любые изменения в генетическом коде, реакции или морфологической структуре будут допустимы, если мы сможем ответить на вопросы: "Будут ли такие изменения полезными?"; "Будут ли они закреплены?"; "Станут ли они создавать достаточно серьезные неудобства?"; "Сохранит ли при этом организм свою репродуктивную функцию?"; "Сможет ли он адаптироваться к условиям окружающей среды или сила последней будет сама приспосабливать его для удовлетворения собственных нужд?".
11. Опасные воздействия окружающей среды
Парадигма
Естественная среда, так же как и созданная человеком, содержит множество небольших молекул, настолько сходных с основными метаболитами, что этого оказывается достаточно для их взаимодействия со специфическими ферментами, информационными системами или структурами, и таким образом, для нарушения функций живых организмов. Кроме того, существует много неспецифических поражающих химических веществ и агентов (например, естественная радиация).
Ферменты проявляют высокую специфичность при взаимодействии с веществами живых тканей. И все же эта специфичность не всегда позволяет различить естественные субстанции, с которыми они обычно взаимодействуют, и токсичные для ферментов вещества, имеющие сходство с первыми. Одна из доктрин современной химиотерапии состоит в том, что если фермент существует и его специфический субстрат известен, то химик-органик может создать молекулу, которая будет угнетать активность этого фермента (хотя, как правило, не с первого раза). Одни формы жизни могут производить вещества, обладающие токсическими свойствами по отношению к другим формам. Так, например, всем известно, что экс-
29
ВАН РАНСЕЛЕР ПОТгеР_________________________________________________
тракты некоторых растений и определенные жидкости с ферментативной активностью, способны убивать инфекционные бактерии или раковые клетки (сульфаниламидные препараты были созданы химиками-органиками, а пенициллин был выделен из культуры плесени). В последнее время, синтезируются всесильные химические агенты с целью их использования в качестве нервных газов или пестицидов — веществ, для уничтожения сорняков и вредителей (инсектицидов, гербицидов и т.д.). Биологическое действие инсектицидов и гербицидов подобно эффекту лекарств, убивающих раковые клетки и одновременно воздействующих на здоровые, а пестициды не являются абсолютно безвредными для других форм жизни (полный спектр их воздействия на живое, по-видимому, никогда не будет установлен). Вместе с тем, норма расхода пестицидов при распылении в естественной среде основывается на экспериментальных данных, полученных на экспериментальных биологических видах. Особую опасность представляют агенты, токсичные в очень малых дозах. Последние могут вступать в комбинированное взаимодействие со специфическим типом ферментов или наследственным материалом (такая возможность уже ни у кого не вызывает сомнения). В дополнение к специсрическому, более или менее опасному, влиянию факторов окружающей среды, существует множество неспецифических факторов. Среди них, например, радиация (включая, рентгеновские лучи, радиоактивные осадки, космическую радиацию и даже солнечный свет), вызывающая мутации в наследственном материале или поражающая клетки каким-либо другим способом.
12. Физиологическая адаптация
Парадигме
Каждый живой организм обладает генотипом, определяющим его способность модифицировать физиологические механизмы в ответ на изменения в среде обитания, которые могут являться факторами риска различного вида и интенсивности.
Фенотип был определен генетиками как внешнее проявление генотипа (например, цвет волос и глаз, структурные особенности и формы тела, цвет кожи и другие особенности, более или менее постоянные). Открытые позднее "врожденные ошибки метаболизма" позволили рассматривать метаболические пути и ферменты в качестве того, что или есть или отсутствует. И только совсем недавно было показано, что метаболические реакции и уровни содержания ферментов могут изменяться в широких пределах и за короткое время, как при нормальном обмене веществ, так и в ответ на воздействие различных токсических веществ, выступающих в качестве факто-
30
____________________________________ ______БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
ров риска окружающей среды (Главы 9 и 10). Действие многих токсических соединений приводит к образованию ферментов, которые их разрушают, но иногда вместо них в организме образуются токсичные продукты. Не много известно об отрицательных сторонах адаптивной реакции, в результате которой увеличивается количество ферментов, производящих детокси-кацию лекарства. Например, у сокола были обнаружены изменения ферментативной активности, которые приводили к понижению уровня стероидных половых гормонов и изменению кальциевого метаболизма, что проявлялось в формировании более тонкой скорлупы яиц и в снижении способности к размножению у молодых птиц [5].
