Fundamentally flawed?
В весеннем выпуске Microbiology and Molecular Biology Reviews опубликован удивительный текст, являющий собой неприкрытый выпад в сторону молекулярной биологии.

В принципе, молекулярщикам к наездам не привыкать – от зоологов, палеонтологов, философов и проч. рыхлой публики. Оно и понятно, завидуют люди. Математическим аппаратом не владеют, нерасплывчатых результатов предоставить не могут. Обозначений типа βNACtes или CDKN2A боятся как огня.
Что ценного они могут сказать?

Однако публикация в MMBR -- пример другого рода. Ее соавторы сделали свою научную карьеру именно в области точных методов. Один из них, Nigel Goldenfeld, руководит группой, где занимаются физикой конденсированных сред, статистической физикой и количественной биологией (список публикаций говорит сам за себя). Другой автор - Carl R. Woese, биофизик, профессор микробиологии. Человек, вошедший в учебники и энциклопедию Британника. Именно благодаря ему живой мир теперь разделяют на три домена: бактерии, археи и эукариоты [см.рис.]. И именно он первый высказал идею РНК-мира.

У текста затейливое название: How the Microbial World Saved Evolution from the Scylla of Molecular Biology and the Charybdis of the Modern Synthesis. Написан он живо, сдобрен жесткими заявлениями.

По мысли авторов, биология в целом стоит на пороге серьезных изменений, находясь примерно в том же состоянии, в каком была физика на момент известной речи лорда Кельвина о двух облаках на ясном небосклоне. Может сложиться впечатление, что биология ХХ века построила целостную концепцию живого мира, разобравшись с таким фундаментальным свойством как наследственность и успешно увязав его с эволюцией. И что последующее продвижение ждет нас, в основном, в области различных приложений (генетическая инженерия, фармацевтика, биотехнологии и т.п.). Авторы утверждают: это не так, изменения будут концептуальными и затронут самую суть биологии [за подробностями о «новой» биологии можно обратиться к их же эссе в Nature - Biology's next revolution (2007)].

Молекулярная биология, определившая лицо и содержание биологии прошлого века, при всех впечатляющих успехах оказалась… fundamentally flawed. В существующем виде она не позволяет ответить на вопрос, что есть организм. Последний рассматривается ею как машина, собранная из частей – в результате она занимается описанием, но не объяснением. Такая биология является, по сути, производной от классической физики инженерной дисциплиной, не содержащей в себе ничего фундаментального. Тогда как предметом биологии в первую очередь должно быть не существование, а становление вещей.

Это требует включения эволюционных процессов в анализ биологического объекта, молекулярные биологи этим путем не пошли. Эволюция не видится как научная проблема – соответственно, соображения эволюционного характера не имеют значения для фундаментального понимания живых систем. Биология, в лице мол. биологов, смотрит на объект в статике, как он есть здесь и сейчас. Но он не машина в привычном нам смысле – настоящее понимание его организации и функций возможно только при учете предшествующих событий, а также динамики самого объекта вместе с его окружением. Авторы отмечают, что микробиология имела шанс развиваться в этом направлении, в самом начале прошлого века. Но был выбран другой подход, опирающийся на редукционистские линейные описания.

Сейчас, в противовес заверениям, микробиология уперлась в тупик в поисках естественной таксономии. Молекулярная биология зашла в тупик в своих попытках понять существо гена, полностью не справившись с проблемой экспрессии (подробнее о том, что такое ген, см. здесь). Биология ХХ века не осознала в должной мере, что биологическая организация является эволюционной проблемой - что она не может быть понята на фундаментальном уровне до тех пор, пока не будет концептуально представлена в качестве пластичной, текучей формы.


В таком примерно духе. В конце высказывается надежда. Рекомендуется к прочтению.


C.R. Woese and Nigel Goldenfeld (2009), How the Microbial World Saved Evolution from the Scylla of Molecular Biology and the Charybdis of the Modern Synthesis – MMBR [PDF]

N. Goldenfeld and C.R. Woese (2007), Biology's next revolution - Nature [PDF]

C.R. Woese (2004), A New Biology for a New Century – MMBR [PDF] или [HTML]


Да, и очень к месту замечательный рассказ во вчерашнем Nature о многолетних поисках генетической терапии муковисцидоза: Human genetics: One gene, twenty years