Химик Стивен Беннер встречается с Папой Римским и обсуждает происхождение жизни.
Папа Франциск и Ватикан на прошлой неделе приняли около 50 ученых для участия в конференции под названием «Преобразующая роль науки в обществе: от зарождающейся фундаментальной науки к решениям для благополучия людей».
Папа Римский призвал ученых использовать свои знания на благо всего человечества, особенно тех, кто чаще всего остается без внимания большей части общества.
«Я хотел бы встать перед вами в качестве защитника народов, которые лишь изредка и издалека получают блага обширных человеческих знаний и их достижений, - сказал Папа, - особенно в областях питание, здоровье, образование, связь, благополучие и мир.”
Стивен Беннер, известный химик и пионер в области синтетической биологии, был одним из таких ученых. Его выступление под названием «Наука решает вопросы, которые нелегко решить с помощью «научного метода». Происхождение жизни» - был хорошо принят и вызвал оживленную беседу. Но он также признает, что это не идеально подходит для темы конференции.
«Это немного смущает», - говорит он со смехом. «Я был там одним из немногих ученых, которые не смогли найти четкого применения ценности к человеческому обществу».
Это, конечно, не означает, что презентация Беннера не представляла никакой ценности. Его выступление было посвящено происхождению жизни на Земле, уделяя особое внимание роли, которую РНК (рибонуклеиновая кислота, важный строительный элемент жизни) сыграла в этом процессе более 4 миллиардов лет назад.
Беннер также обсудил взгляды старой школы на традиционный научный метод, что объясняет, почему «the» взято в кавычки в названии его доклада. Беннер говорит, что современная наука должна отказаться от старых методов и вместо этого быть готовой попробовать новые стратегии, особенно когда она заходит в тупик. Он называет это процессом «распутывания парадоксов».
Беннер, получатель гранта в размере 5,3 миллиона долларов от Фонда Джона Темплтона на разгадку парадоксов, касающихся возникновения жизни, является основателем Фонда прикладной молекулярной эволюции.
Он обсуждал визит в Ватикан на прошлой неделе с ORBITER.
ORBITER: Мы слышали, что во время конференции у вас была аудиенция у Папы
Стивен Беннер: Да. Мне нравится говорить, что я встретил Папу Франциска, а не он меня. (Смеется.) Мы все провели с ним около часа. Он выступил с речью в поддержку науки, что интересно, учитывая, что речь идет от религиозной организации, у которой несовершенные отношения с наукой. Очень важно, чтобы он очень сильно обрушился на науку и научный метод.
Ваша презентация называлась «Наука решает вопросы, которые нелегко решить с помощью «этого» научного метода. Истоки жизни». Почему слово «the» в кавычках?
Научный метод - это утверждение об универсальных физических законах или, по крайней мере, о том, что можно посмотреть здесь и сейчас. Это не утверждения об исторических событиях, произошедших 4 миллиарда лет назад, куда у вас нет никакой возможности съездить и осмотреть.
Как возникла жизнь, на самом деле не обязательно является вопросом того, что мы бы назвали «наукой». Это вопрос естественной истории, что-то вроде вопроса: «Как Наполеон вторгся в Россию?» Так что в конечном итоге вы тратите много времени на ответы на вопросы, спрашивая, что правдоподобно, а что можно подтвердить на основе косвенных доказательств. У вас не часто есть возможность выдвигать гипотезы, которые вы делаете в каноническом проекте научной ярмарки.
Я написал об этом книгу. Вопрос был в том, существует ли инопланетная жизнь. Способы, которыми вы подходите к этому вопросу, довольно косвенны по сравнению с тем, как вы подходите к вещам, для которых вопросы легче признать научными.
Так что вы думаете об инопланетной жизни? Похоже, чем больше мы узнаем об экзопланетах, тем больше вероятность того, что где-то существует жизнь
Ну, у вас может быть и то, и другое, верно? Можно сказать, чем больше мы находим планет, похожих на Землю, тем больше у нас шансов. Но с другой стороны, нам не удалось обнаружить жизнь где-либо еще, так что можно утверждать, что вероятность падает.
