«Время живых машин. Биологическая революция в технологиях»
Новые технологии, объединившие последние достижения биологии и инженерии, будто сошли со страниц фантастических романов. Вирусы формируют электрические цепи, наночастицы отыскивают и уничтожают раковые клетки, а компьютерные системы повышают урожайность сельскохозяйственных культур. В книге экс-президента и профессора нейронаук MIT Сьюзан Хокфилд «Время живых машин. Биологическая революция в технологиях» (издательство «Альпина нон-фикшн» при поддержке Политехнического музея), переведенной на русский язык Викторией Краснянской, рассказывается о некоторых из наиболее интересных разработок, которые могут помочь людям справиться с глобальными медицинскими, гуманитарными и экологическими проблемами. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, посвященным обнаружению аквапоринов — внутренних белков, открывающих новые возможности для очистки воды.
Мы не можем жить без воды. Содержание воды в организме составляет более 50%, и мы используем имеющиеся на планете запасы для питья, сельского хозяйства, транспорта, производства т. д. Вода есть везде — около 1364 миллиардов миллиардов (1364 × 1018) литров покрывают примерно 70% поверхности Земли. Но почти весь этот объем — примерно 95% — соленая вода океанов, которую мы не можем ни пить, ни использовать для полива или каких-либо еще наших нужд.
Для того чтобы жить, нам нужна пресная вода, но она составляет менее 5% от общего объема воды на Земле. И бóльшая часть ее находится в ледниковых пластах, почве и атмосфере. Для использования доступен только 1% запасов пресной воды на планете, и этого уже недостаточно, чтобы жизнь оставалась такой, к какой мы привыкли. Более 1 млрд человек сегодня нуждаются в питьевой воде, а засуха поражает как развивающиеся, так и развитые страны. Нам нужно больше пресной воды; самые очевидные способы ее получения — это опреснение и очищение загрязненной соленой воды, которая существует вокруг нас в огромных количествах.
Очищение воды уже очень давно стало необходимым для выживания человечества. Еще в древнеегипетских рисунках, датируемых 1500 г. до н.э., отражена очистка воды с помощью фильтрации, а Аристотель описал процесс дистилляции. Хотя с тех пор мы достигли больших успехов в этом деле, человечество по-прежнему в основном полагается на эти две основные технологии. И даже спустя 4000 лет усовершенствований очистка воды с помощью дистилляции и фильтрации остается слишком медленной, слишком дорогой и слишком неэффективной с точки зрения энергозатрат, чтобы соответствовать нашим всевозрастающим требованиям. Нам нужны совершенно новые подходы к очищению воды. И открытие, сделанное Питером Агре в 1992 г., обеспечило абсолютно новую, очень соблазнительную возможность, пусть даже автор и не подозревал о ней в то время. Как оказалось, ответ на все наши проблемы с водой может лежать внутри наших тел, в таинственном белке, обнаруженном Агре.
В 1988 г. Агре опубликовал статью, где сообщалось о новом белке красных кровяных телец. В ней автор признался, что роль белка остается “неопределенной”, — достаточно унизительное заявление для любого ученого. Агре был озадачен тем, что может делать таинственный белок, но нисколько не продвинулся в решении этой загадки, пока они с семьей не отправились в путешествие в 1991 г.