Натан Вольф: Время великих открытий не закончилось

Мы нанесли на карту все континенты, дважды побывали в самой глубокой точке океана и даже добрались до Луны. А что же остаётся открывать следующим поколениям? Биолог-исследователь Натан Вольф говорит: почти всё. А начать стоит с невидимого мира.

Недавно я посетил
город Белойт в штате Висконсин.

Я ездил туда, чтобы почтить память
великого исследователя 20 века

Роя Чепмена Эндрюса.

За время своей работы
в Американском музее естественной истории

Эндрюс возглавил ряд экспедиций
в неизведанные регионы,

как например сюда, в пустыню Гоби.

Он был выдающейся личностью.

Позже, как говорят, он стал
прототипом персонажа Индианы Джонса.

И когда я был в Белойте, штат Висконсин,

я прочитал публичную лекцию
для учеников средней школы.

Должен сказать,

что это ещё страшнее,
чем выступать здесь на TED —

на 45 минут завладеть вниманием

тысячи 12-летних подростков.

Не пытайтесь это повторить!

В конце лекции
они задавали много вопросов,

но один из них никак не выходит
у меня из головы.

Этот вопрос задала

девочка:

«Что нам исследовать?»

Думаю, многие из нас считают,

что время великих открытий на Земле закончилось,

и следующему поколению

придётся выходить в открытый космос
и спускаться в самые глубины океана,

чтобы открыть что-то новое.

Но действительно ли это так?

Неужели здесь, на Земле,

больше нечего исследовать?

Этот вопрос напомнил мне

об одном из моих любимых исследователей
за всю историю биологии.

Это Мартинус Бейеринк,
который изучал невидимый мир.

Он решил выяснить причины

мозаичной болезни табака.

Он брал сок больных растений табака

и пропускал его
через всё более мелкие фильтры.

Бейеринк предчувствовал,

что в этом соке содержится нечто,

что меньше бактерий —
самых мелких из известных на то время

форм жизни.

Он придумал название
для этого загадочного агента.

Он назвал его вирусом —

по-латыни это значит «яд».

Обнаружив вирусы,

Бейеринк открыл совершенно новый для нас мир.

Теперь мы знаем, что на вирусы приходится

основная доля генетической информации
на нашей планете —

больше, чем на все другие

формы жизни, вместе взятые.

Благодаря открытию мира вирусов нам

удалось совершить колоссальные прорывы —

например, искоренить оспу,

разработать вакцину против рака шейки матки,

который, как мы теперь знаем, чаще всего
вызывается вирусом папилломы человека.

И ведь Бейеринк проводил свои исследования

не 500 лет назад —

он обнаружил вирусы

чуть более 100 лет назад.

К тому времени мы уже изобрели автомобиль,

но не знали о формах жизни,

которые содержат большую часть
генетической информации на нашей планете.

Теперь у нас есть потрясающие методы,

дающие возможность изучать невидимый мир,

например, глубокое секвенирование,

что позволяет нам не просто взглянуть
на отдельные геномы

некоторых биологических видов,

а рассмотреть целые метагеномы,

сообщества несметного количества микроорганизмов
внутри, снаружи и вокруг нас,

и зафиксировать всю генетическую информацию
этих видов.

Можно применять эти методы

буквально ко всему, включая почву и кожу.

В нашей организации
мы теперь делаем это регулярно,

чтобы понять причины вспышек заболеваний,

когда неясно, что именно их вызывает.

Как работает такой метод анализа?

Вообразите, что мы взяли у каждого из вас
мазок из носа.

Обычно это делается

для обнаружения респираторных вирусов,
например, гриппа.

Первым делом мы увидим

огромное количество генетической информации.

И если мы приступим к анализу
этой генетической информации,

то увидим там много знакомого —

конечно, много генетической информации человека,

а также бактерий и вирусов,

главным образом безвредных, пока они в носу.

Но также мы обнаружим нечто ошеломительное.

Приступив к изучению этих данных,

мы поймём, что около 20%
генетической информации в носу

не соответствует ничему
из когда-либо обнаруженного —

ни растениям, ни животным, ни грибам,
ни вирусам или бактериям.

В сущности, мы понятия не имеем, что это.

В нашей небольшой группе,
занимающейся подобными исследованиями,

мы начали называть эту информацию

«биологической тёмной материей».

Мы знаем, что этого раньше никто не видел.

Это как неисследованный континент

прямо внутри нашей собственной
генетической информации.

И такой материи очень много.

20% биологической тёмной материи в носу —

это ещё мелочи,

вот если взять кишечник,

там 40-50% генетической информации
является биологической тёмной материей.

И даже в относительно стерильной крови

примерно 1-2% генетической информации
является тёмной материей —

её невозможно классифицировать,
потому что ничего подобного раньше никто не видел.

Сначала мы думали, что, возможно, это артефакты.

Глубокое секвенирование —
метод относительно новый.

Но он становится всё точнее,

и мы определили, что эта информация
или, по крайней мере, часть неё

является формой жизни.

И хотя гипотезы, объясняющие
существование биологической тёмной материи,

пока только зарождаются,

существует захватывающая возможность того,

что эта генетическая информация

является признаком новой формы жизни.

По мере того, как мы исследуем
эти последовательности A, T, Г и Ц,

мы можем открыть
совершенно новый тип живых существ,

что, как в случае с Бейеринком,
радикально изменит

наши представления о природе живого.

Может быть, это позволит нам
найти причину рака,

понять незнакомые нам
причины вспышек заболеваний

или создать
новый метод молекулярной биологии.

Я рад объявить, что сейчас мы вместе с коллегами

из Стэнфордского университета,
Калифорнийского технологического института

и Калифорнийского университета начинаем проект

по выявлению в биологической тёмной материи
новых форм жизни.

Немногим более ста лет назад

люди не знали о вирусах,

о форме жизни, содержащей большую часть
генетической информации на нашей планете.

Возможно, через 100 лет люди будут изумляться,

как это мы понятия не имели о новой форме жизни,

которая буквально жила прямо под нашим носом.

Это правда, что мы нанесли на карту
все континенты планеты

и описали всех живущих на ней млекопитающих,

но это не значит, что на Земле
больше нечего исследовать.

Исследования Бейеринка и таких, как он, —

это важный урок следующим
поколениям исследователей,

таким, как эта девочка из Белойта.

Я бы так сформулировал этот урок:

«Не думайте, что всё уже открыто
и всё уже известно.

Ищите тёмную материю в той области,
которую вы решили исследовать.

Вокруг нас столько всего неизведанного,

и оно ждёт не дождётся, когда его откроют».

Спасибо.

(Аплодисменты)