Kā cilvēki varētu attīstīties izdzīvošanai kosmosā?

Ja ceram kādu dienu pamest zemi un doties Visumā, mūsu ķermenim būs jāspēj daudz labāk izdzīvot kosmosa skarbajos apstākļos. Izmantojot sintētisko bioloģiju, Līsa Nipa cer iegūt uz Zemes mītošo mikrobu īpašos dotumus –piemēram, spēju pretoties radiācijai, – lai padarītu cilvēkus kosmosa izpētei derīgus. „Mēs tuvojamies laikam, ka spēsim savu ģenētisko likteni lemt paši,” saka Nipa. „Cilvēka ķermeņa papildināšana ar jaunām spējām ir nevis iespējamība, bet gan laika jautājums.”

Pat uz mūsu pašu planētas,
lai kā uz to raudzītos,

cilvēkiem dzīvošanai piemērotas vietas
ir retums,

un tomēr mēs esam izdzīvojuši.

Mūsu pirmatnējie senči, ja to mājvieta
un iztikšana bija apdraudēta,

uzdrošinājās doties
uz nepazīstamām teritorijām,

labāku iespēju meklējumos.

Un kā šo pētnieku pēctečiem

arī mūsu dzīslās rit
viņu klejotāju asinis.

Tai pašā laikā,

aizņemti ar ikdienas priekiem un raizēm,

iejaukti savstarpējos karos,

mēs, šķiet, esam aizmirsuši
par šo pētnieku garu.

Mēs kā suga esam attīstījušies vienīgi

Zemei, uz Zemes un no Zemes.

Un savos dzīves apstākļos
mēs jūtamies tik ērti,

ka esam ieslīguši pašapmierinātībā
un vienkārši kļuvuši pārāk aizņemti,

lai ievērotu, ka tās resursi nav bezgalīgi

un arī mūsu Saules mūžs nav bezgalīgs.

Kaut arī Marss un par to veidotās filmas

ir iedzīvinājušas domas
par kosmosa kuģošanu,

šķiet, retais no mums apjauš,
ka mūsu sugas trauslā uzbūve

nepavisam nav piemērota
ilgiem kosmosa kuģojumiem.

Dosimies ceļojumā
uz vietējo dabas parku,

lai saprastu, kas ir kas.

Paceliet, lūdzu, rokas tie,

kas domā, ka spētu izdzīvot
šajā dzīvības pilnajā mežā

dažas dienas.

Labi, tādu ir daudz.

Kā būtu ar dažām nedēļām?

Nav slikti.

Kā būtu ar mēnešiem?

Arī neslikti.

Tagad iedomāsimies,
ka šajā vietējā dabas parkā

valda mūžīgais sasalums.

Tie paši jautājumi: cik no jums
varētu izdzīvot dažas dienas?

Diezgan daudz.

Kā būtu ar nedēļām?

Joka pēc iedomāsimies,
ka vienīgais ūdens resurss

slēpjas sasalis
kilometriem dziļi zem zemes.

Augsne ir tik nabadzīga,
ka no augu valsts nav itin nekā,

un, protams, nav gandrīz nekādas
vērā ņemamas atmosfēras.

Tie ir tikai daži piemēri pārbaudījumiem,

ar ko mēs sastaptos
uz tādas planētas kā Marss.

Kā gan mums sagatavoties ceļojumiem,
kuru galamērķi ir tik atšķirīgi

no brīvdienām siltajās zemēs?

Vai mēs arvien piegādāsim
visu nepieciešamo no Zemes?

Vai būvēsim kosmosa liftus
vai neiespējama garuma transporta lenti,

kas saistītu izvēlēto planētu ar mūsējo?

Un kā gan mēs izaudzēsim pārtiku,
kas auga uz Zemes tāpat kā mēs?

Bet te nu es apsteidzu sevi.

