„Przecedzacie komara, a połykacie wielbłąda”

Nie od dziś wiadomo, że ewolucjoniści jak diabeł święconej wody unikają skojarzenia funkcjonalnych układów istniejących w żywych organizmach z wytworami naszej techniki. Ściślej rzecz ujmując, pozwalają sobie na takie porównania po uprzednim odpowiednim pojęciowym „ubraniu” problemu, tak aby nie niósł on żadnych teleologicznych skojarzeń. Teleologicznych, czyli wskazujących na zjawiska celowe w przyrodzie; takie, które niebezpiecznie przybliżyłyby pytanie o rozumną genezę tych zjawisk. W podobny ton uderza artykuł opublikowany w poświęconym mikrotechnologiom specjalnym wydaniu Świata Nauki ^[1]Jego Autor — profesor chemii w Harvard University — omawia modny w tej chwili w inżynierii temat nanotechnologii, czyli niezwykle zminiaturyzowanych robotów. Jest to obiecująca dziedzina technologii. Jeśli uda się konstruować te roboty, możliwości ich zastosowań będą przeogromne — od leczenia nowotworów przez miniaturowe łodzie podwodne po budowanie w miniaturowych fabrykach elementów mikroelektronicznych. Perspektywy są więc obiecujące, jednak przed konstruktorami piętrzą się techniczne problemy planowania i wykonywania nanorobotów. Ponieważ aktualnie nie jesteśmy w stanie wytwarzać tego typu urządzeń, Autor próbuje zmierzyć się z problemem, na ile realne są nasze oczekiwania wobec nanotechnologii i czy ta futurystyczna gałąź przemysłu może spełnić pokładane w niej nadzieje.

Zaczyna swe rozważania od pytania o teoretyczny model takich urządzeń — w oparciu o co moglibyśmy je konstruować i według jakich zasad miałyby one funkcjonować? I od razu dochodzi do ciekawego wniosku: po co trudzić się wymyślaniem modeli nanorobotów, skoro możemy skorzystać z już istniejącej i doskonale funkcjonującej technologii — tej występującej w organizmach żywych. Mniema tak z następującego powodu: Maszyną — zgodnie z definicją, jaką podaje — „jest to urządzenie do wykonywania zadań. Zostało zbudowane na podstawie określonego projektu i w wyniku określonych czynności; zużywa energię; działa zgodnie z przyjętymi uprzednio założeniami”. Czy wedle tej definicji funkcjonujące autonomicznie molekularne składniki komórek, takich jak cząsteczki białek czy kwasów nukleinowych, zgrupowania cząsteczek oraz organelli, są maszynami? Whitesides nie ma w tej kwestii wątpliwości: „Jeśli maszyny są wytworami ludzkiej myśli technicznej, to dlaczego skomplikowany układ molekularny spełniający określone funkcje nie może być również uważany za maszynę (...)?” — pyta dodając chwilę potem: „A zatem na podstawowe pytanie, czy nanomaszyny w ogóle istnieją, biolodzy odpowiedzieli twierdząco już przed wielu laty. (...) Nie warto więc roztrząsać, czy nanomaszyny mogą istnieć, bo one już są, lub czy mają znaczenie, gdyż sami stanowimy dowód, że tak właśnie jest”. I dalej bez ogródek przechodzi do porównania wytworów ludzkiej techniki z molekularnymi biomaszynami: „A może nie powinniśmy zgłębiać tajników funkcjonowania linii montażowej w zakładach General Motors, lecz działanie cytoplazmy pałeczki okrężnicy (Escherichia coli)?”.

Porównanie to skupia się na kilku aspektach molekularnego świata. Whitesides analizuje np. funkcjonowanie komórki i nazywa ją „molekularną powielarką”.

Komórka jest samoodtwarzającym się układem. Pobiera cząsteczki z otoczenia, przetwarza niektóre, aby uzyskać energię i używa innych do wszelkich celów życiowych — podtrzymania procesów metabolicznych, ruchu, obrony i samopowielania. (...) Komórka jest w gruncie rzeczy zestawem katalizatorów (cząsteczek zmieniających szybkość przebiegu reakcji chemicznych i pozostających po ich zakończeniu w nie zmienionym stanie) i innych składników funkcjonalnych — czujników, elementów konstrukcyjnych, pomp i silników. Większość pracujących w komórce nanomaszyn to jednak katalizatory. Wykonują one przeważającą część zadań: syntetyzują tłuszcze, które samoczynnie przekształcają się w elastyczne, utkane białkami błony biologiczne, otaczające komórkę i jej poszczególne, wyodrębnione części; wytwarzają składniki niezbędne do samopowielania komórki; produkują energię i regulują jej zużycie; tworzą archiwalne i operacyjne bazy danych; podtrzymują istnienie komórki, optymalizując jej funkcjonowanie.

