ΑΡΧΙΚΗ | ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ - ΣΥΝΔΡΟΜΕΣ | SARAJEVO

#07 - 10/2016

• 01001100110107 – cyborg
• γενετική / κυβερνητική: ένας λευκός γάμος
• gamers, streamers, cyberathlets
• γενετικός προκαθορισμός; όχι, ευχαριστώ!
• σώμα, εγκυμοσύνη, καταγραφή, αναπαράσταση: η αλλαγή του “κανονικού”
• το κβαντικό μέλλον είναι κοντά (και θα αναποδογυρίσει πολλά...)
• η (εν μέρει) ψηφιοποίηση του αναλογικού εκπαιδευτικού συστήματος
• bytes & genes

γενετική / κυβερνητική: ένας λευκός γάμος

“Ο γενετικός κώδικας είναι εκείνο το σύνολο κανόνων μέσω των οποίων η πληροφορία που είναι αποθηκευμένη στο γενετικό υλικό των ζωντανών κυττάρων (ακολουθίες DNA ή RNA) μεταφράζεται σε πρωτεΐνες (ακολουθίες αμινοξέων).”

Όσες επιφυλάξεις κι αν έχει κανείς για την αξιοπιστία της Wikipedia, ο παραπάνω ορισμός που δίνει για την έννοια του γενετικού κώδικα δεν φαίνεται προβληματικός. Ίσως όμως και να υπάρχει κάτι που σε ένα πιο υποψιασμένο μάτι μπορεί να μη φαίνεται ακριβώς προβληματικό, αλλά τουλάχιστον είναι συζητήσιμο. “Πληροφορίες”, “κανόνες”, “κώδικας”, “αποθήκευση”… Μέσα σ’έναν βιολογικό ορισμό τριών γραμμών, όλες οι έννοιες που αφορούν στη λειτουργία των γονιδίων (δηλαδή, στο τι ακριβώς κάνουν), προέρχονται από έναν άλλο επιστημονικό κλάδο· αυτόν της πληροφορικής. Αν κανείς επιχειρούσε το αντίστροφο, δηλαδή να περιγράψει έναν υπολογιστή με βιολογικούς όρους (“ο σκληρός δίσκος είναι ο πυρήνας του κυττάρου του υπολογιστή που περιέχει την ακολουθία βάσεων για την εκτέλεση των πρωτεϊνών-προγραμμάτων του...”), το αποτέλεσμα θα έμοιαζε σχεδόν κωμικό.
Η εξοικείωση με το πληροφοριακό παράδειγμα είναι τόσο καθολική που οι έννοιες του μοιάζουν να κουβαλάνε από μόνες τους επεξηγηματική δύναμη, ανεξαρτήτως του πού εφαρμόζονται. Θα μπορούσε να υποτεθεί ότι πρόκειται για αθώο δανεισμό ορολογίας από έναν άλλο κλάδο που χρησιμοποιείται για επεξηγηματικούς σκοπούς, εν είδει λογοτεχνικής μεταφοράς. Ωστόσο, οι σχέσεις της σύγχρονης γενετικής με την κυβερνητική (και κατ’ επέκταση με την πληροφορική) έχουν μακρά ιστορία. Θα λέγαμε ότι πρόκειται για σχέσεις σχεδόν γενεαλογικού τύπου. Αν υπήρξε ένα διακριτικό χαρακτηριστικό που ξεχώρισε τη σύγχρονή γενετική (αυτή που τελικά ονομάστηκε μοριακή βιολογία) από άλλους κλάδους των βιοιατρικών επιστημών, αυτό ήταν η σύμπραξη και το πάντρεμά της από πολύ νωρίς με την κυβερνητική. Αλλά και η αποτυχία αυτού του παντρέματος να δώσει απτά, πειραματικά αποτελέσματα – μια αποτυχία που, παρ’ όλα αυτά, έμεινε κάπως “κρυφή”, αφήνοντας ως “μοναδική” κληρονομιά ένα ολόκληρο εννοιολογικό σύμπαν. Εδω θα επιχειρήσουμε μια μικρή ιστορική αναδρομή της στιγμής που η γενετική συνάντησε την κυβερνητική. [1Τα τελευταία χρόνια υπάρχει ένα κάπως αυξημένο ενδιαφέρον για τις ιστορικές καταβολές της γενετικής. Δεν είμαστε “υποχόνδριοι” με τις παραπομπές και τις αναφορές. Οφείλουμε όμως να μνημονεύσουμε το σχετικό έργο της (πρόωρα χαμένης) ακαδημαϊκού Lily Kay, που είναι μάλλον από τις λίγες περιπτώσεις κριτικής εξέτασης της γένεσης της σύγχρονης γενετικής. Βλ., π.χ., το βιβλίο της Who wrote the book of life? A history of the genetic code, το οποίο όμως πάσχει από τη γνωστή συμπτωματολογία των σύγχρονων ακαδημαϊκών των θεωρητικών επιστημών, ειδικά όσων έρχονται από την άλλη πλευρά του Ατλαντικού: η συνεχής χρήση της μετα- και απο- δομιστικής ορολογίας δεν προσφέρει τίποτα (αντιθέτως...). ]

