Organinė sintezė plečia galimybių skalę
Matyt, organinė chemija, naudodama naujausius mokslo tyrimų metodus, yra vienas iš tų mokslų, kurie veda į gyvo ir negyvo sandūrą gamtoje? Neatsitiktinai ir P. Venderis atsideda virusų, savotiškos tarpinės grandies tarp gyvo ir negyvo, tyrinėjimams.
J. Dunčia. Regis, P. Venderis citavo kai kuriuos autoritetus, teigusius: „Norint gerai suprasti biologiją, reikia gerai suprasti chemiją.“
E. Butkus. Jis citavo Albertą Ešenmozerį ir Džordžą Vaitsaidą (G. Whitsides) .
J. Dunčia. Yra įvairių cheminių ciklų – antai cukrus gali būti metabolizuojamas su deguonimi ar be deguonies, Krebso ciklas (mitochondrijų matrikse ratu vykstančios medžiagų apykaitos grandininės reakcijos) – norint suprasti visus tuos dalykus, reikia gerai išmanyti chemiją. Visa esmė molekulėje, štai kodėl molekulinės biologijos reikšmė vis didėja.
Tačiau vis dar nėra paprasta pasakyti, kada iš negyvų molekulių sudaryta struktūra staiga virsta gyva, besiorganizuojančia ir svarbiausia – gebančia save atkurti, t. y. daugintis?
E. Butkus. Ž.-M. Lenas savo paskaitoje kaip tik ir nagrinėjo savitvarkes struktūras.
J. Dunčia. Paskaitos pabaigoje jis teigė pripažįstąs Čarlzo Darvino evoliucijos teoriją. Išvada – molekulės gali pačios save organizuoti. Galbūt kada nors mes suprasime, kaip gali užsimegzti gyvybė iš negyvų struktūrų. Bet niekas negali atsakyti, kiek tam reikės energijos. Negalima iš nieko gauti ką nors, pagal termodinamikos principus tam reikia energijos. Biologija yra labai sudėtingas mokslas: tiek įvairiausių baltymų, kinazių ir kitų sudėtingų darinių.
Jeigu net organinės chemijos atstovai jaučiasi šiek tiek sutrikę prieš gyvosios gamtos didybę, tai ką sakyti apie visus kitus?
J. Dunčia. Gal ir gerai, kad taip jaučiamės prieš gyvosios gamtos stebuklą. Aš pats netikiu evoliucija.
E. Butkus. Tai labai sudėtingi pasaulėžiūros klausimai, tad dabar gal net neverta apie tai labai diskutuoti. Ir evoliucionizmo, ir kreacionizmo teorijos turi stipriųjų ir silpnųjų pusių. Grynojo, kaip mes suprantame, mokslo į tai gal nereiktų velti, nes šie dalykai apima tam tikrą pasaulio suvokimą ir mąstymo principus. Yra žmonių, manančių, kad viską galima paaiškinti paprasta molekulių savitvarka, bet iš tikrųjų kyla klausimų aiškinant vieną ar kitą darvinizmo faktą.
Kaip abiem pašnekovams atrodo, ar atstumas tarp kreacionizmo ir evoliucionizmo mažėja? O gal didėja?
E. Butkus. Kai diskutuoja protingi, mąstantys žmonės, tai mato vieno ar kito principo silpnąsias ir stipriąsias vietas. Ir vienu, ir kitu būdu galime aiškinti pasaulio sandarą ir savitvarką. Nemanau, kad dėl to reikėtų laužyti ietis ir karščiuotis. Ne tai dabartiniam mokslui yra svarbiausia.
J. Dunčia. Deja, Amerikoje retai gali išgirsti protingų žmonių diskusiją. Lemia išankstiniai įsitikinimai ir noras ginti savo poziciją, o ne siekis suprasti oponento argumentus. Tarsi bertų žirnius į sieną. Diskutuojantieji pasaulėžiūros klausimais nesusišneka. Aiškindami gyvybės atsiradimo reiškinius, dauguma mokslinių žurnalų Amerikoje laikosi evoliucijos nuostatų. Net pasišaipoma iš tų, kurie nesilaiko darvinizmo pažiūrų.
Apie darvinizmą prabilome prisiminę Ž.-M. Leno pranešimą. Gal praverstų išsamiau pakomentuoti tą pranešimą, nes juk ne atsitiktinai Nobelio premijos laureatas buvo pakviestas į BOS 2008 konferenciją.