Существуют разнообразные способы, при помощи которых генотип определяет приспособляемость организма к условиям окружающей среды. Так, например, имеется генетически детерминированное свойство кожных покровов человека к пигментации. Оно позволяет коже одних людей быть невосприимчивой к экстремальному воздействию солнечных лучей, в то время как организм других людей под воздействием солнца не способен к образованию защитного пигментного слоя. Некоторые индивиды могут увеличивать свою толерантность к большим высотам, у других такая способность отсутствует. Таким образом, наследственный аппарат определяет не только наиболее очевидные фенотипические, но также и более тонкие характеристики границ изменчивости организма, возникающие при действии ряда экстремальных факторов среды. К числу последних, по-видимому, можно отнести недостаточно изученные шум, давление и множество других опасных воздействий. Исследования адаптивных реакций необходимы не только в связи с воздействием экологических факторов, но и с целью дальнейшего развития представлений об оптимальных стрессовых уровнях, которые помогут людям достигнуть оптимального фенотипического проявления в рамках их генотипа (Главы 9 и 10).
Физиологическая адаптация kak Ключ k биологии
Из всего того, что нам необходимо знать в биологии, феномен адаптации является самым важным. Начав с адаптации, мы в дальнейшем сможем рассмотреть все грани биологического знания, которых мы уже вкратце коснулись. Вполне резонно предположить, что мы вряд ли когда-либо будем владеть подробной информацией об адаптации и управлять всеми ее возможными или фактическими взаимодействиями, но как индивиды мы все же можем внести свой вклад в этот процесс.
31
ВАН РДНСЕЛЕР ПОТТЕР____________________________________________________
Адаптация - это руль в биологии, штурвал, при помощи которого мы можем направлять наш курс между скукой и слабостью, с одной стороны, избытком информации и переутомлением, с другой.
В курсе преподавания биологии, как правило, генетическим основам жизни уделяется гораздо больше внимания, чем адаптации, хотя в отличие от уровня адаптации индивидуальная наследственность закрепляется процессами, выходящими за границы генетического контроля. Наследственность устанавливает пределы нашим адаптивным силам и специальным видам адаптации, которые вырабатываются лучше всего. Но мало кто из людей полностью развивает даже те адаптивные способности, которыми обладает, и нам предстоит еще много узнать о пользе и цене адаптации. Однако мы уже знаем, что адаптацию можно лучше понять, объединив две противоположных точки зрения: редукционизм и холизм.
Адаптация, о которой пока шла речь, - это, собственно, физиологическая адаптация. Она включает в себя действие разнообразных гормонов и изменение многих клеточных процессов во всех частях организма. Физиологическая адаптация ежедневно происходит у каждого из нас. Изменения химического состава организма могут быть минимальными или приближаться к пределам нашей возможности реагирования на стрессоры, с которыми мы постоянно сталкивается. Каждый из нас вынужден непрерывно приспосабливаться: просыпаться утром, вставать с кровати, продолжать начатые дела днем; испытывать воздействие жары или холода, превышающее оптимальные уровни; бежать, чтобы поймать-автобус; взлетать по ступенькам, дышать различными выхлопными газами, принимать транквилизаторы, курить сигарету, пить коктейль, есть тяжелую пищу (с высоким содержанием протеина, углеводов и жира), испытывать голод, подниматься на большие высоты (навстречу темноте или яркому свету), дрожать в тишине или съеживаться от громкого шума и т. д. Воздействие большинства стрессоров непродолжительно и оно сначала усиливается, а затем уменьшается, происходит циклично и повторяется в соответствии с дневными, недельными или сезонными ритмами, поэтому мы и можем приспособиться к ним, так как их влияние не постоянно и не одновременно. Вместе с тем, мы не достаточно знаем об оптимальных значениях и цикличности разнообразных стрессовых факторов, воздействию которых подвергаемся; еще меньше мы знаем о физиологической цене происходящей адаптации и практически ничего - о плате за отсутствие необходимости выработки адаптации. Ясно только одно: концепция адаптации - это часть биологии, о которой надо знать больше, так как она касается каждого из нас. Как личности мы можем что-то сделать в этом направлении: поста-
32
БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
раться получить немного больше знаний об адаптации в школе, а также поставить перед собой задачу получения еще больших знаний о ней в процессе всей своей жизни. Но знание адаптации — особое знание. Это, в определенной степени, выбор, например, того, как наши дети преодолеют стадию детства и зрелости, насколько их следует оберегать и в какой степени закалять?
