Беседы о рентгеновских лучах
Шрифт:
Точно так же поступает и ультрафиолет. Правда, он несколько агрессивнее, что любители солнечных ванн неоднократно испытали, как говорится, на собственный шкуре. Он способен нарушать химические связи в молекулах. И вышибать электроны из атомов, расположенных на поверхности материала.
А рентгеновский квант, который куда мощнее? Угодив в электрон, он тоже может передать ему свою энергию целиком и выбить его "из седла". Происходит ионизация, причем не только в тонких наружных слоях., но и глубоко внутри любых веществ и существ. Этот механизм взаимодействия доминирует, если излучение мягкое. А если более жесткое? Оно способно рассеиваться на свободных электронах: его кванты, теряя часть своей энергии, изменяют направление полета.
В последнем случае перед нами уже не фотоэффект, а эффект Комптона, названный так по фамилии первооткрывателя, американского ученого.
Именно в этом феномене впервые во всей полноте проявились корпускулярность электромагнитных колебаний. Похоже, будто взаимодействуют не волна и частица, а две корпускулы, сталкиваясь, как движущийся бильярдный шар с покоящимся.
В реальных условиях эффект Комптона нередко наблюдается и тогда, когда электроны не свободны, а связаны в атоме. Мощные сгустки электромагнитной энергии вышибают их оттуда вон. Происходит опять-таки ионизация, притом еще более глубокая.
Как видно, опасения Н. Винера вполне резонны.
"Прочитать человека" построчно, словно книгу, означало бы внести массу "опечаток", не говоря уж о том, что "развертка мистера Икс в телеграмму" была бы равносильна перепечатке (и порче) триллионов британских энциклопедий.
Что же касается возможности воссоздать двойника, то она не утопия. Только достигается это иным путем.
15.
– Неужели можно воссоздать двойника?
– Да. Представьте: из одной-единственной клетки, отторгнутой от вашего тела и помещенной в естественную или искусственную "биологическую колыбель", вырастает ваш "альтер эго" ("другой "я"), полностью повторяющий вас и, разумеется, ваши таланты. Вы оба окажетесь абсолютными близнецами, разве только не одного возраста: разница может составлять многие годы. Так любую редкостную одаренность удалось бы сделать бессмертной. Можно вообразить такое переиздание не в одном экземпляре, а массовым тиражом.
– Опять на грани фантастики!
– Что попишешь, такова сегодня наука. И стать ей фантастичной помогли рентгеновские лучи.
"Когда весь земной шар будет организован и численность его населения доведена до 3 миллиардов, тогда на земном шаре будет постоянно 37 миллионов поэтов, подобных Гомеру, 37 миллионов ученых, равных Ньютону, 37 миллионов драматургов, равных Мольеру, и так со всеми мыслимыми талантами", - полагал Ш. Фурье, великий французский социалист-утопист.
Эту цитату комментируют порой иронически: приведенные подсчеты подтверждают со всей очевидностью, ч го их автор воистину был настоящим утопистом.
Действительно, на нашей планете уже более 4 миллиардов человек, а таких, как Гомер или Ньютон, увы, не дюжины миллионов и даже не просто дюжины.
Допустим, однако, по милости фортуны появится гений такой мощи. Классический силлогизм напоминает:
"Все люди смертны. Сократ - человек. Следовательно..." И потом снова ждать столетиями? Оказывается, помимо такой надежды на случайный "выигрыш в биологическую лотерею", теоретически существует иная возможность.
Н. Винер рассуждал о копировании людей с помощью их развертки и телеграфной передачи. Он не дожил до того дня, когда прогресс биологии открыл новую перспективу. Речь идет о ювелирной операции:
ядро обычной соматической (телесной, не половой)
клетки пересаживается в зародышевую, куда вместе со своими хромосомами переносит всю наследственную программу. Так любой индивидуум может быть воспроизведен где угодно и когда угодно без какой-либо расшифровки его генетического кода. Нужна лишь трансплантация в материнское чрево или в имитирующую его "биологическую колыбель". Подобные операции проводились (разумеется, на животных).