Mūsu sugas ceļojumā
uz jaunu mājvietu zem jaunas saules

mēs visticamāk pavadīsim daudz laika

pašā ceļā,

izplatījumā,

uz kuģa, hermētiski noslēgtā bundžā,

iespējams, vairākas paaudzes.

Ilgākais nepārtrauktais laiks,
ko kāds cilvēks pavadījis kosmosā,

ir aptuveni 12 līdz 14 mēneši.

No astronautu pieredzes izplatījumā

mēs zinām, ka uzturēšanās
mikrogravitātes apstākļos

nozīmē kaulu masas zudumu,
muskuļu atrofēšanos,

sirds un asinsvadu problēmas,
kā arī citas komplikācijas,

sākot no fizioloģiskajām
līdz pat psiholoģiskajām.

Un kā būs ar makrogravitāti

vai kādu citu pievilkšanas spēka variāciju

uz planētas, kur būsim nonākuši?

Īsāk sakot, mūsu kosmosa ceļojumi

būs gan zināmu,
gan nezināmu briesmu pilni.

Līdz šim mēs esam uzlūkojuši
šo jauno mehānisko tehnoloģiju

vai to lielisko nākamās paaudzes robotu

kā sabiedroto mūsu sugas
drošam transportam izplatījumā.

Kaut arī tie ir brīnišķīgi,
man šķiet, pienācis laiks

papildināt šos apjomīgos
elektroniskos milžus

ar to, ko daba jau ir izgudrojusi:

ar mikrobu,

vienšūnas organismu,

kas pats par sevi ir pašradoša,
atjaunīga dzīva mašīna.

Lai to uzturētu, nevajag daudz.

Tā konstrukcija ir elastīga,

un to var pārnēsāt
vienā plastmasas mēģenē.

Zinātni, kas ļauj mums izmantot
mikrobu iespējas,

sauc par sintētisko bioloģiju.

Tā izriet no molekulārās bioloģijas,
kas devusi mums antibiotikas, vakcīnas

un labākus veidus cilvēka ķermeņa
fizioloģisko nianšu novērošanai.

Izmantojot sintētiskās
bioloģijas iespējas,

mēs tagad varam rediģēt
gandrīz jebkura organisma gēnus

– gan mikroskopiskus, gan lielākus –

ar neticamu ātrumu un precizitāti.

Ņemot vērā cilvēka radīto
mašīnu ierobežojumus,

sintētiskā bioloģija mums ļaus veidot
ne tikai pārtiku, degvielu un vidi,

bet arī mūs pašus,

lai kompensētu mūsu fiziskās nepilnības

un nodrošinātu izdzīvošanu izplatījumā.

Lai jūs saprastu, kā varam izmantot
sintētisko bioloģiju kosmosa izpētē,

atgriezīsimies Marsa vidē.

Marsa augsnes sastāvs ir līdzīgs
Havaju vulkāniskajiem pelniem,

tajā ir niecīgs daudzums organisko vielu.

Hipotētiski pieņemsim,

ka Marsa augsne varētu uzturēt augus

bez barības vielām no Zemes.

Pirmais jautājums,
ko mums vajadzētu uzdot, būtu:

kā padarīt mūsu augus aukstumizturīgus?

Jo vidējā Marsa temperatūra

ir ļoti nemīlīgi
mīnus 60 grādi pēc Celsija.

Nākamais jautājums, ko vajadzētu uzdot:

kā padarīt mūsu augus sausumizturīgus?

Ņemot vērā, ka lielākā daļa ūdens,
kas nosēdies sarmas veidā,

iztvaiko ātrāk, nekā es spēju
pateikt vārdu „iztvaikot”.

Izrādās, mēs ko tādu jau esam darījuši.

Aizņemoties antifrīza proteīna
gēnus no zivīm

un sausumizturības gēnus
no tādiem augiem kā rīsiem

un tad ievietojot tos augos,
kam tie vajadzīgi,

mums nu ir augi, kas spēj izturēt
sausumu un aukstumu.