Другой вид адаптации — это эволюционная адаптация. Она касается популяций и возникает за счет мутаций (ошибок копирования) в генетическом материале. Изменения наследственного материала могут быть усовершенствованием, вредом или носить нейтральный характер, причем последние могут существовать лишь до тех пор, пока их полезность или вредность не будет очевидна будущим поколениям. Благодаря наследственности, возникшие однажды изменения сохраняются и передаются от одного поколения к другому, подвергаясь постоянным испытаниям на предмет воспроизводства и выживания в окружающей среде. Одной из целей эволюционной адаптации является развитие способности к физиологической адаптации, как достаточно узкому (по своим параметрам) приспособлению к окружающим условиям. Так как эволюционные тенденции необратимы, то в случае быстрой смены среды обитания даже хорошо приспособленные виды могут вымирать (если изменения окружающей среды будут происходить быстрее, чем процессы эволюционной адаптации). Мысль, которую я хочу здесь подчеркнуть, состоит в том, что проблемы последних 30 лет с точки зрения человеческого общества, не могут быть решены путем биологической эволюции человека, другими словами, невнимание к этому процессу в данное время не играет существенной роли. Адаптация путем эволюционирования — это медленный процесс, происходящий за счет смены многих поколений. Действительно, по разным причинам трудно указать направление эволюционного развития человека, включая нашу неспособность решить, что же является его положительными целями. Физиологическая адаптация, напротив, это то, что под силу людям и, более того, они могут время от времени сами выбирать направление этих изменений.
Третий вид адаптации — культурная адаптация, как процесс, который происходит и на уровне отдельного индивида и популяции. Она включает психологические и поведенческие изменения, в основе которых - физиологические и клеточные биологические механизмы. Мы очень быстро движемся к тому времени, когда уже будет невозможно изменить, модифицировать поведение человека, вызванное его культурной адаптацией к все более возрастающему применению лекарств. И так будет происходить до тех пор, пока мы не узнаем больше о биологической природе человека и молекулярных мишенях
33
ВАН РДНСЕЛЕР ПОТТЕР__________________________________________________
этих лекарственных препаратов. Например, если мы установим, какое лекарство вызывает опасные и необратимые изменения, то мы сможем предпринять обоснованные шаги для предотвращения его производства и применения. Такая, желанная и необходимая нам культурная адаптация будет представлять собой более s широкий доступ к знаниям о способах предотвращения онкологических заболеваний и улучшения здоровья. Она позволит принимать взвешенные решения в области контроля роста населения путем общественной поддержки практики использования контрацептивных средств или облегчения положения женщин, которым будет предоставлена медицинская помощь и предложено безопасное прерывание беременности на основании компетентных решений. Очевидно, что в каждом возможном случае культурная адаптация фактически накладывается на эволюционную и физиологическую.