Autor podkreśla niezwykłą wydajność i precyzję pracy komórkowych nanorobotów: „Metoda budowania skomplikowanych, trójwymiarowych struktur w wyniku liniowej syntezy, a następnie częściowego samotworzenia się cząsteczek pod względem wydajności jest prawdopodobnie niedościgła”. Whitesides podaje również przykład często podawany w publikacjach kreacjonistycznych — narząd napędowy bakterii Escherichia coli — i porównuje go do naszych silników:

Silniki napędzające wici bakterii to wyspecjalizowane i szczególnie interesujące nanomaszyny, ponieważ przypominają silniki budowane przez ludzi. Są wysoce skomplikowanymi zestawami białek zakotwiczonych w ścianie i błonie komórkowej oraz cytoplazmie wielu bakterii, wprawiającymi wić w ruch obrotowy. Wić nadająca bakterii ruch postępowy w płynnym środowisku jest zatem odpowiednikiem śruby okrętowej lub śmigła. Taki wiciowy silnik ma trzonek, podobny do wału silnika elektrycznego, i otaczającą go strukturę, którą da się porównać do twornika. Podobieństwo między silnikiem napędzającym wić a elektrycznym jest jednak w znacznej mierze złudne. Ten pierwszy nie działa bowiem na zasadzie wytwarzania za pomocą prądu elektrycznego pól magnetycznych napędzających wał, lecz wykorzystuje energię z rozkładu ATP do zmiany kształtu cząsteczek, co w połączeniu ze skomplikowanym molekularnym mechanizmem zapadkowym powoduje obrót białkowego wału.

Takich porównań jest więcej:

Rybosom odczytuje informację zawartą w RNA, uzyskując instrukcje niezbędne do prawidłowego połączenia aminokwasów w cząsteczkę białka. Ten porównywalny do linii montażowej proces przypomina pracę robotów spawalniczych w zautomatyzowanej fabryce samochodów.

Te opisy, potwierdzające istnienie tak złożonych technicznie układów w przyrodzie, cieszą niewątpliwie oko i serce kreacjonisty. Pomyślmy: skoro nie ma wątpliwości, że wytwory ludzkiej techniki są rozumnie planowane, to tym bardziej rozumnie planowana powinna być technologia znacznie przewyższająca naszą, tym bardziej że Whitesides tak swobodnie snuje porównania pomiędzy tymi technologiami. Jeśli patrząc na zegarek możemy wnioskować, że został on rozumnie zaplanowany, to tym bardziej patrząc na komputer możemy wnioskować tak samo. Wedle przytoczonej wcześniej definicji maszyny, jaką posługuje się Autor, maszyna zbudowana jest na podstawie określonego projektu i w wyniku określonych czynności. Skoro więc dowiódł, że biologiczne nanoroboty są maszynami, wynika z tego, że musiały mieć projektanta, musiał istnieć projekt i jego wykonanie. A więc... nadzieja wstępuje w serca nasze? Nic z tego! Autorytatywnie stwierdzone zostaje, co następuje: biologiczne układy molekularne, chociaż są maszynami, stanowią „dzieło ewolucji”, a nie owoc świadomego i inteligentnego projektowania. Widać obowiązuje tu jakaś inna logika, niedostępna maluczkim. Można nawet powiedzieć, że jest to „logika ewolucyjna”. Jedną z cech charakterystycznych tej logiki jest tłumaczenie, że stopień złożoności i wyrafinowania maszyn jest odwrotnie proporcjonalny do wkładu rozumu, jaki trzeba zaangażować, aby stworzyć takowe maszyny. Jeśli więc mamy prostsze maszyny, jasne jest, że w jej projektowanie trzeba włożyć więcej inteligencji i rozumu. Im zaś większy stopień skomplikowania i wyrafinowania maszyn, im lepsze one są od tych prostszych, tym mniej trzeba wkładać w ich projektowanie rozumu i wysiłku. A doskonałe biologiczne nanoroboty na nasze możliwości techniczne nie do skopiowania są już tylko, jak wiadomo, dziełem przypadku i chaosu.

Przyznać jednak trzeba, że Autor nader lakonicznie wysławia inżynieryjne zdolności ewolucji. Rzadko również przewijają się personifikacje w rodzaju „przyroda wymyśliła” lub „przyroda skonstruowała”. Oprócz wspomnianego „wyjaśnienia” genezy biologicznych maszyn Autor „odsuwa na bok kwestie teleologiczne”. Nieco razi takie „odsunięcie” sprawy. Bardziej na miejscu byłoby nie „odsuwanie”, ale stwierdzenie w rodzaju: „Nie traktując jednak poważnie kwestii teleologicznych” albo: „Odrzucając bzdurność podejścia teleologicznego”. Listek figowy mający zasłaniać fakty świadczące o inteligentnym projekcie w przyrodzie jest więc w tym artykule bardzo skromny. Nie taki jest rzecz jasna jego cel, ale przydałoby się więcej propagandowych chwytów, aby nie zostawiać niedomówień. Łyżka czy samochód musiały mieć rozumnego konstruktora, biologiczne maszyny molekularne już nie, wystarczyła „ewolucja kumulatywna”. Cały artykuł podsumowany jest dwuznacznym stwierdzeniem:

Punktem wyjścia w rozważaniach na temat samopowielania i cech układów, które czynią je „żywymi”, powinna być sama przyroda - istny róg obfitości konstrukcji i strategii skutecznych na najwyższym poziomie skomplikowania. Przystępując do rozwiązania trudnego problemu, na początku dobrze pójść śladami mistrza. Nawet jeśli pozostawiła je wić, a nie stopa.

Whitesides świadomie czy też nie wyraził jak najbardziej prawdziwą myśl: Planując nowe technologie i urządzenia dobrze pójść śladami mistrza. Dokładniej pisząc — Mistrza.

Michał  Ostrowski

Przypisy

^[1] George M. Whitesides, Dziś i jutro nanomaszyn, Świat Nauki 2001, nr 11 (123), s. 68-73.

Źródło: Na Początku... styczeń-luty 2002, nr 1-2 (151-152), s. 30-35.