Uz Zemes tie ir pazīstami kā ĢMO

jeb ģenētiski modificēti organismi,

un no tiem ir atkarīga
visas cilvēces pabarošana.

Daba jau dara ko tamlīdzīgu,

bez mūsu palīdzības.

Mēs vienkārši esam atklājuši,
kā to paveikt precīzāk.

Tad kāpēc gan mēs gribētu mainīt
ģenētisko sastāvu augiem izplatījumā?

Ja mēs to nedarītu,
mums vajadzētu konstruēt

milzīgas kultūraugu platības
uz pilnīgi jaunas planētas,

izlaist triljoniem galonu atmosfēras gāžu

un tam pāri uzcelt milzīgu stikla kupolu.

Tas ir nereāls inženierijas projekts,

kas ātri vien pārvēršas
dārgā kravas transporta misijā.

Viens no labākajiem veidiem,

kā nodrošināt sevi
ar vajadzīgo pārtiku un gaisu,

ir ņemt līdzi organismus, kas radīti,

lai piemērotos jaunai un skarbai videi.

Īsāk sakot, jāizmanto
īpaši radīti organismi,

lai zemificētu jauno planētu
gan īstermiņā, gan ilgtermiņā.

Tad šos organismus varam pārveidot,

lai nodrošinātu sevi
ar medicīnu vai degvielu.

Mēs varam izmantot sintētisko bioloģiju
un atvest līdzi konstruētus augus,

bet ko vēl mēs varam?

Iepriekš jau minēju,

ka mēs kā suga esam attīstījušies
vienīgi planētai Zeme.

Šis fakts īpaši nav mainījies
pēdējās piecās minūtēs,

kamēr jūs šeit sēdējāt un es stāvēju.

Ja kādu no mums
nomestu uz Marsa šajā pašā brīdī,

pat ar bagātīgiem pārtikas,
ūdens, gaisa krājumiem

un aizsargtērpu

mēs droši vien piedzīvotu
ļoti nepatīkamas veselības problēmas

no jonizējošas radiācijas,
kas bombardē Marsam līdzīgas planētas

ar nepietiekamu vai neesošu atmosfēru.

Ja vien mēs neplānojam
visu laiku pavadīt pazemes alās

uz katras jaunās planētas,

mums jāatrod labāki veidi,
kā sevi pasargāt tā,

lai varētu iztikt bez aizsargtērpa,

kas svērtu apmēram tikpat,
cik mūsu pašu ķermenis,

vai bez slēpšanās aiz svina sienas.

Ļausim dabai mūs iedvesmot.

Šeit, uz dzīvības pārpilnās Zemes,

eksistē organismu apakšgrupa,
ko dēvē par ekstremofiliem.

Tie ir organismi,
kam patīk ekstrēmi apstākļi,

ja atceraties
no vidusskolas bioloģijas stundām.

Un starp šiem organismiem ir baktērija
– Deinococcus radiodurans.

Tā ir pazīstama ar to, ka spēj izturēt
aukstumu, dehidrāciju, vakuumu, skābi

un – kas ir jo īpaši svarīgi, – radiāciju.

Kaut arī tās radiācijas izturības
mehānisms ir izskaidrots,

mēs vēl neesam pielāgojuši
atbilstošus gēnus zīdītājiem.

Tas nav īpaši viegli izdarāms.

Ir vairāki aspekti, kas nosaka
tās noturību pret radiāciju,

un tas nav tik vienkārši
kā viena gēna pārnešana.

Bet, liekot lietā cilvēka atjautību
un dodot tam nedaudz laika,

es domāju, ka to izdarīt
nav arī īpaši grūti.

Pat ja mēs iegūstam tikai nelielu daļiņu
tās spēju pretoties radiācijai,

tas būtu neizsakāmi vairāk,
nekā mums ir tagad,

kas ir tikai melanīns mūsu ādā.

