Форкастная генетика

Форкастная генетика (Forecastive genetics) есть раздел биологии, описанный в утопии Тартария (Тартария). В этой статье представлен соответствующий спойлер. Ожидается, что в течение 21 века, из таких спойлеров будет собрано хоть сколько-то последовательное изложение утопии.

Intoroduction

Действие утопии происходит в 22 веке. В течение 21го века, получены важные достижения в физике, химии, биологии и роботехнике, но принципиальная проблема создания искусственной жизни остаётся нерешённой. Её удалось разделить на несколько смежных проблем: Квантовая генетика, Молекулярная инженерия и Форкастная генетика. Главный герой Утопии, Рувим Печор, попадает в Тартарию и его воспринимают как специалиста в общей биологии, в ядерной физике, в молекулярной генетике и в форекастной генетике; и каждый раз Печор тщетно пытается объяснять, что его прежние работы в компании Springfield chemistry and drugs относятся к квантовой генетике, то есть к весьма узкому разделу биологии и квантовой механики, и что он мало понимает в смежных областях.

Газета Клеветаймс (Clever Times) нанимает Рувима Печора для написания серии репортажей про Тартарию. Клеветаймс известна скандальными и столь же сомнительными репортажами. Эта газета тайно спонсируется различными пуританскими религиозными группами; и Главный Редактор в течение многих лет создаёт у каждой их этих групп иллюзию, что она является единственным спонсором. (Чтобы поддерживать эту иллюзию, сотрудники Клеветаймса постоянно жалуются на финансовые трудности.) Целью пуритан является ликвидация Тартарии, ликвидация тартарской культуры и обращение населения Тартарии в свои веру - в коммунизм, в ислам, в иудаизм, в католичество или в протестантство. Соответственно, Главный Редактор газеты, публикуя разоблачительные репортажи о Тартарии, следит за тем, чтобы не "подставить" Тартарию всерьёз, чтобы она не развалилась - чтобы не лишиться финансирования. Развал, дезинтеграцию Тартарии ("в течение нескольких лет") из года в год предсказывают многие обозреватели; и некоторые из таких репортажей публикуются в Клеветаймс.

Босс Рувима (Моздок Цукерберг) невежествен в естественных науках, и чуть не прогорает на этом, заявив почти невозможный проект, но Рувим и ещё одна сотрудница Моздока, Песя Зивертов (Pesia Zivertov) спасают этот проект. При этом, Рувим делает несколько публичных заявлений, которые вредят финансированию проекта, и Моздок хочет дискредитировать его заявления. Песю тоже огорчает несдержанность Рувима. Она решает, что репортажи в Клеветаймс (силу её репутации) могут быть подходящим средством дискредитации заявлений Рувима. Песя придумывает, как организовать это. Моздок с полуслова понимает идею Песи относительно Рувима и Клеветаймс и соглашается предоставить Рувима в распоряжение Клеветаймс. Чтобы скрыть Рувима от посторонних глаз, он отправляет Рувима тестировать экспериментальный образец нагревательного прибора вечная грелка (Centurial heater) в самую захолустную ферму Тартарии - Коми (Comi, Commi). Это одновременно и синекура ("вечная грелка", по замыслу, никакого обслуживание не требует), и ссылка (тем, что происходит в Коми, почти никто не интересуется; даже в Тартарии). Таким образом, Рувим превращается в подневольного писателя.

Для того, чтобы помочь Печору подготовить материал, желательный для Клеветаймс (то есть в форме, желательный для спонсоров Клеветаймс), многие репортажи Печора сделаны в виде интервью. Сотрудники Клеветаймс задают вопросы, чтобы создать видимость, что они стараются поддеть Тартарию, а Печор, не видя подвоха, отвечает всерьёз. Одно из этих интервью относится к специальности Печора. Это интервью посвящено квантовой генетике и форкастной генетике.

Интервью Печора

Клеветаймс (К): Всем привет. Газета Клеветаймс, в студии кореспондент Роза Цеткин и главный сайтнист Норгаварма из Тартарии, Рувим Печор. Сегодня мы передаём эксклюзивное интервью с профессором Печором о развитии науки в Тартарии. Здравствуйте, профессор Печор!

Рувим Печор (Р): Зравствуйте!

Клеветаймс (К): Расскажите, пожалуйста, какова Ваша специальность.

