«Самая главная молекула», все о ядах и еще две научно-популярные книги января

Максим Франк-Каменецкий вообще-то американский ученый, хотя начинал как физик-теоретик в СССР. «Самая главная молекула» — его главная научно-популярная книга, переиздававшаяся уже четырежды: впервые ее напечатали еще в 1983 году. Однако наука развивается настолько быстро, что каждый раз автору приходится включать в нее все новые части, а какие-то исключать. Вот и в последней версии есть новые корректировки: в 2016-м в науке опять произошел ряд важных открытий.

Например, в прошлом году молекулярная биология, кажется, вплотную приблизилась к созданию вакцины от рака — как вам такое? Также наконец удалось объяснить, какие генные модификации ответственны за проявления шизофрении. Наука о генах вообще движется гигантскими скачками, намного опережая конвенциональное знание о них. Мы, допустим, привыкли говорить, что бактерии адаптируются к новым антибиотикам. На самом деле они обмениваются специальными клеточными структурами (плазмидами, содержащими в себе ген резистентности), будто охотники — хорошими собаками. Или вопрос эволюционного отбора — почему, если он зависит от случайных мутаций, сам же этот отбор их сразу не отбраковывает? В конце концов, сама аббревиатура ДНК: какая же это кислота, если в нее входит соль — ион натрия!

В 1983 году не было ни клонирования, ни овечки Долли, ни нанотехнологий, позволяющих точно описать каждое из звеньев генетической цепи. Сейчас молекулу ДНК заставляют ползти через считывающую нанотрубку, она еле протискивается в нее, как змея (в буквальном смысле: ее движение и называется рептационным). При этом вся конструкция помещается в аппарате размером с флеш-карту — можно засунуть ее в карман и поехать изучать эпидемии в Африку. Генный материал теперь можно синтезировать в таких количествах, что в лабораториях этим уже не занимаются, а заказывают образцы по интернету. Гормон роста, стволовые клетки, готовые ткани вам просто привезет курьер в сумке-холодильнике — если только законодательство позволяет.

Можно запрещать или не запрещать ГМО, но это уже часть нашей реальности — точно так же, как и фактическая победа над ВИЧ в развитых странах. Скорее теперь это сфера моральных вопросов: готовы ли мы клонировать себе подобных или, например, истребить малярийного комара как вид. Общественная мораль напрямую связана со степенью популяризации вопроса — так что подробнейшая книга профессора Франк-Каменецкого, по-видимому, переживет и пятое, и десятое издания.

Майкл Газзанига — один из создателей и основной популяризатор теории «расщепленного мозга». Вкратце: если у пациента хирургическим путем разделить полушария головного мозга (операция, известная как комиссуротомия, — во время нее разрезают мозолистое тело, и это излечивает при тяжелых формах эпилепсии), в голове у человека будто появляются две идентичности, которые ведут себя по-разному. Со времен открытия эффекта в 1960-х он постоянно приводится в популярной литературе в качестве примера зыбкости традиционного представления о личности — разуме или душе, как угодно. Спустя 50 лет Газзанига возвращается к этому вопросу и пытается структурировать все, что мы знаем о связи физиологии нервной деятельности и поведения, — сейчас это называется нейросоциологией и социальной нейробиологией.

Самые интересные части книги посвящены его личным воспоминаниям о первых экспериментах в этой области. Ставший каноническим пример пациента W.J.: вся лаборатория собралась вокруг пожилого мужчины, которому слева под определенным углом показывают ложку. «Что вы видите?» — «Ничего». Зато он чувствует. Когда ему показывают фотографию ребенка, он снова говорит, что ничего не видит, но испытывает умиление. Когда его просят нарисовать то, что он «не увидел», он протестует и говорит, что может нарисовать только первое, что на ум взбредет, — и рисует ложку.

Оказалось, левое полушарие отвечает за логические вычисления, а правое — за эмоциональный ответ. Сейчас этим никого не удивишь. Интересно то, что оба полушария могут принимать решения автономно — в том числе морально-этические. Один и тот же человек может решить моральную дилемму по-разному: с точки зрения только эмпатии или только логики. Можно ли тогда говорить о свободе воли — особенно в самом прикладном значении, юридическом?