γονίδια χωρίς πληροφορία

Κι όμως, υπήρξε μια εποχή που η έννοια του γονιδίου δεν είχε καμμία σχέση με αυτή της πληροφορίας. Η έννοια με την οποία όμως είχε ανέκαθεν στενή σχέση είναι αυτή της κληρονομικότητας. Μέχρι και τα τέλη του 18ου αιώνα, η κληρονομικότητα, ως λέξη, παρέπεμπε κατά βάση σε ζητήματα νομικο-πολιτικής υφής, σχετιζόμενα με την ιδιοκτησία και τις εξουσίες του μονάρχη. Η μεταφύτευσή της μέσα σε ιατρικά συμφραζόμενα (όχι ακριβώς βιολογικά, μιας και η βιολογία δεν υφίστατο ακόμη ως διακριτή επιστήμη) έγινε στη γαλλία, ακριβώς εκείνη την εποχή, κι αφορμή υπήρξε η μελέτη κληρονομικών “ασθενειών” και “τερατογενέσεων”, όπως η πολυδακτυλία. Το γεγονός ότι τότε η λέξη “κληρονομικότητα” (heredité, στα γαλλικά) αποκτάει μορφή κι ως ουσιαστικό - μέχρι τότε υπήρχε μόνο ως επίθετο, π.χ. κληρονομικό δικαίωμα ή ασθένεια - δείχνει ότι εφεξής θα έπρεπε να θεωρείται κι ως πρόβλημα προς επιστημονική μελέτη.
Δεν ήταν βέβαια εκείνη η εποχή που πρώτη επεξεργάστηκε το ζήτημα της μεταβίβασης χαρακτηριστικών από μία γενιά στις επόμενες. Από τη μία, υπήρχε μια εκτεταμένη αγρο-κτηνοτροφική εμπειρία που ήταν φυσικά αδύνατο να αγνοεί τα σχετικά φαινόμενα (αλλά και να τα χειρίζεται, στο μέτρο που μπορούσε). Από την άλλη, οι σχετικές φιλοσοφικές θεωρίες αφθονούσαν ήδη από την αρχαιότητα και την εποχή που συζητάμε κυριαρχούσαν όσες έβλεπαν στο “αυγό” και στο “σπέρμα” τις δύο δυνάμεις της αναπαραγωγής, με τη μία να προσφέρει τη μορφή για τον μελλοντικό οργανισμό και την άλλη την πρώτη ύλη ή την τροφή για την αρχική του ανάπτυξη. Τα σπερματοζωάρια αποτελούν ανακάλυψη του μικροσκοπίου που χρονολογείται ήδη από το 1677.   

Αυτό που έλειπε ήταν μια συστηματική θεωρία γύρω από τα φαινόμενα της κληρονομικότητας. Αν νομίζετε ότι ήταν η έμφυτη επιστημονική περιέργεια της εποχής του Διαφωτισμού που έδωσε την ώθηση προς μια τέτοια θεωρία, χάσατε! Όπως έχει συμβεί τόσες και τόσες άλλες φορές στην ιστορία της επιστήμης (σίγουρα περισσότερες απ’ όσες οι ίδιοι οι επιστήμονες θα ήταν διατεθειμένοι να παραδεχτούν!), το κίνητρο προς τη συστηματική μελέτη της κληρονομικότητας ήταν αρκετά πιο ταπεινό. "Μηχανές που μετατρέπουν τη βλάστηση σε χρήμα": έτσι περιέγραφε τα πρόβατα του ο περίφημος άγγλος εκτροφέας του δεύτερου μισού του 18ου αιώνα Robert Bakewell. Σε μια δυναμικά αναπτυσσόμενη βρετανική οικονομία, με αυξανόμενη ζήτηση για κρέας, ο σκοπός του Bakewell ήταν απλός: να αυξήσει την αποδοτικότητα των προβάτων του (δηλαδή την παραγωγή ποιοτικού κρέατος), δημιουργώντας, μέσω διασταυρώσεων, γενεαολογικές γραμμές τα μέλη των οποίων θα είχαν λίγο – πολύ σταθερά ποιοτικά χαρακτηριστικά. Το εγχείρημα είχε από μόνο του δυσχέρειες που δύσκολα θα μπορούσαν να υπερβούν οι τοπικοί παραγωγοί, μιας και απαιτούνταν πολλαπλές διασταυρώσεις, με “δείγματα” από όλη την βρετανική επικράτεια. Εξίσου σημαντικό όμως ήταν και το εξής: χρειαζόταν και μια αλλαγή του τρόπου σκέψης προς μια λογική “μεγάλων πληθυσμών”, όπου οι μεμονωμένες περιπτώσεις (κι αποκλίσεις) θα είχαν μικρότερο βάρος από τους στατιστικούς μέσους όρους. Μπαίνοντας στον 19ο αιώνα, η λογική των διασταυρώσεων για αυξημένη αποδοτικότητα πέρασε και στην παραγωγή μαλλιού, τομέας που ενδιέφερε ιδιαίτερα τις βιομηχανίες παραγωγής υφασμάτων της κεντρικής Ευρώπης. Σε ένα συνέδριο της Εταιρείας Εκτροφέων Προβάτων, το 1837, ο αββάς Ναπ του μοναστηριού της πόλης Brno της κεντρικής Μοραβίας (το αυστριακό Μάντσεστερ, όπως την αποκαλούσαν) το έθεσε απερίφραστα: “Το βασικό ερώτημα είναι το εξής: τι είναι αυτό που κληρονομείται και πώς ακριβώς κληρονομείται”. Ήταν υπό την επίβλεψη του εν λόγω αββά που στήθηκε στο μοναστήρι του Brno ένα “ερευνητικό πρόγραμμα” μελέτης του προβλήματος της κληρονομικότητας. Τα αποτελέσματα του προγράμματος ανακοινώθηκαν το 1865 κι ο ομιλητής που έδωσε τις σχετικές διαλέξεις ονομαζόταν... Μέντελ.