Ar sintētiskās bioloģijas palīdzību

mēs varam izmantot
Deinococcus radiodurans spēju

izturēt citkārt letālas radiācijas devas.

Lai arī to nav viegli pamanīt,

homo sapiens jeb cilvēki,

attīstās ik dienu

un joprojām turpina attīstīties.

Gadu tūkstošiem ilgā cilvēces evolūcija

mums ir devusi
ne tikai tādus cilvēkus kā tibetiešus,

kas spēj dzīvot
skābekļa nepietiekamības apstākļos,

bet arī argentīniešus,
kas spēj uzņemt un pārstrādāt arsēnu, –

ķīmisko elementu,
kas parasti cilvēku nogalina.

Cilvēka ķermenis katru dienu attīstās
nejaušu mutāciju ceļā,

kas tikpat nejauši ļauj dažiem cilvēkiem

izdzīvot skarbos apstākļos.

Bet – un šis ir liels bet –

šāda evolūcija prasa divas lietas,
kas mums ne vienmēr ir pieejamas

vai kuras mēs ne vienmēr varam atļauties,

un tās ir nāve un laiks.

Mūsu sugas cīņā par savu vietu Visumā

mums ne vienmēr būs laiks
dabiskai papildu funkciju evolūcijai,

lai izdzīvotu uz citām planētām.

Mēs dzīvojam laikmetā, ko E. O. Vilsons
nodēvēja par gēnu apiešanu,

kad mēs labojam tādus ģenētiskos defektus
kā cistiskā fibroze vai muskuļu distrofija

ar pagaidu ārējiem papildinājumiem.

Bet ar katru nākamo dienu

mēs tuvojamies
gribas vadītas evolūcijas laikmetam,

kurā mēs kā suga

spēsim lemt paši savu ģenētisko likteni.

Cilvēka ķermeņa papildināšana
ar jaunām spējām

ir nevis iespējamība,

bet gan laika jautājums.

Sintētiskā bioloģijas izmantošana

visu dzīvo organismu, jo īpaši mūsu pašu,
ģenētiskās uzbūves maiņai,

neiztiks bez morāles
un ētikas konfliktiem.

Vai sevis konstruēšana
mūs padarīs mazāk cilvēciskus?

Bet no otras puses, kas gan ir cilvēce,

ja ne zvaigžņu putekļi, kam piemīt apziņa?

Kurp cilvēka saprātam vajadzētu virzīties?

Neapšaubāmi, sēdēt un apbrīnot to,
ir visnotaļ laika izšķiešana.

Kā izmantot mūsu zināšanas

sevis pasargāšanai
no ārējiem apdraudējumiem

un tad sevis pasargāšanai no sevis pašiem?

Es jautāju nevis tamdēļ,

lai iedvestu bailes no zinātnes,

bet lai parādītu daudzās iespējas,

ko zinātne mums devusi un turpina dot.

Mums jāvienojas kā cilvēcei,
lai apsvērtu un pieņemtu risinājumus

ne tikai piesardzīgi,

bet arī drosmīgi.

Marss ir galamērķis,

bet ne pēdējais.

Patiesībā mūsu galējā robeža ir tā,
kas mums jāšķērso, pieņemot lēmumu,

ko mēs varam un ko mums vajadzētu darīt
ar mūsu sugas neticamo intelektu.

Visums ir auksts, brutāls un neiecietīgs.

Mūsu ceļš uz zvaigznēm
būs nosēts ar grūtībām,

kas mums liks jautāt
ne tikai kas mēs esam,

bet arī kurp mēs ejam.

Atbildes būs mūsu izvēlē

izmantot vai atmest
no pašas dzīvības aizgūto tehnoloģiju,

un tas noteiks, kas mēs esam,
tajā laikā, kas mums šajā Visumā atlicis.

Paldies.

(Aplausi)