Биология, философия и Культурная адаптация
Идея о том, что беспорядок пронизывает все уровни биологической и культурной эволюции систем пришла ко мне в период знакомства с двумя различными книгами, благодаря которым я начал задавать вопрос: "В чем причина заболевания раком?". Автором одной из них был профессор А. Уоллес, на которого я ссылаюсь также и в других частях книги (Главы 4 и 7). Почти одновременно с этим (в 1961 году) появилась работа Д. Грина "Дарвин и современное мировоззрение" [23]. Грин приводил ряд противоположных точек зрения на проблему проявления случайности как противоположности замыслу в целесообразности Природы. На меня произвела впечатление приведенная им цитата из поздней работы Р. Ногара [25]. Но-гар отмечает, что философы не смогли понять, что "...когда дарвинист прямо утверждает о случайности как о достаточной причине для организации мира, тогда он полностью отбрасывает существование внутренней законченности среди организмов", а когда говорит о том, "что органические агенты просто не могут действовать для достижения какой-либо цели или конца, он просто имеет в виду, что случайность является внутренней по отношению к его биологической теории эволюции видов. Это не есть недозволенная экстраполяция, натяжка дарвиновской теории — это заложено в самой теории и всегда в ней присутствовало" [23; 66]. Идеи А. Уоллеса и Д. Грина должны быть включены в учебный план курса Биоэтики в раздел "Философия биологии", где как можно полнее следует изучать роль беспорядка в биологической и культурной
34
___________________________________________БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
эволюции. Беспорядок — это сила и сырой материал для творения, которые необходимо использовать во благо. Проблема в состоит в том, как использовать и держать эту силу внутри разумных границ. Всестороннее изучение биологического беспорядка показывает нам, что это норма жизни, которая, однако, в экстремальных случаях может проявляться в форме патологии. Изучение природы и роли беспорядка в биологии и культурной эволюции в значительной степени поможет понять конфликт между "гуманизмом" и "наукой", который освещался в сборнике "Ученый как гуманист", состоящем из 18 статей [26]. Его издатели подчеркивают: "Ни один из классических исторических споров не имеет такого большого значения для нашего времени, как спор ученого и гуманиста. Нет дискуссии более важной как для образованного человека в связи с определением его места в обществе, так и для студента, стоящего перед выбором своей карьеры. Никакие другие дебаты так определенно не сосредоточивают свое внимание на многолетнем антагонизме между теми, кто видит жизнь в терминах материального прогресса и возросшего знания о природном мире и теми, кто видит ее только в прогрессе индивидуального проявления человеческих качеств — моральных, интеллектуальных и эстетических. Далее издатели задают вопрос, аналогичный моему в этой главе: "Как могут быть соединены достижения естествознания и наследие гуманитарных наук для пользы отдельной личности и общества в целом?". Отстаиваемая мною позиция состоит в том, что биология — это наука, которая может быть плодотворно соединена с гуманитарным знанием, ибо они необходимы для нашего выживания,
Предположение, что студенты, изучающие биологию один семестр, способны автоматически мыслить в терминах биоэтики, было бы серьезным заблуждением. Вместе с тем, они значительно приблизятся к этой цели по сравнению с теми, кто специализируется сегодня в каком-либо одном направлении биологии. Невозможно построить подходящий междисциплинарный курс за счет объединения различных существующих курсов биологии и гуманитарных предметов до тех пор, пока каждый из них в перспективе не будет направлен к одной цели - обучению студентов вопросам Биоэтики.
Должна быть каким-то образом обнародована идея о том, что нельзя предполагать будущее человека как само собой разумеющееся [6]. Прогресс человечества не гарантирован, ибо °н и не является естественным следствием дарвиновской эволюции. Существование мира не должно зависеть от терпения Природы выносить наши оскорбления и ее способности бесконечно поддерживать жизнь наших потомков. Наука не мо-*ет заменить щедрость Природы, когда последняя изнасилована и ограблена. Идея о том, что человеческое выживание —
35
ВАН РАНСЕЛЕР ПОТТЕР
БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
это проблема экономических и политических наук — миф, который утверждает независимость человека от влияния сил Природы или, в крайнем случае, что человек может быть таковым [27]. Эти дисциплины помогают понять то, что человек хочет от Социума, но, вероятно, необходима также и биология для объяснения того, что человек может иметь, т.е. какие принудительные силы действуют во взаимоотношениях человечества и природного мира. Биоэтике следует стремиться к достижению баланса между общественной политикой в отношении удовлетворения культурных аппетитов и физиологическими потребностями человека. Желаемая нами культурная адаптация в обществе должна быть глубоким знанием о природе и ее ограничениях, которые она накладывает на все виды адаптации.
