Zvaigžņotā debess un DNS

“ASV iznākošais žurnāls Science apkopojis 2010. gada nozīmīgākos zinātniskos atklājumus.”

svobodanews.ru, 2010. gada 26. decembrī

Science ir visvairāk lasītais plaša profila zinātniskais žurnāls pasaulē. 1880. gadā to sāka izdot Amerikas Zinātnes veicināšanas biedrība (American Association for Advancement of Science), pašlaik tas iznāk ik nedēļu ap miljonu eksemplāru lielā metienā.

Sacensības gara un reklāmas vajadzību mudināti, amerikāņi ir veidojuši labāko dziesmu, sportistu, universitāšu, filmu un visa kā cita topus turpat vai gadsimta garumā. Zinātne šajā jomā diezgan ilgi palika nomaļus. Ievērojamāko gada sasniegumu sarakstu zinātnē Science pirmo reizi publicēja tikai 1996. gadā. Līdzīgi amerikāņu TV šovu idejām, arī zinātnes topa veidošanas iniciatīva ātri izplatījās un pilnveidojās. Latvijas Zinātņu akadēmija gada panākumus Latvijas zinātnē sāka apzināt 2004. gadā (ej.uz/rgb4), bet Science 2010. gada nogalē, līdz ar izcilāko darbu, citiem deviņiem ievērojamākajiem sasniegumiem, kā arī attīstības tendencēm un desmit dīvainākajiem pētījumiem pirmo reizi nosauca arī “desmitgades atklāsmes” (“Insights of the decade” brīvpieeja, reģistrējoties tīmekļa vietnē ej.uz/kc8z).

Atšķirībā no kārtējā gada panākumiem, kas ir parādījušies lielākoties vienas zinātniskas publikācijas formā, desmitgades atklāsmes raksturo pētījumu virzienus, t.i., tās ir komandu, nevis futbolistu ranžējums. Ievadam Science uzsver, ka desmitgades zinātnes panākumi ir sakņoti jauno tehnoloģiju iespējās: kosmiskā fona starojuma temperatūras neiedomājami precīza reģistrācija, smadzeņu šūnu mijiedarbības vizualizēšana, fantastiskas jaunās mikroskopijas tehnoloģijas, kas dod iespējas tiešsaistē novērot atsevišķu šūnu dzīvi, ģenētiskās informācijas atšifrēšanas ātruma un jutības milzīga palielināšanās, kā arī izmaksu samazināšanā, protams, arī visu šo datu apstrāde un pieejamība, izmantojot superjaudīgus procesorus un ātrdarbīgu tīmekli.

Desmitgades virsotnē ir desmit pētījumu virzieni. Nav teikts, ka šo virzienu nosaukšanas secība uzskatāma par to nozīmības ranžējumu. Piecas nominācijas ir saistītas ar šūnu un molekulāro bioloģiju, genoma struktūras un darbības izpēti: (1) nojausma par to, ka it kā liekajai, proteīnus nekodējošajai DNS, kas veido vairāk nekā 95 % cilvēka iedzimtības informācijas, ir svarīga loma dzīvības norisēs, (2) iespējas veidot embrionālās cilmes šūnas no pieauguša organisma šūnām, ievadot tajās dažus papildu gēnus, vai aktivizējot jau esošo gēnu darbību; (3) cilvēka un viņa zarnu trakta mikrobu kopdarbība un savstarpējā palīdzība, veidojot organisma iekšējo ekosistēmu – mikrobiomu; (4) akūto iekaisuma reakciju bīstamo blakusparādību raksturojums gan aptaukošanās, gan audzēju veidošanās, gan diabēta gadījumos; (5) seno genomu un proteīnu izpēte, ar tām saistītās cerības izmirušu dzīvnieku sugu atjaunošanā.

Trīs nominācijas ir saistītas ar kosmosu: (1) kosmosa fona starojuma temperatūru mērot iegūtie pierādījumi par to, ka mums novērojamo visuma daļu veido tikai nepilni pieci procenti enerģijas un masas, pārējais ir šobrīd izpētei nepieejama “tumšā” enerģija un masa; (2) pierādījumi par ūdens esamību un, tātad, dzīvības iespējamību uz Marsa; (3) simtiem planētu atrašana citu zvaigžņu sistēmās, tostarp arī tādos apstākļos, kas varētu būt piemēroti dzīvības attīstībai. Atlikušās divas nominācijas ieguvuši

 (1) eksperimenti, kas parāda, ka gaismas stari apliec no īpašiem “metamateriāliem” veidotus priekšmetus, tā padarot tos neredzamus un (2) politiski karstais globālās sasilšanas efekts. Iespēju robežās precīzi aprēķinot vidējo temperatūru uz Zemes, šķiet, ka kārtējo reizi ģeoloģiskajā vēsturē tiešām kļūst siltāks (diemžēl ne mūsu pusē). Atliek tikai noskaidrot, kas pie tā vainīgs, un skaidrs, ka ASV kongress pēc tam, kad republikāņu tajā atguvuši vairākumu, neatzīs cilvēka darbības ietekmi uz sasilšanu.

Desmitgades zinātnes atklāsmju saraksts liecina par zināšanu daudzuma un tehnoloģiju iespēju fantastisku izaugsmi, vienlaikus tomēr parādot, ka mūsu izpratne par pasauli un sevi joprojām ir ļoti virspusīga. Gan Visumā, gan genomā “tumšā”, neizzinātā daļa veido vairāk nekā 95 % no kopējā apjoma. Var būt, ka ieskats genoma un Visuma masas “tumšajā” daļā pavērsies jau nākamajos desmit gados, bet “tumšā” enerģija, pēc Science domām, vēl ilgi liks pagaidīt.