В моей книге речь идет о том, как вы задаете вопрос? Жизнь зародилась на Земле в результате событий с очень низкой вероятностью, поэтому, хотя мы можем найти много планет, подобных Земле, вероятность возникновения жизни на любой из них так же низка, как и на Земле.
То, что получилось в результате проекта Templeton, - это модель того, как и когда возникла жизнь. Эта модель требует нескольких событий на Земле, которые, исходя из геологических данных, теперь имеют веские основания полагать, что они произошли. Но вероятность того, что они произошли, достаточно мала. После моего выступления один из участников сказал: «Несмотря на то, что у нас есть все эти внесолнечные планеты, события, которые вы описали как необходимые для возникновения жизни на Земле, кажутся достаточно редкими, поэтому их появление где-либо еще кажется вероятным.”
Существует так много внесолнечных планет, что трудно поверить, что Земля - единственное место, где может быть жизнь. Но если вы хотите сделать какое-то заявление о вероятности существования инопланетной внеземной жизни, вы должны придумать некую модель того, как часто жизнь должна появляться. И если вы попытаетесь сделать такую оценку, основываясь на том, что мы знаем о возникновении жизни на Земле, то вам придется задаться вопросом: как жизнь возникает на Земле? Выполнив это упражнение, вы получите относительно небольшое число.
Объясните, что вы подразумеваете под «разгадкой парадоксов», когда речь идет о ваших исследованиях происхождения жизни
Поле происхождения насчитывает 60 или 70 лет. Люди уже давно смотрят на проблему именно так, как и полвека назад. Получается, что за 50 лет проблемы изменились, но люди продолжают идти в направлениях исследований, которые уже не подходят.
Фонд Темплтона вложил все эти деньги в программу, предназначенную не для того, чтобы следовать этим прошлым методам, а для того, чтобы по-новому осмыслить парадоксы - что жизнь не могла возникнуть, потому что она слишком сложна, окружающая среда слишком неблагоприятный, и много других причин.
Вот один парадокс: предполагается, что РНК была первой генетической молекулой, где РНК должна работать в воде. Однако РНК нестабильна в воде. Итак, вы соедините эти два утверждения вместе - РНК должна работать в воде, но РНК нестабильна в воде - и вы получите парадокс. Эти утверждения несовместимы с моделью происхождения жизни, включающей РНК.
Вы должны решить эти парадоксы, и грант Темплтона помог нам разрешить некоторые из них. Вот как возникла эта модель - модель того, как жизнь могла возникнуть посредством РНК.
Похоже, вы преуспеваете в решении этих парадоксов
Да. Существование парадокса позволяет сосредоточиться на предпосылках, которые явно где-то ошибочны. Если вы не фокусируетесь на этих парадоксах, вы просто блуждаете, делая то, что делали раньше, исходя из своих культурных ориентиров. Напротив, если мы скажем, подожди минутку, РНК первая, но РНК нестабильна в воде, то мы вернемся назад и скажем, что что-то не так.
Сосредоточенность на парадоксах - это способ освободить вас от ваших культурных пристрастий и направить вас в новом направлении, которое более продуктивно, поскольку фокусируется на реальной проблеме.
Одна из наших проблем заключается в том, что РНК состоит из нескольких частей. У вас есть основания, которые несут информацию, и они, по словам химика, «восстановлены» - в том смысле, что в них мало или вообще нет атомов кислорода, - в то время как другие части молекулы сильно окислены. Итак, один из основных вопросов заключается в том, как получить строительные блоки для РНК, если для образования одних из них требуются восстановительные условия, а другим - окислительные условия? Это парадокс.
Команда из Университета Колорадо в Боулдере изучила элементы, присутствующие на поверхности Луны и поверхности Земли, и разработала модель, которая показывает, как вы это делаете. Но эта модель принуждает вас рассматривать события, произошедшие 4,36 миллиарда лет назад. Модель говорит, что если вы хотите, чтобы жизнь изначально возникла благодаря РНК, это должно было произойти 4,36 миллиарда лет назад, потому что именно тогда были доступны условия для разрешения парадокса существования как окисленных, так и неокисленных частей молекулы.
Поскольку мероприятие проходило в Ватикане, должно быть, в нем была религиозная подоплека, и многие, в том числе Папа Римский, считали, что за этими процессами стоит Бог
Папа провел с нами около часа, и у меня не сложилось впечатления, что он креационист. Он современный либеральный папа. [Фрэнсис сказал, что считает, что креационизм и эволюция верны и оба совместимы.]