Биоэтика, как я себе это представляю, должна стремиться к воспроизводству мудрости, исходя из осознания существования биологического мира и природы человека и понимания, того, как можно использовать полученные знания для достижения социального блага. Для меня реалистическое знание человека — это знание, включающее понимание его роли, как адаптивной управляющей системы со встроенным механизмом, позволяющим совершать ошибки. Этот механистический взгляд, объединяющий редукционистские и холистические элементы, вообще не мог бы быть мудростью, если бы он не подкреплялся гуманистическим и экологическим мировоззрением [28]. Концепции и взгляды, изложенные в этой главе, могут быть проверены при помощи идей книги Тейяра де Шар-дена' "Феномен человека и будущее человека", которая была написана около 30 лет назад [29]. И хотя его подход отличался от нашего, Тейяр де Шарлей смог реализовать нашу общую цель: соединить биологическое знание и традиционные человеческие ценности таким образом, чтобы на этой основе стремиться к осознанному будущему человечества. Сегодняшний мир утверждается при помощи военной политики и чрезмерного приоритета производства материальных благ. Ни одна из этих социальных инициатив не породила ни одной идеи для объяснения основных фактов биологии. Неотложная задача Биоэтики - добиваться биологического соглашения на международном уровне.
ЛИТЕРАТУРА
9, 10.
11. 12. 13. 14.
15. 16.
N. J- Berrill, Man's Emerging Mind (New York: Dodd. Mead and Co., 1955).
Rachel Carson, Silent Spring (Boston: Houghton Mifflin Company, 1962). (Когда диктор местного радио организовал дискуссию, посвященную обзору книги Карсон, он фактически рисковал потерять работу, хотя ему и удалось этого избежать.) William and Paul Paddock, "Famine — 1975!" (Boston: Little, Brown and Company, 1967)
Durward L. Allen, Population, Resources and the Great Complexity. PRB Selection No. 29, The Population Reference Bureau. Washington. D.C. August, 1969, 6 pp.
Joseph J. Hickey, ed., Peregrine Falcon Populations. Their biology and Decline, a conference, Madison, Wis., 1965 (Madison: University of Wisconsin Press, !969). Reviewed By G. H. Lowery, Jr. under the titie, "An Examination of a Wordwide Disaster", Science 166:591, 1969.
V. R. Potter, D. A. Baerreis, R. A. Bryson, J. W. Curvin, G. Johansen, J. McLeod, J. Rankin and K. R. Symon, "The Purpose and Function of the University", Science, 167:1590-1593, 1970.
John R. Platt, "Strong Inference", Science 146:347-353, 1964. (See the following reference).
E. M. Hafner and S. Presswood, "Strong Inference and Weak Interactions", Science 149:503-510, 1965. (Эта статья была написана специально для выдвижения контр-аргументов, взятых из области физических исследований универсальных взаимодействий Ферми, идее строгих выводов [7] как универсальных методических подходов в научном исследовании.)
Т. S. Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions (Chicago:
University of Chicago Press, 1962).
J. D. Watson and F. H, C. Crick, "Molecular Structure of Nucleic
Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid", Nature 171:737-
738, 1953; and "Genetical Implications of the Structure of
Deoxyribonucleic Acid", Nature 171:964-967, 1953.
V. R. Potter, "What Is a Living Organism?" book review Science
160:651-652, 1968.
J. M. Reiner, The Organism as an Adaptive Control System
(Englewood Cliffs, N. J.: Prentice-Hall, Inc., 1968).