Starp desmitgades atklāsmēm ir arī jau sen zināmas idejas, kuras atkal kļuvušas aktuālas, pateicoties ar jaunajām tehnoloģijām iegūtai informācijai. Piemēram, to, ka baktērijas ir vajadzīgas mūsu laimei un labsajūtai, zināja jau Mečņikovs vairāk nekā pirms simt gadiem. Tagad nākuši klāt gēnu ekspresijas un mikrobu genoma secību dati, arī reklāmas par baktērijas saturošiem jogurtiem, veļas un grīdas mazgāšanas līdzekļiem, bet secinājumi – tie gan jau ir dzirdēti. Tāpat par akūto iekaisuma reakciju trakošanas sliktajām sekām jau zinājām. Tās ir vainīgas gan pie radikulīta un izkaisītās sklerozes, gan pie šoka smagu ievainojumu gadījumos. Vēl PSRS armijas imunologi mēģināja izstrādāt karavīru individuālajās aptieciņās līdzi ņemamas antivielas, kas apturētu akūtās iekaisuma reakcijas. Savukārt, domājot par parasto šūnu pārprogrammēšanu par cilmes šūnām, liekas, ka turpmākā attīstība varētu būt vērsta uz vienkāršāku paņēmienu izstrādi. Ja reiz cilmes šūnas mums ir sastopamas visos orgānos, tad kāpēc nopūlēties ar izdalīšanu sarežģītām gēnu pārneses procedūrām? Kas var būt labāks, kā panākt šo rezultātu turpat uz vietas, kur cilmes šūnas mīt, izmantojot kaut vai no šamaņiem aizgūtus paņēmienus...

Protams, nevarēja cerēt, ka pasaules zinātnes virsotnēs mēs redzētu saspraustus Latvijas karodziņus. Lai gan ir labas iestrādes gan pašiem, gan kopā ar draugiem, kas rezonē ar desmitgades sasniegumiem: par gaismas un vielas mijiedarbību, par cilmes šūnu programmējamību, par iekaisuma reakciju bloķēšanu (paradoksāli, bet ar imunstimulatoriem), par noslēpumaino sarkano oglekļa zvaigžņu dzīvi Visumā, utt., utt. Ko nu slēpt, gada zinātnes sasnieguma izvēlē ir kaut kas līdzīgs konkursam par pasaules skaistuma karalienes titulu. Protams, grūti salīdzināt zinātni, Mikrofona aptauju un olimpiskās spēles, bet sacensību gars rada progresu. Ne visur derēs skatītāju zvanu, pārdoto ierakstu vai iesisto vārtu skaits. Skaistuma konkursā, kinofestivālā un arī zinātnes sasniegumu vērtēšanā svarīgākais ir iegūt žūrijas, mūsu gadījumā – Science redkolēģijas, labvēlību. Skaistuma konkursā meitenei pirmkārt jāatbilst tai brīdī valdošajam priekšstatam par to, kas ir skaists, vai jābūt spējīgai to mainīt, kā savulaik Merilinu aizstāja Tvīgija. Otrkārt, jābūt atbalstītājiem, kas palīdz iegādāties konkursam vajadzīgos tērpus un iemācīties pareizi staigāt pa “mēli”. Treškārt, jānonāk tai vietā, kur konkurss notiek. Tā arī ar zinātnes sasniegumiem: tiem jāiet līdzi pētījumu modes galvenajam virzienam, jāsaņem atbalsts gan labi skolotu pētnieku, gan dāsna laboratoriju nodrošinājuma veidā, tiem jābūt publicētiem pasaules vadošajos zinātniskajos žurnālos, nu kaut vai tai pašā Science. Pēdējos desmit gados pasaulē ir publicēti apmēram 12 miljoni zinātnisko rakstu vairāk nekā 15 tūkstošos zinātnisko žurnālu. Nav tādu ekspertu, kas varētu objektīvi izvērtēt visu pasaules meiteņu daili, tāpēc konkursā piedalās tās, kas ir atbraukušas uz Maiami, respektīvi – zinātnieku grupas, kas publicējušas savu rakstu žurnālā Science. Savulaik Ļevs Gumiļovs rakstīja, ka jāpaiet vismaz tūkstotim gadu, lai novērtētu kāda notikuma nozīmību vēsturē. Īsākā laika distancē sociālā atmiņa tāpat kā fotokameras platleņķa objektīvs attēlo mums tuvākos priekšmetus krietni lielākus, nekā tie patiesībā ir. Jādomā, ka Gumiļovs nepiekristu būt eksperts zinātnes topu izvēlē. Tomēr arī rīkot skaistuma konkursu tūkstošgadīgām meitenēm nebūtu nekādas jēgas, šī brīža skaistums un zinātnes sasniegumu īpašā nozīmība ir gaistoši. Paiet laiks un mēs atcerēsimies ne sevišķi daudzus vārdus, Nefertite, Mona Liza, relativitāte, DNS dubultspirāle...

Tomēr ir un paliek mūžīgās vērtības, pārfrāzējot Kantu: “Divas lietas pilda dvēseli ar vienmēr jaunu un pieaugošu apbrīnu... zvaigžņotā debess pār mani un morālais likums manī.” Tikai “morālā likuma” vietā jālasa “DNS”. Varbūt nav nemaz tik absurdi, ka no DNS struktūras spirāles soļa un diametra attiecības var atvasināt zelta griezumu?