Теперь некоторые кардиналы спрашивали об определении «жизни». Но они не пытались выдвинуть утверждение о том, что жизнь возникла в результате процесса, который нельзя было бы распознать в естественной последовательности событий. И я нахожу это весьма интересным.
Некоторые люди назвали бы те события, произошедшие 4,36 миллиарда лет назад, формированием «строительных блоков» жизни, а не самой жизнью. Теперь я полагаю, что «жизнь» может быть расплывчатым термином
Мы стараемся не делать его расплывчатым. Мы имеем в виду происхождение дарвинизма, то есть способность воспроизводить там, где репликации несовершенны, но совершенства сами по себе воспроизводимы. Свойство набора молекул состоит в том, что он может быть воспроизведен. На самом деле это легко; когда вы выращиваете леденец на своей кухне, вы видите рост кристалла, и это можно рассматривать как воспроизведение роста кристалла. В кристалле много дефектов, поэтому можно утверждать, что рост кристалла несовершенен. Но дефекты одного кристалла не переносятся на рост другого. Таким образом, идея о возможности репликации там, где репликанты несовершенны, но где несовершенства сами по себе воспроизводимы, является довольно специфической чертой химической системы.
Это сложная наука, но сейчас у нас в лаборатории есть реальные примеры - не природные, а химически синтетические - где РНК способна катализировать копирование РНК с воспроизводимыми самими ошибками. На этом уровне с определением «жизни» не так уж сложно справиться, если верить дарвинистским концепциям. У вас будет четкое представление о том, какой особенностью должна обладать химическая система, чтобы вы могли назвать ее «живой».
Люди понимают, что исследование лекарства от рака - это наука, имеющая ценность для общества. Если ваше исследование может окончательно объяснить происхождение жизни, то где в этом «ну и что»?
Это немного смущает, но я был одним из немногих, кто не мог придумать четкого применения ценности к человеческому обществу. И поскольку именно об этом было мероприятие, это было немного проблемой. Но это интересный вопрос: что, если бы мы поняли, как возникла жизнь? Я не знаю, как вылечить этим болезнь, но я бы задал вам вопрос: зачем вам это?
Я думаю, что это вопрос, который мы все задаем на внутреннем уровне: как все началось? Я думаю, что все интересуются этим, будь вы атеистом, христианином или кем-то еще
Ну, вот почему это важно. Это восходит к вашему первоначальному вопросу о научном методе. Это становится важным в подготовке студентов естественных наук. У вас есть модель того, что произошло 4,36 миллиарда лет назад, и вы добились этого, освободившись от культурных ограничений, которые доминировали в этой области в течение 50 лет. И вы сделали это с помощью процесса, который фокусируется на парадоксах. Это весьма полезно, когда вы обучаете студентов, которые вернутся и будут изучать рак. Они должны освободиться от полувековых предубеждений.
Было время, 30-35 лет назад, когда все «знали», что язвы вызываются стрессом и острой пищей, верно? А теперь мы знаем, что это не так. Тогда это была большая битва, но она требовала от людей нестандартного мышления. Это очень полезный урок для обучения студентов.
Это поощряет стремление к открытиям и не смотрит на что-то как на стену, которую мы не можем пробить
Это верно. Люди подходят к исследованиям так, как будто есть стена, которую они не могут пробить, и считают это достаточной причиной, чтобы даже не пытаться - продолжать вести дела как обычно. Но это легко; это то, что обычно делают люди, ученые и не ученые. Таким образом, представление о том, что вы можете взяться за область, в которой сообщество отчаялось совершить прорыв, и действительно совершить прорыв, важно для всех, кто способен взаимодействовать с наукой, стоящей за этим процессом. И это побуждает людей изучать эту науку.
Скажем, у вас есть извечный вопрос, на который сообщество отчаялось найти ответ. Если вы можете сказать, что с помощью определенного научного процесса - если вы изучаете такого рода химию, геологию и планетарную науку - вы сможете решить эту проблему, то вы поощряете студентов выполнять тяжелую работу. Это нелегко сделать. Даже химики не думают, что это легко!