Беседы об информатике

Трудно не отметить поразительной схожести описанного процесса с работой завода. Для работы завода прежде всего необходим комплект чертежей, куда должны входить не только чертежи производимых изделий, но и чертежи станков и чертежи размещения этих станков в цехах. В случае клетки все это хранится на одной-единственной молекуле ДНК. Чертежи из основного комплекта нельзя отдавать в цехи. Они очень скоро истреплются, станут неразборчивыми и в производстве станут наступать сбои. В цехи передаются копии чертежей. Роль этих копий в клетке играют молекулы иРНК.

И завод и клетка работают на основе сырья, которое на заводе хранится на складе, а в клетке — в цитоплазме. В процессе производства сырье транспортируется к рабочим местам, станкам — на заводе и рибосомам — в клетке. К стыду некоторых организаторов производства, следует заметить, что в клетках процесс транспортировки всегда автоматизирован — его выполняют тРНК, а на многих заводах он до сих пор выполняется вручную. Что касается тРНК, они подобны автокарам и даже используют горючее, роль которого в клетке выполняет АТФ.

Наконец, еще одно важное уточнение. Если бы считывание с длиннейшей молекулы иРНК производила одна рибосома, синтез белка шел бы медленно. Но организм ждать не может — ему подавай белок как можно скорее. Поэтому в процессе синтеза рибосомы работают «бригадным» методом, объединяясь по четыре, по девять и даже по нескольку десятков штук, образуя полирибосомы, или полисомы. Всего рибосом в клетке несколько тысяч.

На заводе каждая технологическая операция выполняется не случайным образом, а в соответствии с неким организационным планом. Рабочий получает задание на выполнение тех или иных операций. Эти задания оформляются в виде нарядов. Точно так же в клетке. И отдельные операции, то есть транспортировка аминокислоты к рибосоме, и комплексы операции, такие, например, как репликация, выполняются под управлением специальных веществ — ферментов. Ферменты в клетке выполняют роль нарядов.

Белки синтезируются не все сразу, а по мере необходимости. Есть все основания утверждать, что существует некий общий организационный план деятельности клетки. Особенно ярко это проявляется при развитии целого организма из одной-единственной яйцеклетки. Клетки не только делятся, но и специализируются. Две клетки, получившиеся в результате первого деления оплодотворенной яйцеклетки похожи друг на друга. Однако затем в результате последующих делений образуются клетки мускулов, клетки внутренних органов, нервные клетки. Все это происходит в соответствии с предначертанным планом, и план этот записан на исходной молекуле ДНК.

Приведем интересный пример. Всем хорошо известно одноклеточное существо — амеба. Амеба размножается делением, и в результате деления из одной амебы образуются две дочерние клетки. Каждая дочерняя клетка, в свою очередь, делится на две дочерние клетки и т. д. Один ученый заставил амебу делиться 500 раз подряд и внимательно наблюдал за всеми ее поколениями. Легко посчитать, что каждой амебе пятисотого потомства досталась часть вещества исходной амебы, которая определяется числом, равным единице, деленной на 2⁵⁰⁰. Представляете себе, что это значит?

Амеба-потомок не содержит ни одной молекулы из числа тех, которые входили в состав амебы-прародительницы. Тем не менее амеба пятисотого поколения по внешнему виду и свойствам точно такая же, как и амеба-прародительница. Она имеет такой же химический состав, содержит те же белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и другие вещества и обладает таким же обменом веществ.

О чем говорит этот пример? Каждое очередное поколение амеб получает от своих предков информацию. Информация эта представляет собой совершенно определенную физическую сущность, поскольку уже в пятисотом (а их бывает гораздо больше) поколении амеба может не содержать ни крупинки вещества или энергии, принадлежавших амебе-прародительнице. Тот факт, что независимо от числа разделяющих их поколений амеба-предок во всех деталях практически полностью повторяет амебу-прародительницу, свидетельствует о существовании четкого организационного плана. Плана, который, судя по всему, выполняется гораздо лучше, чем реальные планы на некоторых реальных предприятиях.

Рассуждающие машины

Настала пора поговорить об искусственных созданиях, предназначенных в основном для рассуждений. По всей видимости, читатель давно недоумевает: почему до сих пор мы ни разу не упомянули об их существовании?

Ответ прост. Мы последовательно проводим ту мысль, что процессы переработки информации — это естественные природные процессы, совершающиеся практически повсеместно и в живой и в неживой природе. ЭВМ представляет собой лишь естественное звено в обшей цепи развития природы в целом и человеческой культуры в частности.