Современные биологи уже не относятся к живому организму как к тестовому стенду
Определение структуры генома человека кардинально изменило наше представление о биологии. Теперь мы относимся к биологии как к информации.
Проект Human Genome Project, и изучение геномов в целом, привели к тому, что мы стали рассматривать организм как конечный список компонентов, как своего рода периодическую таблицу. Мы стремимся к тому, чтобы получить полное описание всего, что происходит в клетке, в ткани, при физиологической реакции, понять всю структуру геномов, фрагментов и протеинов. В итоге мы надеемся разобраться в причинах возникновения таких заболеваний как рак.
Биолог, живший пятьдесят лет назад, относился к живому организму как к естественному «тестовому стенду». Биолог, работающий в 2003 году, считает, что он обращается к информации из огромной базы данных, содержащей сведения о конечном, но очень большом списке компонентов организма. Современный ученый рассчитывает не только получить полные описания этих компонентов, но и узнать все вариации геномов в человеческой популяции, определить их связь с заболеваниями.
Читая дневник эволюции
Открытие спирали ДНК, когда вся биология была по сути сведена к молекулам, произвело настоящую революцию в молекулярной биологии. Но двойная спираль и сама по себе стала источником следующей революции — биология оказалась сведена не просто к молекулам, а к чистой информации.
Развитие науки привело к глубоким интеллектуальным преобразованиям. Ученые прошлого могли представить, что жизнь сводится к молекулам, но следующий шаг они даже вообразить себе не могли. Для них это означало то же самое, что для нас оказаться в абсолютно новом мире.
Однако, просто поразительно, насколько верно люди представляли себе многие вещи. Конечно, генов оказалось меньше, чем ожидалось, и они организованы в более регулярные последовательности. Но для общей картины это не столь уж важно.
Самое удивительное заключается в том, что молекулярная и информационная биология оказались на редкость эффективными. Большинство научных дисциплин на каком-то этапе переживают золотую эпоху, а затем бум сменяется переходом в некое состояние равновесия. В этой области все оказалось не так: внутри самой молекулярной биологии формируются стимулы для ее дальнейшего развития. Каждый следующий период дает нам новые знания о жизни, но, кроме того, он формирует новый набор инструментов. Понимание структуры ДНК позволит узнать, как ДНК воспроизводится. Это в свою очередь даст возможность воссоздавать ее и клонировать. Как следствие, мы сможем создавать новые эффективные инструменты, которые станут своего рода зондами для изучения множества других явлений. И всякий раз, когда мы разбираемся в сути какого-то природного явления, мы приходим к новым открытиям и новому уровню понимания.
Биоинформатика — наше будущее
Инструменты, основанные на знании генома, есть, но никто ими не пользуется, как и молекулярной биологией. Почему их никто не применяет?
С течением времени так или иначе люди проникнутся идеей о том, что биоинформатика может стать своего рода панацеей, которая способна внезапно изменить воспроизводство. Пока этого не произошло, но так будет. Она станет частью обычной жизни. Лекарства просто так из компьютера не появятся, их создание потребует долгой и упорной работы, благодаря которой в биоинформатике будет сделано немало различных открытий.
В будущем нам потребуются крупномасштабные наборы данных. Использование небольших наборов образцов существенно усложняет работы, и нам необходимо добиться как можно более широкого распространения биотехнологий. Самое главное — свободное распространение информации по всему миру. Реальный потенциал данных используется только тогда, когда срабатывает сетевой эффект и вы можете получить сведения из множества различных источников.