F. H. C. Crick, Of Molecules and Men (Seattle: University of Washington Press, 1966).
W. D. McElroy, Cell Physiology and Biochemistry, 3rd Ed., in the
Foundation of Modern Biology Series (Englewood Cliffs, N. J.
Prentice-Hall. Inc., 1971).
E. H. White, Chemical Background for the Biological Sciences, 2nd
Ed., in the Foundations of Modern Biology Series (Englewood Cliffs,
N. J. Prentice-Hall, Inc., 1970).
V. R. Potter and C. Heidelberger, "Alternative Metabolic Pathways",
Physiol. Rev. 30:487-512, 1950.
V. R. Potter, Enzymes, Growth and Cancer (Springfield, III.: Charles
C. Thomas, Publisher, 1950.
36
37
ВАН РДНСЕЛЕР ПОТТЕР____________________________________________________
18. V. R. Potter, "Biological Energy Transformations and the Cancer Problem", in F. F. Nord and С. Н. Werkman, eds., Advances in Enzymology, Vol. 4 (New York: Interscience Publishers, Inc., 1944), pp. 201-256.
19. J. D. Watson, Molecular Biology of the Gene (New York: W. A. Benjamin, 1965).
20. V. R. Potter, Nucleic Acid Outlines (Minneapolis, Minn.: Burgess Publishing Co., 1960).
21. J. M. Barry, Molecular Biology. Genes and the Chemical Control of Living Cells (Englewood Cliffs, N. J.: Prentice-Hall, Inc., 1964).
22. V. R. Potter, DNA Model Kit (Minneapolis. Minn.: Burgess Publishing Co., 1959).
23. John C. Greene, Darwin and the Modem World View (Baton Rouge: Louisiana State University Press, 1961).
24. C. P. Swanson, The Cell, 3rd Ed., in the Foundations of Modern Biology Series (Englewood Cliffs, N. J.: Prentice-Hall, Inc., 1969).
25. Raymond Nogar, The Lord of the Absurd (New York: Herder and Herder, 1966).
26. George Levine and Owen Thomas eds., The Scientist vs The Humanist (New York: W. W. Norton and Co., Inc., 1963). (Сборник из 18 статей, написанных различными авторами.)
27. G. A. Harrison, J. S. Weiner, J. M. Tanner and N. A. Barricot, Human Biology: An Introduction to Human Evolution, Variation and Growth (New York and London: Oxford University Press, 1964). (Во введении к этой книге, написанном Б. Медаваром, дается определение «биологии человека» и указывается на то, что биологи уже достаточно продвинулись в этой области исследования, особенно, что касается противопоставления Природы, с одной стороны, и Человека и результатов его деятельности — с другой, «и это наносит вред пониманию их обоих».)
28. Julian Huxley, ed., The Humanistic Frame (New York: Harper and Row, Publishers, 1961). (Сборник из 26 статей, главная тема которых - искусственность традиционного противопоставления естественных и гуманитарных наук, которая требует своего пересмотра. Дж. Хаксли также написал введение к книге «Феномен человека» (См.: глава 2).)
29. В последующих главах мы будем рассматривать всемирную цель -нулевой прирост населения как обязательное условие сохранения человеческих ценностей. Если бы Тейяр де Шарден был сейчас жив и писал книги, по всей вероятности, он бы принял иную точку зрения, чем та, которой он придерживался в свое время, когда защищал эволюцию (См.: Глава 2).
30. Е. Mendelson, D. Shapere and G. E. Allen, Conference on Explanation in Biology: Historical, Philosophical and Scientific Aspects. J. Hist. Biol. 2:No. 1, 1-281, Spring, 1969 (special issue). (Сборник из 21 статьи и комментария, которые с философской точки зрения (более глубоко, чем это было возможно в данной главе) рассматривают проблемы противопоставления редукционизма и холизма, молекулярной биологии и биологии организма, вопросы определения жизни и многие другие.)
38
БИОЭТИКА - МОСТ В БУДУЩЕЕ.