Рувим Печор (Р): Квантовая генетика..

К: Генетическая информация хранится и переносится квантами?

Р: Ну, можно сказать и так.

К: Вы это изучаете?

Р: Нет.

К: А что вы изучаете?

Р: Квантовую генетику. Изучал.

К: А теперь?

Р: Теперь я зек.

К: Но вы же оформили контракт.

Р: Нет. Там подпись моего вертухая. Моздок Цукерберг.

К: Но Вы же получаете гонорар.

Р: О, Да! Вы, вероятно, видели запись вечеринки в домике. А деньги идут Моздоку.

К: Но Вы - главный сайнтист Норгаварма?

Р: Да.

К: И вы делаете квантовую генетику для Норгаварма?

Р: Нет. Извините, но Вы попросили рассказать про мою специальность. То есть про квантовую генетику. Я успел сказать два слова, и Вы меня перебили. Давайте я расскажу, а вы будете спрашивать, что не понятно.

К: Давайте.

Р: Речь идёт о создании живых организмов с нетривиальными свойствами. Например, вкусных. Несколько килолет назад, началась сознательная (хотя и не вполне сформулированная) селекция видов - животных и растений - наиболее удачных в производстве сырья для пищевой промышленности. Задача создания организмов с требуемыми свойствами поставлена несколько веков назад. Эта задача разделилась на биологию, химию и физику. Эти науки могут развиваться относительно независимо. Потом оказалось, что химия есть лишь гипертрофированный раздел физики. Из-за эмпирики и приложений. Биология тоже разделилась на феноменологическую, всякую систематику, этологию, миграциологию, нервную, химическую и так далее. Я даже и не смогу перечислить все разделы, которые теперь есть в биологии. В частности, есть раздел Генетика. Уже три или четыре века известно, что генетическая информация дискретна. То есть хранится и передаётся цифровым образом. Как в компьютерах. С помощью ДНК. .. Встал вопрос о том, как она кодируется. Оказалось, что каждый кусок гена кодирует определенное вещество, белок. И этот код един для животных, для грибов и для растений - от крупнейших китов до мельчайших бактерий. .. Информация о строении организма хранится в клеточном ядре. В хромосомах. Каждая хромосома содержит длинную молекулу ДНК. Далее появились методы комбинирования сперва хромосом, потом частей хромосом и, затем, отдельных генов. .. Это классическая конструктивная генетика. Приборы для конструктивной генетики медленные. То есть требуется порядка миллисекунды, чтобы подцепить нужный ген и доставить его в нужное место. Даже если всё уже рассчитано. Когда генов много, это очень медленно. To press a key, to have a tea. .. Затем появились методы, когда комбинация генов монтируется в нужном месте из холодных молекул и атомов. .. В этих методах известно только начальное состояние куска ДНК и конечное. Промежуточное состояние как бы неизвестно.

К. Что значит неизвестно? У вас нет способов измерения положений атомов и молекул?

Р. Методы есть. Но если измерить положения атомов и молекул в промежуточном состоянии, механизм перестаёт работать. То есть он работает, но примерно как в классической конструктивной генетике. То есть медленно; молекулы, нуклеотиды или гены тащатся в нужное место по одному. Квантовая генетика позволяет смонтировать в нужном месте нужный ген, даже если его ещё нет. Из основного состояния требуемых молекул. Или даже атомов. Это занимает микросекунды. Потом когерентность утрачивается, состояние энтанглируется, и готово. То есть такой метод, если работает, то работает быстро. Это и есть квантовая генетика. Когда молекула собрана, она термализyется, и дальше можно опять пользоваться методами классической физики и биологии.

K: И вы можете сделать организм с требуемыми свойствами?

Р. В большинстве случаев, нет. Это ещё один раздел генетики, форкастная генетика. С начала века, она почти не продинулась.

К: Но это не Ваша специальность?

Р. Именно так. Не моя. Я - техник. Я могу рассчитать, как смонтировать ДНК с нужным кодом. Но в большинстве случаев, мы не можем предсказать свойства получаемого при этом организма. Даже предсказать, будет ли он жизнеспособен и будет ли он способен к самовоспроизведению.. То есть последнее как раз можем: в большинстве случаев, не способен.

К. И этими предсказниями занимается форкастная генетика?