Όπως είναι γνωστό, τα αποτελέσματα που παρουσίασε ο Μέντελ είχαν κυρίως περιγραφική αξία, μιας και ο ίδιος δεν πρότεινε κάποιον μηχανισμό μέσω του οποίου γινόταν η μεταβίβαση κληρονομικών χαρακτηριστικών. Και η αλήθεια είναι ότι για τις επόμενες δύο δεκαετίες, το έργο του πέρασε στην αφάνεια. Κατά το γύρισμα από τον 19ο στον 20ο αιώνα όμως, είχαν γίνει ήδη οι πρώτες νύξεις ότι τα χρωμοσώματα μπορεί να είναι υπεύθυνα για την κληρονομικότητα. Με χρήση μικροσκοπίου, τα χρωμοσώματα είχαν από νωρίς εντοπιστεί ως ξεχωριστές κυτταρικές δομές και μάλιστα είχε ήδη παρατηρηθεί ότι αναδιπλασιάζονταν πριν την κυτταρική διαίρεση. Παρ’ όλα αυτα, τελικά θα χρειαζόταν να περάσει σχεδόν μισός αιώνας ακόμα μέχρι να γίνει τελικώς αποδεκτό ότι το DNA είναι ο φορέας της κληρονομικότητας και να ανακαλυφθεί η δομή του.

Η πρώτη χρήση της λέξης “γονίδιο” φαίνεται ότι γίνεται δημόσια το 1909 και αποδίδεται στον Γερμανό βιολόγο Wilhelm Johannsen. Έχει σημασία να τονιστεί όμως ότι το “γονίδιο”, μέχρι να αποκτήσει τη σημερινή του σημασία ως φορέα πληροφοριών, υπέστη προηγουμένως τουλάχιστον άλλες δύο νοηματικές μεταπτώσεις. Στην πρώτη του φάση, που διήρκεσε χοντρικά μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 1930, το γονίδιο εννοούνταν κατά πρώτο λόγο ως μια “δύναμη κληρονομικότητας”, χωρίς να είναι καν βέβαιο αν αντιστοιχεί και σε κάποια φυσική / υλική οντότητα. Χρειάστηκαν επανειλημμένα πειράματα, κυρίως μέσω ακτινοβόλησης μικρών εντόμων με ακτίνες Χ και παρατήρησης μεταλλάξεων στα χρωμοσώματα και στα μορφολογικά χαρακτηριστικά τους, μέχρι να καθιερωθεί η αντίληψη ότι η κληρονομικότητα έχει μια υλική βάση. Το επόμενο στη σειρά ερώτημα, που βρέθηκε στο επίκεντρο των γενετικών ερευνών κατά τη δεκαετία του 1940, αφορούσε στη σύσταση των γονιδίων. Παρότι τα χρωμοσώματα περιέχουν κυρίως DNA (νουκλεΐνες, όπως ονομάζονταν τότε), αποτελούνται, σε μικρότερο βαθμό, και από πρωτεΐνες. Αρχικά, λοιπόν, η κυρίαρχη θεωρία ήταν η λεγόμενη “πρωτεϊνο-κεντρική”, που απέδιδε σε αυτές τις λίγες πρωτεΐνες τον ρόλο του φορέα κληρονομικότητας, μιας και η λειτουργική και μορφολογική ποικιλία τους τις έκανε να φαίνονται πιο κατάλληλες από τη βαρετά επαναληπτική δομή του DNA. [2Ένας άλλος λόγος για την περιφρόνηση απέναντι στο DNA και την επιμονή στις πρωτεϊνο-κεντρικές θεωρίες ήταν και το ότι η γενικότερη κεντρικοτητά τους στις βιολογικές επιστήμες είχε οδηγήσει στην επένδυση τεραστίων πόσων για τη μελέτη τους. Η αμφισβήτηση αυτής της κεντρικότητάς έθετε σε κίνδυνο πολλά ερευνητικά προγράμματα και καριέρες. ] Για να εκτοπιστούν οι πρωτεΐνες από την κεντρική θέση που κατείχαν, χρειάστηκε μια ακόμα σειρά πειραμάτων, που αυτή τη φορά περιλάμβαναν τη χρήση ενός ιού σε δύο διαφορετικές εκδοχές του, μια μεταδοτική και μία ακίνδυνη. Απομονώνοντας DNA από καλλιέργειες της μεταδοτικής εκδοχής κι εμφυτεύοντάς το σε καλλιέργειες της ακίνδυνης, μπορούσε να παρατηρηθεί η μετατροπή αυτής της τελευταίας σε μεταδοτική κι έτσι να αποδοθεί στο DNA ο ρόλος της “μεταμορφωτικής αρχής”.