J. Dunčia. Ž.-M. Lenas yra vienas iš tų kelių mokslininkų, kurie mato, kad organinė sintezė yra ne vien siaura mokslinė disciplina, bet mokslas, padedantis spręsti ir kitus labai svarbius klausimus. Kaip galima naudoti organines molekules, kaip jomis manipuliuoti, kurti naujus darinius. Pasiekti išties stebėtini laimėjimai. Mes užsiminėme tik apie vieną šiuolaikinio pritaikymo kryptį – vaistų transportavimą į ląstelę. Kitas dalykas – organinės sintezės pritaikymas medžiagų moksle. Apie tai kalbėjo savo pranešime B. L. Feringa iš Groningeno universiteto, Nyderlandų. Taip jau nutiko, kad abiejų šių pranešėjų paskaitos buvo skaitomos paskutinę konferencijos dieną. Kalbėta apie nano įtaisus, kurie gali veikti organinių molekulių pagrindu. B. L. Feringa net parodė animaciją, kaip „įdėjus“ tam tikras molekules, priklausomai nuo jų chirališkumo, neverčiamos išorinio lauko jos pradeda judėti tam tikra tvarka.
Iš kur jos gauna energijos judėjimui?
J. Dunčia. Juda apšvietus tam tikra šviesa – pikosekundžių dažniu. Vienos krypties molekulės ima suktis tarsi mėgdžiodamos variklio darbą. Panašu į padarą, kuris slenka judindamas uodegą.Gal tai būdingas kai kurių biologinių padarų judesys, racionaliai naudojamas slinkimui, šliaužimui ar panašaus pobūdžio judesiui?
E. Butkus. Galimas dalykas. Matėme, kad ir molekulės tą daro, kai yra apšvitinamos. Kai keičiasi ryšio padėtis, gali vykti procesai, keistis pačios molekulės forma. Nelabai susimąstome, kaip patys judame. Per maistą gauname energijos, bet kaip visa ta energija iš maisto medžiagų transformuojasi net iki mechaninio judesio?..
Viskas yra molekulė
Organinės sintezės mokslas vis įdomesnis pažinimo prasme, nes aprėpia vis sudėtingesnes materijos judėjimo formas, virsmus, transformacijas. Visa tai rodo didžiules šio mokslo perspektyvas.
E. Butkus. Visiškai teisingai. Iš vieno fiziko girdžiu: „Matau, kad neorganinių puslaidininkių era baigėsi, į jų vietą pradės skverbtis organiniai puslaidininkiai.“ Mums, organinės chemijos atstovams, tai gana akivaizdu.J. Dunčia. B. L. Feringa pamėgino tam tikrą molekulę prijungti prie neorganinio puslaidininkio paviršiaus – taip darė norėdamas, kad molekulė geriau priimtų šviesą. Tai jau fizikos sritis.Ruoškitės tapti fizikais, gerbiamieji. Kitos išeities chemikams organikams nebelieka.
J. Dunčia. O ne, fizikoje labai daug matematikos… Aš pasirinkau būtent organinę chemiją, norėdamas kiek įmanoma išvengti matematikos.E. Butkus. P. Venderis kaip tik sakė, kad jam tenka labai daug bendrauti su fizikais teoretikais. Jis pasitelkia molekulinio skaičiavimo metodus. Siekiant pažinti labai svarbius organinės sintezės procesus, kaip vienas iš darbo įrankių, naudojamas modeliavimas.J. Dunčia. Ateities chemijos profesorius privalės būti įvairių sričių žinovas, taip pat fizikos ir matematikos. Jau šiandien akivaizdu, kad ateityje norint išmanyti organinę sintezę, tai bus neišvengiama.E. Butkus. Tačiau ir kitų mokslų atstovai turi gerai išmanyti chemiją, ypač organinę. Dabar yra fizikų, kurie mažai susiduria su organine chemija. Kai kurie biologai į chemiją vis dar žvelgia tarsi į pagalbinį mokslą. Tačiau riba tarp šių mokslų labai sparčiai nyksta. Kiekvienas gilus mokslininkas ateityje turės suprasti ir kitų mokslų dalykus, be kurių neišsivers savo tyrimuose. Neišvengiamai į organinę sintezę teks žvelgti, kaip į pakankamai universalų mokslą, sujungiantį kai kuriuos kitus mokslus – fiziką, biologiją... Nebus apsieita be matematikos. Būtent iš Ž.-M. Leno ir P. Venderio pranešimų galima daryti tokią išvadą. P. Venderis net suformulavo štai kokią mintį: biologija – tai aukšto lygio chemija.J. Dunčia. Ir tarsi antspaudu patvirtino: „Viskas yra molekulė.“Šia optimistine gaida galėtume ir baigti BOS 2008 konferencijai skirto pašnekesio pirmą dalį. Nebent būtų galima apibendrinti: organinės chemijos mokslas sintezavo daugybę junginių, dabar ateina metas „sintezuoti“ atskirus mokslus – chemiją, fiziką, biologiją.
Bus daugiau
Kalbėjosi Gediminas Zemlickas