Р. Да. Представьте себе, что у Вас есть скомпиллированный модуль какого-либо приложения, и Вы там что-то хотите изменить. Не имея исходного кода программы. И не имея компилятора с того языка, на котором был написан исходный код. Вот в таком примерно положении сейчас форкастная генетика. Эмпирика, пробы и ошибки, статистический анализ.

К. А кто написал исходный код для биоорганизмов? Кто его скомпиллировал в последовательность ДНК? И кто сделал такой компилятор?

Р. Ну, Вы спрашиваете.. Считайте, что код написал Бог, и он же сделал компилятор с языка, на котором написан этот код. Многообразие живых существ и, при этом, однообразие кода ДНК, наблюдаемое для самых разных организмов, указывают, что исходники написаны на одном и том же языке и использован по сути один и тот же компилятор. Думаю, на Ваш вопрос лучше ответят богословы или софтверщики.

К. Вы думаете, все живые организмы, я имею в виду, генотип, написаны на одном языке? Можно ли его восстановить этот язык?

P. Гы! Спросите ещё, можно ли, восстановив язык, сделать с него компилятор..

К. И всё-таки?

Р. Думаю, в принципе это возможно. Об этом Вам лучше спросить у программеров-системщиков. Можно ли восстановить язык и компилятор, имея только выполнимые модули. Сейчас это невозможно, чистая фантастика. Может быть, в следующем веке.. Понимаете, в этом веке, развитие науки резко ускорилось. В 20м и 21м веках оно было приемущественмо экстенсивным - потому что не было современных инструментов. Знание накапливались, но взаимодействия между науками почти не было. Каждая наука дудела в свою дуду. А теперь это развитие становится интенсивным. То есть не количественное, а качественное.

К. Ваши работы важны для форкастной Генетики?

Р. Можно сказать и так. Например, пару веков назад, не было хорошего способа кодирования информации для первых поколений компьютеров. Доисторические программисты делали дырки, перфорацию, на специальных лентах и картонках. Сперва вручную; потом изобрели перфораторы. Квантовая генетика - это аналог такого перфоратора. Когда форкастная и конструктивная генетика продвинутся, чтобы собирать программу для живого организма из уже отлаженных модулей - как компилируется любая серьёзная компьютерная программа - квантовая генетика станет рутиной. Считайте, что я, как доисторический программист, сперва лезвием вырезал в нужных местах перфоленты дырки; а потом сделал автоматический перфоратор. Но создатель перфоратора не знает, где какие дырки и для чего нужны. Дайте код, я прорежу дырки. А кода - то и нет. Форкаснтая генетика - это наука, или даже "кухня", искусство о том, где какие "дырки" прорезать, чтобы получился организм с желательными свойствами.

К. Какие достижения форкастной генетики Вы можете назвать?

Р. Почти никаких, Я раньше этим не интересовался. Меня интересовал больше метод, то есть квантовая генетика, чем результат. Теперь а понимаю, что это было неправильно, потому что достижения, приложения - это источник финансирования..
Например, Вам нужно, чтобы клубника росла на длинных веточках - тогда робот, который её собирает, может быть проще. Если бы форкастная генетика пресказала, какие нуклеатицы заменить в генетическом коде, то методами квантовой генетики можно было бы смонтировать нужную ДНК и затем уже меторами классической генетики, встроить такую соответствущую хромосому в семечко, чтобы клыбника росла на линных ножках.

К. И это сделано?

