|
What remains to be discovered: mapping the secrets of the universe,
the origins of life, and the future of the human race., John Maddox.
Martin Kessler Books. 434 pp., $26.00.
I 1944 skrev en af kvantemekanikkens fædre
Erwin Schrödinger What is Life? Hans bog var et udtryk for
fysikernes gryende interesse for biologiske problemstillinger som
mange efterhånden mente kunne løses med fysiske metoder.
Bogen var utvivlsomt med til at trække mange fagfolk fra de
"hårde" områder over i de "bløde",
med hvad der fulgte af gennembrud indenfor strukturanalyser og termodynamik.
John Maddox er også fysiker af uddannelse og har samme interesse
for det biologiske, men han har 23 års erfaring som Nature’s
chefredaktør til at sikre sig en oversigt over de vigtigste
fremskridt indenfor stort set alle naturvidenskabelige områder
- og til at formidle det i et letfatteligt sprog. Dermed bliver
hans bog både en fornøjelse at læse og elementært
spændende med en masse konkrete anvisninger til nye forskningsopgaver.
Det er sjældent man ser så mange emner behandlet så
kompetent i en enkelt bog.
Den historiske tilfældighed
Grundlæggende set har vi ikke styr på livet før
vi kan skabe det from scratch, og her kan livets opståen på
jorden være en hjælp. Selvom måden det skete på
måske var en præhistorisk tilfældighed, er vi
resultatet af denne proces. Og der er stadigvæk meget at gøre
i et felt hvor empirien lever i et temmeligt papirløst forhold
til spekulationen. I 1956 lavede den amerikanske Ph.D. studerende
Stanley Miller de banebrydende forsøg der simulerede tilstanden
på den primitive jordklode ved livets opståen. Han viste
at der derved opstod ti af de tyve aminosyrer i omløb idag.
Det mest opsigtsvækkende ved forsøget var dog at udfaldet
var blevet forudsagt af russeren Oparin i 1924 og at Miller’s vejleder
Harold Urey frarådede forsøget på grund af dets
spekulative karakter. Hvor mange lignende forsøg ligger mon
ikke i dvale i dag på grund af vejlederskepsis? Miller’s forsøg
blev indledningen til en lang række forsøg på
at genskabe præbiotiske reaktioner, ikke mindst v.h.a. kombinatorisk
kemi. Alligevel er mange vigtige fremskridt, som f.eks. opdagelsen
af RNA’s katalytiske egenskaber og den danske opfindelse af protein-nucleic
acid strukturer, blevet lavet i andre sammenhæng. Så
spørgsmål som hvorfor levende organismer anvender a-aminosyrer
i L-form og hvorfor overgangen fra prokaryot til eukaryot skete
bliver måske først besvaret når vi mindst venter
det, f.eks. når et tilstrækkeligt antal genomer er kortlagt
og fordøjet.
Systemanalytikernes tid står for døren
Maddox bliver rigtig indigneret når han går i gang
med cellebiologien på molekylært niveau. Dette fag har
en triumferende élan og en fremdrift som svarer til kantemekanikkens
heltealder i slutningen af 1920’erne. Dette til trods for at man
stadigvæk kun er i gang med at katalogisere og navngive de
tusindvis af bestanddele som cellen består af. Det er botanisering
på højt niveau, men skoven kan stadig ikke skimtes
for bare træer. Det gælder også processer som
celledeling, DNA replikation og transkription, RNA editering, ekstern
kommunikation, celledifferentiering og fosterudvikling (hvad angår
ribosomet er man længere fremme end Maddox lader ane). Det
er naturligvis nødvendigt at vide hvilke komponenter er indblandet,
men Maddox slår på tromme for at man også forsøger
sig med mere systemisk forståelse, nemlig modellering af livsprocesserne.
En sådan fysisk fremgangsmåde er dog ikke lige rundt
om hjørnet, fordi der også skal inddrages en detaljeret
forståelse af makromolekylære interaktioner - og her
er der virkelig gode beskæftigelsesmuligheder for krystallografer,
NMR-specialister, termodynamikere og kinetikere! Enhver profet er
nødt til at forenkle for at sprede sit budskab, men Maddox
er forbløffende kategorisk når han omtaler den "skandaløst
lemfældige" måde man forsøger at finde ud
af hvordan proteiner faktisk virker: han har åbenbart ikke
abonnement til Nature Structural Biology og tilsvarende tidsskrifter!
Maddox er skuffet over biologernes generelle modvilje
mod en sådan Grand Undertaking- i stedet foretrækker
man det mere anekdotiske (og reduktioniske) "Tænk - dette
molekyle gør dette til hint molekyle!" Modviljen er
måske mere generel empiri versus teori: "An important
precondition of all modelling activities is a stepwise reduction
of antipathy against the systematic modelling approach which is
created by scientists predominantly working empirically." som
tyskeren Walter Düchting skriver. Det er fristende - men forkert!
- at modcitere en anden tysker: "Grau, teurer Freund, ist aller
Theorie, aber gründ des Lebens goldner Baum" (Goethe).
Genetisk langtidsholdbarhed?
Der er dog ingen tvivl om at det systematiske vil blive sat
i højsædet i disse år hvor genomernes perlekæder
ruller ind og skal sammenlignes og analyseres. Hvorfor findes der
introns? Hvorfor er 95% af DNA junk? Er vores genom ustabilt i det
længere perspektiv? Har kan vi ikke længere gemme os
bag J.M. Keynes’ berømte udsagn om at "The long run
is a misleading guide to current affairs. In the long run, we are
all dead." Vi bliver nødt til at forstå hvilke
genetiske mekanismer ligger bag de udbrud af hurtig evolution der
har sikret Homo sapiens en så hurtig fremkomst - og muligvis
lige så hurtig en fratrædelse. Den nervenedbrydende
sygdom Huntington’s Sygdom (HS) er et interessant og ret skræmmende
eksempel på ustabilitet. I genet for proteinet huntingtin
gentages tripletten for glutaminsyre mange gange (15-17gange i sunde
mennesker) i et bestemt område. Når der er over 40 tripletter,
bryder HS ud - jo flere tripletter, desto tidligere og kraftigere
kommer sygdommen. I ramte familier har tripletterne en tendens til
at akkumulere så den til sidst dør ud. Er det mon et
generelt eksempel eller en uhyggelig undtagelse?
What remains to be discovered er fuld af optimisme
og fremskridtstro, helt ulig den fin-de-siecle stemning som greb
store dele af den videnskabelige menighed ved det forrige århundredeskifte.
På det tidspunkt forventede man sig ikke store landvindinger
efter Darwin, Gibbs og Maxwell, men blev heldigvis snart klogere.
Hvorfor skulle man ikke forvente det samme nu? Lad os håbe
Maddox’ bog bliver læst af lige så mange som Schrödinger’s
og med tilsvarende virkninger.
|