Αν κάτι έχει αξία να κρατηθεί από αυτή την πρώιμη καριέρα του γονιδίου πάντως, αυτό είναι το εξής: από τη στιγμή που έγινε η αποδεκτή η ύπαρξη μιας υλικής βάσης για αυτό, είτε αυτή ήταν πρωτεΐνες είτε DNA, η επεξήγηση της λειτουργίας του δεν ενέπλεξε σε κανένα σημείο “άυλες” έννοιες σαν αυτές της πληροφορίας και του κώδικα. Η βάσικη έννοια που είχε επιστρατευτεί ήταν αυτή της ιδιαιτερότητας, [3Ο όρος στα αγγλικά είναι specificity. Δεν γνωρίζουμε αν υπάρχει κάποια καθιερωμένη απόδοσή του στα ελληνικά στη σχετική βιβλιογραφία.] έννοια που ήταν καθαρά υλική και σχεδόν γεωμετρική, αναφερόμενη στην προδιάθεση μιας μοριακής δομής να “κουμπώσει” σε κάποια άλλη ώστε να επιδράσει πάνω της. Με άλλα λόγια, τα γονίδια ήταν τρισδιάστατες δομές που χάρη στη γεωμετρικά προσδιορισμένη ιδιαιτερότητά τους μπορούσαν να λειτουργήσουν ως πρότυπα δημιουργίας ενός αντιγράφου κατά την κυτταρική διαίρεση.

Μέσα στην ανάλυση των κλασσικών, το όργανο οριζόταν με βάση τη δομή του και συνάμα τη λειτουργία του· ήταν σαν ένα σύστημα με διπλή είσοδο που μπορούσαμε να το διαβάσουμε διεξοδικά είτε ξεκινώντας από το ρόλο που έπαιζε (για παράδειγμα η αναπαραγωγή) είτε με αφετηρία τις μορφολογικές του παραλλαγές (μορφή, μέγεθος, διάταξη και αριθμός): οι δύο τρόπου αποκρυπτογράφησης αλληλοκαλύπτονταν ακριβέστερα, αλλά ήσαν ανεξάρτητοι μεταξύ τους – ο πρώτος εξέφραζε το χρησιμοποιήσιμο, ο δεύτερος το ταυτοποιήσιμο. Ο Cuvier αναστατώνει αυτήν ακριβώς τη διάταξη· αίροντας το αξίωμα της συναρμογής όσο και της ανεξαρτησίας, κάνει τη λειτουργία να υπερτερεί – και πολύ μάλιστα – απέναντι στο όργανο και υποτάσσει τη διάταξη του οργάνου στην κυριαρχία της λειτουργίας.
…
Θεωρώντας λοιπόν το όργανο στη σχέση του με τη λειτουργία, βλέπουμε να εμφανίζονται “ομοιότητες” εκεί όπου δεν υπάρχει κανένα “ταυτόσημο” στοιχείο· ομοιότητα που συγκροτείται με το πέρασμα στην πρόδηλη αορατότητα της λειτουργίας. Είναι τελικά αδιάφορο αν τα βράγχια και τα πνευμόνια έχουν κοινές κάποιες μεταβλητές μορφής, μεγέθους και αριθμού: μοιάζουν γιατί είναι δύο παραλλαγές αυτού του ανύπαρχτου, αφηρημένου, απραγματικού, απροσδιόριστου οργάνου που απουσιάζει από κάθε περιγράψιμο είδος, αλλά είναι παρόν μέσα στο ζωικό βασίλειο και χρησιμεύει εν γένει για την αναπνοή.
…
Αυτή η αναφορά στη λειτουργία, η απόσπαση του επιπέδου των ταυτοτήτων από το επίπεδο των διαφορών προκαλούν την εμφάνιση νέων σχέσεων: της συνύπαρξης, της εσωτερικής ιεραρχίας, της εξάρτησης απέναντι στο σχέδιο οργάνωσης. [4Ο τονισμός στο πρωτότυπο.]