Нейросоциология попыталась сконструировать некую универсальную модель морали на основе карты мозга. Выяснилось, что у коллективных приматов определенные мозговые отделы одинаково реагируют на воздействие как на самого индивида, так и на его соседа. Отдел страха, к примеру, испускает одинаковые волны, когда пугают нас и когда пугают кого-то, кого мы видим. Суммируя подобные рапорты, можно вывести 5 моральных заповедей шимпанзе: сострадание, справедливость, уважение к иерархии, верность группе и соблюдение гигиены. Наше поведение тоже должно, в принципе, следовать подобной системе мозговых сигналов — в общем, есть чему поучиться.

Заголовок немного обманывает — никакого отношения к популярному фильму Карена Шахназарова книга не имеет. Скорее это популярное введение в токсикологию, где большее внимание уделяется не яду кураре, а сельскохозяйственным нитратам, антибиотикам и средствам гигиены. Подумать только: исследования показали, что средняя американская женщина использует 15 продуктов личной гигиены и косметики ежедневно — в сумме это более 10 000 химических соединений!

Золотое правило Парацельса, вынесенное в эпиграф книги, гласит, что основной вопрос всегда не в качестве яда, а в его концентрации. Химически стабильное вещество, находящееся в среде в небольших количествах, может быть безвредно. Однако биологические пищевые цепочки, например, позволяют аккумулировать его от ступени к ступени — в результате доза увеличивается в прогрессии. Этот эффект стал причиной вымирания хищных птиц в США: пестицид, попадающий в реку, может составлять ничтожную долю объема, однако затем он обрабатывается фитопланктоном, бактериями, насекомыми, рыбами — и когда он в итоге доходит до скопы или белоголового орлана, его концентрация уже смертельна.

Эффект аккумуляции— основная проблема токсикологии. Еще в XVIII веке лондонский врач Джон Хилл выявил зависимость между раком ноздри и регулярным употреблением нюхательного табака. Далее — «болезнь трубочистов» — рак мошонки, вызванный многолетним скоплением сажи в складках кожи. Все токсикологические формулы логарифмические, они учитывают эффект времени и мультипликацию. В такой прогрессии что угодно может быть ядом: алюминиевая ложка, соль, сахарин, краска для волос, любое лекарство. Американское законодательство запрещает продажу любого продукта, который теоретически может вызывать рак или летальное отравление, — но в действительности таким веществом может быть любое. Задача токсикологии состоит как раз в том, чтобы определить реальные риски — и это может быть очень сложно.

Существует устрашающий пример препарата ДЭС, который прописывали беременным женщинам для уменьшения риска выкидыша в 1960-е. Через 20 лет, в конце 1980-х, множество молодых девушек начало обращаться к гинекологам, и им диагностировали различные опухоли матки. Все эти женщины родились в годы начала применения ДЭС. Для того чтобы определить опасность вещества понадобилось 20 лет — а существуют яды, действие которых проявляется в третьем поколении! Токсикология похожа на запутанную настольную игру с бесконечным количеством комбинаций, и неприятно, что ставка в ней — наша жизнь.

Биография Майкла Шермера во многом показательна — христианский фундаменталист, разуверившийся в Боге после штудирования философии и антропологии в университете. Историк, писатель и активный популяризатор науки, создатель Общества скептиков и журнала «Скептик». Автор ежемесячных колонок в популярном журнале Scientific American. В общем, непримиримый борец за сциентизм и здравый смысл, враг НЛО, спиритизма и бигфутов.

В его книгу вошли расширенные версии тех самых колонок из Scientific American. 75 статей Шермера разделены на несколько тем, среди которых развенчание популярных заблуждений, паранормальных явлений, контактов с пришельцами и альтернативной медицины, статьи о работе мозга, эволюции и креационизме. Под каждый текст в журнале отводилась одна страница, поэтому Шермер изначально был вынужден писать кратко и говорить о самом главном. Это вполне соответствует выведенному им принципу Фейнмана — Тафти, который связывает достижения двух блестящих умов XX века — физика Ричарда Фейнмана и дизайнера Эдварда Тафти: визуальное представление данных должно быть достаточно простым, чтобы уместиться на борту фургона.

В своих текстах Шермер также артикулирует сциентическую жизненную программу, в которой научная тщательность и догматичность совмещены с открытостью, живым любопытством и восхищением от устройства мира вокруг. Важно не только быть в курсе достижений науки, но и понимать, как она работает, — утверждает Шермер. Его опыт и энтузиазм вдохновляют, а доводы помогают надежно расправиться со многими жизненными сомнениями и псевдонаучными химерами. Полезность книги очевидна: где еще под одной обложкой собрана информация о бессмысленности тренингов личностного роста, вреде зверобоя, механике формирования любви, природе везения и научном объяснении контактов с инопланетянами?