Отдаваясь полету воображения, мы можем представить, как фенотип данного взрослого организма размножается с его генотипом в заданном числе копий.
И тогда может воплотиться в жизнь мечта ПТ. Фурье о 37 миллионах Гомеров или Ньютонов, непрестанно возрождающихся в том же количестве и качестве. Впрочем, идея рассматривается чисто теоретически. Чтобы проиллюстрировать мощь современной науки.
Хорошо, а при чем тут рентгеновские лучи?
С ними связан настоящий переворот в учении о наследственности, о жизни вообще, подготовивший нынешний рывок биологии.
Более полувека назад обнаружилось, что благодаря им можно искусственно вызывать мутации. Впервые это было доказано академиком Г. Надсоном, заведующим лабораторией Государственного рентгенологического и радиологического института, совместно с молодым сотрудником Г. Филипповым. В 1925 году "Вестник рентгенологии и радиологии" напечатал их историческую статью "О влиянии рентгеновых лучей на половой процесс и образование мутантов у низших грибов".
На публикацию советских ученых мало кто обратил внимания, которого она заслуживала.
Зато аналогичные результаты, полученные с помощью той же рентгеновской радиации в экспериментах с плодовой мушкой-дрозофилой, стали сенсацией на V Международном генетическом конгрессе (1927 г., Берлин). Еще бы: их автором был уже известный Г. Меллер, один из тех, кто вместе со знаменитым Т. Морганом (оба из США) в 1912-1915 годах разрабатывал хромосомную теорию наследственности.
Доклад повлек за собой бум поисков, напоминавший рецидив "лучевой лихорадки". Все как бы разом прозрели, увидев: появился мощный инструмент исследований, который обещал намного ускорить дальнейшее развитие этой теории. Действительно, в ее обосновании, начатом в 1910 году Т. Морганом, первостепенную роль сыграли именно мутации, обнаруженные у дрозофилы. И вдруг выяснилось, что необязательно ждать, когда они появятся по милости природы. Что возникают они вопреки распространенному тогда мнению отнюдь не только спонтанно, самопроизвольно, но и по воле человека, воздействием извне, притом без особого труда и в любом количестве. "Любой генетик, зайдя на один-два часа в рентгеновский кабинет, может получить интересный материал на добрый год работы", - писали тогда профессор А. Серебровокий и его молодой сотрудник Н. Дубинин, ныне академик, директор Института общей генетики Академии наук СССР.
Именно тогда, в 1928 году, изучая изменения наследственности, вызываемые рентгеновскими лучами у дрозофилы, Н. Дубинин сделал важное открытие. Поначалу оно было принято с недоверием, ибо противоречило теории великого Т. Моргана, которая в то время стала общепризнанной, и существенно ее корректировало.
Согласно Т. Моргану гены представлялись неделимыми атомами наследственности. Дескать, если какието из них изменяются в процессе мутации, то всякий раз целиком. Н. Дубинин же убедился, что любой из них способен мутировать и по частям. Ученый предложил модель сложного гена, изобразив его расчлененным на дольки, расположенные цепочкой и названные центрами.
"Черт возьми, да это как в физике, где до конца XIX века считали атом неделимым, а теперь нашли в нем целый мир взаимодействующих элементарных частиц, - вспоминает академик Н. Дубинин в книге "Вечное движение". Специальный анализ обнаружил, что отдельные центры чаще мутируют, чем другие, что указывало на наличие горячих точек в гене. Все это предвосхищало открытия, сделанные затем в эпоху молекулярной генетики".
Да, и в биологии былой "неделимый" оказался делимым, причем, как некогда в физике, все начиналось опять-таки с рентгеновских лучей. Благодаря им еще до того, как мир услышал о первой ядерной бомбе, а затем о первой атомной электростанции, сложилась радиационная генетика, ставшая впоследствии обширной областью исследований, важной не только теоретически.