Τα παραπάνω αποσπάσματα προέρχονται από το γνωστό έργο του Φουκώ Οι Λέξεις και τα Πράγματα. Η ανάλυσή του για τη στιγμή ανάδυσης της βιολογίας έχει άμεση σχέση με την έννοια της ιδιαιτερότητας στην οποία αναφερθήκαμε παραπάνω. Ο Φουκώ αναφέρεται εδώ στις αρχές του 19ου αιώνα. Το σχήμα υπό το οποίο ανασυστήνει τη συγκεκριμένη ιστορική περίοδο επί της ουσίας περιγράφει μια καθολική διαδικασία μετάβασης από έναν στατικό και ταξινομικό τρόπο του επιστημονικού σκέπτεσθαι προς έναν πιο δυναμικό και λειτουργο-κεντρικό. Η καθολικότητα αυτής της μετάβασης συνίσταται στο ότι δεν αφορούσε μεμονωμένους κλάδους, αλλά διαπερνούσε ταυτόχρονα πολλαπλά πεδία (όπως ο Φουκώ μνημονεύει τον γάλλο “πρωτο-βιολόγο” Cuvier για τη βιολογία, έτσι αναλύει με παρόμοιους όρους τον Ricardo στην πολιτική οικονομία και τον Bopp στην γλωσσολογία).
Ο νέος τρόπος του σκέπτεσθαι είχε λοιπόν στο επίκεντρό του την έννοια της οργάνωσης, δηλαδή της υποταγής του βιολογικού οργανισμού σε ένα οργανωτικό πλάνο που με τη σειρά του εκφράζεται μέσα από σχέσεις εξάρτησης και ιεραρχίας. Όπως κι εξειδίκευσης… Σημειωτέον ότι η αγγλική λέξη για αυτό που μεταφράζουμε εδώ ως ιδιαιτερότητα (specificity) έχει ετυμολογική συγγένεια με την λέξη για την εξειδίκευση (specialization). Η ιδιαιτερότητα θα μπορούσε να οριστεί κι ως βιολογική εξειδίκευση εντός του ανθρώπινου σώματος. Κάπως σαν τις αρχές οργάνωσης μιας βιομηχανικής και γραφειοκρατικής κοινωνίας… Ο Walter Cannon, φυσιολόγος των τελών του 19ου και των αρχών του 20ου αιώνα (όταν ακόμα η έννοια της ιδιαιτερότητας κυριαρχούσε), εξέφραζε αυτή την αναλογία απροκάλυπτα:

...Γεγονός κεντρικής σημασίας κατά τον καταμερισμό της εργασίας, που είναι συμφυής με τη συγκέντρωση των κυττάρων σε μεγάλους πληθυσμούς και με την οργάνωσή τους σε ξεχωριστά όργανα, είναι το ότι οι περισσότερες ατομικές μονάδες σταθεροποιούνται στις θέσεις τους έτσι ώστε να μην μπορούν να τραφούν από μόνες τους… Μόνο όταν τα ανθρώπινα πλάσματα συγκεντρώνονται σε μεγάλες συνομαδώσεις, περίπου όπως και τα κύτταρα ομαδοποιούνται για να σχηματίσουν οργανισμούς, τότε μόνο καθίσταται δυνατό να αναπτυχθεί μια εσωτερική οργάνωση που να μπορεί να προσφέρει στους πολλούς αμοιβαία βοήθεια και το πλεονέκτημα της ατομικής επινοητικότητας και ικανότητας… Μέσα στη γενική συνεργασία, καθένας βρίσκει την ασφάλειά του. Επαναλαμβάνω. Όπως ακριβώς συμβαίνει στο οργανικό σώμα, έτσι και στο πολιτικό σώμα, το όλο και τα μέρη είναι αμοιβαία εξαρτώμενα· υπάρχει μια αμοιβαιότητα ανάμεσα στην ευημερία της μεγάλης κοινότητας και σε αυτή των ατομικών μελών της....

πληροφορία, ανάδραση, έλεγχος

Το 1953, οι Watson και Crick δημοσίευσαν μια σειρά άρθρων στο γνωστό επιστημονικό περιοδικό Nature στα οποία πρότειναν αυτό που τελικά έγινε το καθιερωμένο πλέον μοντέλο για τη δομή του DNA. Έχοντας ως βάση την υπόθεση ότι τα γονίδια αποτελούνται από DNA (ακόμα δεν είχε γίνει πλήρως αποδεκτός ο ρόλος του DNA), το μοντέλο τους είχε τη δομή μιας διπλής έλικας, αποτελούμενης από τις τέσσερις βάσεις, στραμμένες προς το εσωτερικό της έλικας, με τη μία αλυσίδα να είναι συμπληρωματική της άλλης. Τα άρθρα αυτά θεωρούνται πλέον ιστορικά και για αυτή τους την έρευνα οι Watson και Crick (μαζί με τον Wilkins, που παρείχε κάποια πειραματικά δεδομένα, μέσω πειραμάτων κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ) τιμήθηκαν αργότερα με το βραβείο Νόμπελ. Όμως έχουν και μια διαφορετική ιστορική σημασία, λιγότερο γνωστή. Αναφέρουν σε ένα σημείο:

Η ραχοκοκαλιά του μοντέλου μας επιδεικνύει μια απόλυτη κανονικότητα, αλλά οποιαδήποτε ακολουθία ζευγών βάσεων μπορεί να ταιριάξει σε αυτή τη δομή. Συνεπώς, είναι δυνατό να ταιριάξουν πάρα πολλοί συνδυασμοί μέσα σε ένα μακρύ μόριο κι επομένως φαίνεται πιθανό η ακριβής ακολουθία των βάσεων να είναι και ο κώδικας που φέρει τη γενετική πληροφορία.