Р. Ещё в прошлом веке. И без форкастной генетики. Более старыми способами. Насчёт форкастной генетики.. Некоторые технические растения в Агрикультурном иниституте Спрингфилда.. Мы делали это для фармацевтики.. нет, не хочу при них говорить. Расскажу, что сделано на биофаке университета Галии. В этом веке.
Во-первых, конечно, "развесистая клюква". Очень странное дерево с кислыми плодами, по вкусу похожими на клюкву. И по виду тоже, они воспроизвели даже цвет и форму! Но это не чистая работа: они сплагиатили большую часть кода у гранатового дерева, лимона, берёзы, клёна, кедра и, конечно, клюквы.
То, что надо использовать гранат и клюкву, было понятно и без всякой генетики. Коллегам под руководством Лесли Ландов удалось сделать самовоспроизводящийся вид. Можете съездить в Галию и посмотреть на клюквенные рощи. Но это сделали ещё до того, как я приехал. Коммерческая ценность этого вида близка к нулю; автоматическая сборка ягод почти невозможна. Обычная клюква эффективнее.. Если болото не загрязнено тажёлыми изотопами..
Во-вторых, ц-гирасоль. Накапливает цезий в стебле. С научной точки зрения забавно, хотя промышленной концентрации цезия добиться так и не удалось. Но производит впечатление. Стоит посреди относительно чистого поля высоченный подсолнух и трещит. Если с бипером или гейгером подойти.
В-третьих, гиганские растения. Почти как в старой сказке. Методом тыка выделяем гены, отвечающие за размер плодов. Ну, и ворошим, пока не получится то, что надо. К самостоятельнному воспроизведению гиганские растения обычно не способны: если плод сразу не положить в пакетик, он отрывается от ветки или разрывается под собственным весом до того, как созреет. Можно усилить черенок, усилить кожуру, усилить связку черенка с кожурой, и т.п., и это тоже делается, но это гораздо сложнее и для каждого растения требуется индивидуальный подход. А просто гиганское растение может за пару лет сделать любой студент шестого или седьмого курса - как только освоит программирование наноманипулятора и использование базы данных.
В четвертых, поркфиш. Странное животное с глазами, но без мозга. Накапливает цезий и стронций в костях и чешуе. Почти в промышленных количествах. За несколько лет может очистить водоём, если периодически отлавливать взрослые особи. Методами конструктивной генетики, были созданы миллионы зародышей. Один из них оказался удачным. Один на миллион - примерно такая сейчас эффективность у этой науки.

К. Порквиш - это рыба?

Р. Ну, по виду похожа. Чешую ввзяли от карпа. Потому что растёт быстро. Надо было много проб. Генетически, это создание ближе к медузе и к моллюску. Можно даже назвать это растением, потому что питается электромагнитным излучением. Ионизирующим. Бесполое, безмозглое и почти не способное к обучению. И не способное к эволюции. Впрочем, вкусное: весь стронций и цезий в чешуе и костях. Из органов чувств, глаза и детектор концентрации ионов. Глаза видят черенковское излучение и соединены нервами прямо с мышцами. Плывёт туда, где радиации больше. Мозга нет в принципе, даже спинного. Как у медузы.

К. И это Вы делаете в Норгаварме?

Р. Нет. Я предложил вечную грелку.

К. И за это Вас сослали в Коми?

Р. Нет. Я наговорил лишнего на конференции.

К. То есть в Тартарии есть цензура? Секретность?

Р. Нет. Можете посмотреть видеозапись, ничего не засекречено. Но я мешал Моздоку делать бизнес. Для финансирования фирмы нужна.. как бы такое помягче выразиться, что-то вроде пропаганды достижений. А не анализ трудностей. По крайней мере на публичных мероприятиях.

К. Вы в США имели похожий конфликт, не так ли?

Р. Да.

К. Спасибо. Я ещё хотела расспросить про Вашу вечную грелку. Это, как Вы объяснили не Ваша специальность?

Р. Да.

К. Вы, вероятно, уже устали.

Р. Да.

К. Тогда, я думаю, на сегодня достаточно. А в следующий раз я попрошу Вас рассказать про Вашу вечную грелку.

Р. Да.

К. Тогда на этом мы заканчиваем наше интервью.

Р. Да.

K. Спасибо, профессор Рувим, за интересную беседу.

Р. Да. То есть пожалуйста.

К. Напоминаю, что у нас в студии был Рувим Печор, главный сайнтист компании Норга Варм из Тартарии.. С вами была Роза Цеткин, редакция Клевертаймс. Спасибо Вам, дорогие зрители, за Ваше внимание и отклики. Присылайте Ваши отзывы на CleverTimes.com! До следыщей встречи!

Р. До свиданья.

К. Уф, совсем запарилась. Ты меня чуть не запутал со своей генетикой..

Р. Вы уже остановили запись для Вашей газеты?

К. Да, конечно.. Я аж вспотела.

..

References

2018.12.03. https://openmedia.io/wtfuture/kitajskij-uchenyj-otredaktiroval-genom-cheloveka/ Эксперимент китайского ученого, который отредактировал геном человека, по сути, не новый, с этой технологией экспериментируют уже несколько лет. Но вот к этической стороне его работы у научного сообщества много вопросов. 03 декабря 2018, 10:40

Keywords

Клеветаймс, Рувим Печор, Тартария