Απ’ ό,τι λένε οι ιστορικοί, εδώ ήταν η πρώτη φορά (τουλάχιστον δημοσίως) που τα γονίδια αντιμετωπίζονταν ως κωδικοποιημένη πληροφορία. Αντί για φορείς γενετικής ιδιαιτερότητας, κατά τη μέχρι τότε ορολογία κι εννοιολογία, τα γονίδια εντάσσονται πλέον στο κυβερνητικό σύμπαν. Περνώντας από μια αλλαγή προοπτικής τύπου Gestalt, από αυτό το σημείο και πέρα και μέσα σε λίγα χρόνια, ολόκληρος ο κλάδος της γενετικής εγκαταλείπει τα προηγούμενα σχήματα σκέψης κι αρχίζει να βλέπει το DNA ως κώδικα και πληροφορία. Δεν ήταν φυσικά αυτές οι δύο αράδες των Watson και Crick που έδωσαν από μόνες τους το έναυσμα για την επανανοηματοδότηση του DNA. Οι βιολόγοι της εποχής, ακριβώς όπως και άλλοι επιστήμονες από τους πιο διαφορετικούς κλάδους, “κολυμπούσαν” μέσα σε ένα διανοητικό περιβάλλον που άλλαζε γρήγορα τα σημεία αναφοράς του. Και ο ελκυστής που τραβούσε με μια μαγνητική δύναμη τα επιστημονικά μυαλά της εποχής λεγόταν κυβερνητική.
Δύο είναι τα ονόματα που συνδέονται με την ανάδυση της κυβερνητικής κατά τα τέλη της δεκαετίας του 1940, αμέσως μετά το τέλος του πολέμου, στα αμερικανικά πανεπιστημία κι ερευνητικά κέντρα. Ο Norbert Wiener, που πρώτος ανέπτυξε τη σχετική μαθηματική θεωρία και εισήγε ταυτόχρονα τον όρο, και ο Claude Shannon, που την ίδια εποχή ανέπτυξε μια αρκετά συγγενική θεωρία, τη λεγόμενη “θεωρία της πληροφορίας”. [5Δεν το έχουμε ψάξει ιδιαίτερα, αλλά φαίνεται ότι παρόμοιες εξελίξεις στα μαθηματικά είχαν αρχίσει να γίνονται και στη σοβιετική ένωση. Κάποιες πρωτο-κυβερνητικές θεωρίες είχε αναπτύξει την ίδια εποχή ο σπουδαίος ρώσος μαθηματικός Κολμογκόροφ (ασχολούμενος με προβλήματα χρονοσειρών), τον οποίο μάλιστα ο Wiener αναφέρει ρητά ως προπομπό του.] Ακαδημαϊκός ο πρώτος, υπάλληλος στα εργαστήρια της Bell ο δεύτερος, ξεκίνησαν από διαφορετικά τεχνικά προβλήματα για να καταλήξουν σε παραπλήσιες μαθηματικές θεωρίες. Ωστόσο, από μια άλλη άποψη, οι αφετηρίες τους δεν απείχαν και τόσο. Η περίοδος του Β παγκοσμίου πολέμου δεν υπήρξε χρυσή εποχή μόνο για την αμερικανική οικονομία, βγάζοντάς την από το τέλμα στο οποίο είχε περιέλθει για μια δεκαετία σχεδόν. Εξίσου ευεργετική υπήρξε και για την επιστημονική έρευνα, όντας η εποχή που ουσιαστικά επέτρεψε να αναδυθεί το σύμπλεγμα στρατού - βιομηχανίας - ακαδημαϊκών ερευνητικών κέντρων.
Το τέλος του πολέμου όμως, όχι μόνο δεν έφερε τη διάλυση αυτού του συμπλέγματος, αλλά είδε την ενίσχυσή του, με την ενεργητική συμμετοχή και παρότρυνση πολλών επιστημόνων [6Το υπόμνημα του (επιστήμονα) Vannevar Bush προς τον πρόεδρο Roosevelt, με τίτλο Science: the Endless Frontier (1945), θεωρείται κάτι σαν μανιφέστο για τη συνέχιση της πολεμικής ερευνητικής προσπάθειας ακόμα και σε καιρό ειρήνης.] και παρά τις γκρίνιες ορισμένων για υπερβολική στρατιωτικοποίηση της έρευνας (μεταξύ αυτών και ο Wiener, που κατά τ’ άλλα όμως δεν αρνήθηκε τα σχετικά κονδύλια). Προς το τέλος της δεκαετίας, σχεδόν το 65% των χρημάτων που πήγαιναν στην έρευνα, προέρχονταν από το αμερικανικό υπουργείο άμυνας (όχι από το δημόσιο γενικά· μόνο από το υπ.αμ.), τάση που συνεχίστηκε και στην επόμενη δεκαετία του 1950. Μη θέλοντας να χάσουν τα στηρίγματά τους μέσα στην ερευνητική κοινότητα, οι στρατιωτικές υπηρεσίες αρχικά ανανέωσαν τα συμβόλαια που έτρεχαν ήδη από τον καιρό του πολέμου, ρίχνοντας στη συνέχεια καινούρια κονδύλια. Παραθέτουμε μερικούς τομείς προς τους οποίους υπήρξε αρκετά γενναιόδωρος ο στρατός: ιατρική, υλικά, ανθρώπινοι πόροι, τηλεπικοινωνίες, διοίκηση κι έλεγχος (C3: communications, command and control), σχεδίαση αεροπλάνων και πυραύλων, τεχνολογίες βιομηχανικής αυτοματοποίησης. Όσον αφορά την έρευνα για τη γενετική ειδικά, η Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας (Atomic Energy Commission) ήταν από τους βασικούς χρηματοδότες. Το “τεχνικό” πρόβλημα με το οποίο ξεκίνησε ο Wiener είχε να κάνει με τη σχεδίαση αντι-αεροπορικών συστημάτων. Ο Shannon, από την πλευρά του, είχε εστιάσει την ερευνητική του προσοχή στη σχεδίαση ασφαλών κι αποδοτικών τηλεπικοινωνιακών συστημάτων. Από στενά τεχνική άποψη λοιπόν, τα δύο αυτά προβλήματα απείχαν αρκετά. Αλλά και στις δύο περιπτώσεις, επρόκειτο για τομείς κρίσιμης σημασίας όσον αφορά στις νέες μορφές πολέμου που είχαν αρχίσει να αναδύονται ήδη από τον πόλεμο. [7Η αεροπορία έγινε ξεχωριστό σώμα (διακριτό από τον στρατό και το ναυτικό) στις η.π.α. μετά τον πόλεμο, γεγονός που δείχνει ότι είχε αρχίσει τότε να γίνεται αντιληπτός ο κεντρικός ρόλος που θα έπαιζε τα επόμενα χρόνια, με βάση και την εμπειρία του πολέμου. Σχετικά με τα τηλεπικοινωνιακά συστήματα τώρα, έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στη σχεδίαση της γερμανικής στρατιωτικής τακτικής, επιτρέποντας στις μονάδες τεθωρακισμένων να κινούνται γρήγορα και σχετικά αυτόνομα (το λεγόμενο Blitzkrieg). Υπενθυμίζουμε ότι μεγάλο μέρος της δουλειάς του Turing αφορούσε στο σπάσιμο του γερμανικού τηλεπικοινωνιακού κώδικα.]

Η πληροφορία, ως λέξη (information), κυκλοφορούσε στα αγγλικά για αιώνες, έχοντας μια κάπως ευρεία σημασία, αρκετά κοντινή στην ετυμολογία της (in-form): παρέπεμπε σε κάποιο είδος μορφοποίησης ή και μόρφωσης. Η θεωρία του Shannon ήταν από τις πρώτες που της έδωσε έναν πιο συγκεκριμένο (δηλαδή ποσοτικό) ορισμό. Το ζητούμενο για τον Shannon ήταν το πώς μπορεί να σχεδιαστεί ένα τηλεπικοινωνιακό κανάλι, τέτοιο ώστε ο πομπός να μπορεί να κωδικοποιεί ένα σήμα με αποδοτικό τρόπο και ο δέκτης να μπορεί να το αποκωδικοποιεί για να το επαναφέρει στην αρχική του μορφή. Ανάλογα τώρα με κάποιες στατιστικές ιδιότητες του σήματος, είναι δυνατό να επιλεγούν και διαφορετικές κωδικοποιήσεις. Αυτές οι “στατιστικές ιδιότητες” είναι που ο Shannon όρισε ως πληροφορία.
Η βασική ιδέα πίσω από τον ορισμό είναι σχετικά απλή και θα επιχειρήσουμε να την επεξηγήσουμε με ένα απλό παράδειγμα (που είναι και της μόδας, τώρα που οι έλληνες το έχουν ρίξει στον τζόγο). Έστω ότι ο ΟΠΑΠ εισάγει ένα καινούριο παιχνίδι: το μπαρμπούτι με ένα ζάρι. Έστω, επίσης, ότι μια παρτίδα αποτελείται από 100 ρίψεις του ζαριού. Πώς μπορεί να κωδικοποιήσει ο ΟΠΑΠ το αποτέλεσμα των 100 ρίψεων για το στείλει σε ένα πρακτορείο; Αν το ζάρι δεν είναι πειραγμένο, τότε δεν έχει πολλές επιλογές. Από κάθε ρίψη, μπορεί να προκύψει ένα από έξι δυνατά αποτελέσματα, το καθένα με πιθανότητα 1/6. Το ερώτημα είναι πώς μπορεί να κωδικοποιηθεί το καθένα από τα έξι αποτελέσματα, αν χρησιμοποιήσουμε bit (0 ή 1) για να τα αναπαραστήσουμε - κωδικοποιήσουμε. Χρησιμοποιώντας ένα μόνο bit, μπορούμε να αναπαραστήσουμε μόνο τα δύο από τα έξι δυνατά αποτελέσματα (π.χ., το 0 αντιστοιχεί στο 6, το 1 στο 5). Άρα δεν μας κάνει. Με δύο bit στη σειρά, έχουμε τέσσερις δυνατούς συνδυασμούς, που πάλι δεν είναι αρκετοί (π.χ., 00 → 6, 01→ 5, 10 → 4, 11→ 3· μένουν ξεκρέμαστα το 1 και το 2). Τελικά προκύπτει ότι πρέπει να χρησιμοποιήσουμε (τουλάχιστον) τρία bit για κάθε ρίψη, το οποίο σημαίνει ότι για τις 100 ρίψεις θα πρέπει να στείλει ο ΟΠΑΠ 3Χ100=300 bit στο πρακτορείο.
Έστω τώρα ότι ο ΟΠΑΠ είναι πονηρός (δεν γίνονται τέτοια πράγματα βέβαια, λέμε “έστω”) και πειράζει το ζάρι ώστε το 1 να έχει 95% πιθανότητα και τα υπόλοιπα πέντε δυνατά αποτελέσματα να έχουν από 1% το καθένα. Σε αυτή την περίπτωση, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια πιο έξυπνη κωδικοποίηση σε bit, αναπαριστώντας το αποτέλεσμα του 1 με ένα μόνο bit και τα υπόλοιπα με τρία (π.χ., 1 → 1, 000→ 2, 001→ 3, 010 → 4, 011 → 5, 100 → 6). [8Για όσους τυχόν είναι ψείρες με τα μαθηματικά, δεν είναι απόλυτα σωστή αυτή η κωδικοποίηση. Αλλά δεν γράφουμε μαθηματικό εγχειρίδιο εδώ.] Με μια τέτοια κωδικοποίηση, το αποτέλεσμα των 100 ρίψεων θα χρειαζόταν συνολικά 95*1 + 3*5 = 110 bit (εφόσον το 1 θα εμφανιστεί 95 στις 100 φορές). Επομένως, μόλις υποτριπλασιάστηκε ο αριθμός των bit που θα έπρεπε να αποσταλούν. Είναι αυτή η στατιστική ιδιότητα του πόσα bit χρειάζονται κατά μέσο όρο για να κωδικοποιηθεί ένα σήμα που ο Shannon ονόμασε πληροφορία (για την ακρίβεια, αυτός εισήγε και τον όρο bit).
Αν σας ταλαιπωρούμε λίγο με τα μαθηματικά, ο λόγος είναι για να γίνουν ξεκάθαρα δύο πράγματα. Πρώτον, ο ορισμός της κατά Shannon πληροφορίας είναι καθαρά πιθανοτικός (όσο πιο τυχαίο ένα σήμα, τόσο περισσότερη πληροφορία φέρει). Δεύτερον και συμπληρωματικό (και σημαντικότερο όσον αφορά στις εφαρμογές αυτής της θεωρία στη βιολογία), πρόκειται για έναν ορισμό καθαρά συντακτικής φύσης, χωρίς καμμία αναφορά στο νόημα και στα συμφραζόμενα του σήματος / μηνύματος. Χρησιμοποιώντας την ίδια λογική όπως με τα ζάρια, θα μπορούσε να κωδικοποιηθεί κι ένα άρθρο του cyborg, μετρώντας τις συχνότητες εμφάνισης των γραμμάτων και υπολογίζοντας την πληροφορία που φέρει. Όμως και μια οποιαδήποτε άλλη ακολουθία γραμμάτων, που θα μπορούσε να μην είναι καν κείμενο με νόημα, θα μπορούσε να έχει τον ίδιο “όγκο πληροφορίας”, αρκεί τα γράμματα να εμφανίζονταν με τις ίδιες πιθανότητες. Ο ίδιος ο Shannon είχε απόλυτη επίγνωση της καθαρά συντακτικής φύσης της πληροφορίας και ήταν εξαιρετικά επιφυλακτικός σε σχέση με την εφαρμογή αυτού του ορισμού σε πεδία εκτός των τηλεπικοινωνιών. Αλλά δεν εισακούστηκε…

Η θεωρία της κυβερνητικής του Wiener από την άλλη υπήρξε εξαρχής αρκετά πιο φιλόδοξη. Σε αυτή την περίπτωση, το αρχικό πρόβλημα ήταν η πρόβλεψη της τροχιάς ενός αεροπλάνου ώστε να αυξηθεί η ακρίβεια των αντι-αεροπορικών όπλων. Η “επαναστατική” ιδέα που είχε ο Wiener ήταν ότι είναι αδύνατο να λυθεί το πρόβλημα ικανοποιητικά αν δεν ενταχθεί μέσα στο κύκλωμα “αεροπλάνο - αντι-αεροπορικό” και ο ανθρώπινος παράγοντας, δηλαδή ο πιλότος και ο χειριστής του αντι-αεροπορικού. Για να γίνει όμως αυτό με επιστημονικό / μαθηματικό τρόπο, θα έπρεπε το τεχνικό και το ανθρώπινο να έρθουν στο ίδιο επίπεδο ώστε οι αποκρίσεις και οι συμπεριφορές των χειριστών να γίνουν κι αυτές επιδεκτικές μαθηματικής μοντελοποίησης.
Ο συμπεριφορισμός στην ψυχολογία και στη μελέτη των ζώων είχε ήδη προλειάνει το έδαφος και ο Wiener ήταν θιασώτης των σχετικών θεωριών. Προχωρώντας ένα βήμα παραπέρα, στην προσπάθειά του να εισαγάγει και κάποια έννοια τελεολογίας στη θεωρία του (εφόσον οι άνθρωποι είναι εκ φύσεως “μηχανισμοί” που επιδιώκουν σκοπούς), εισηγήθηκε την αντίστοιχη μαθηματική έννοια της ανάδρασης. Από τεχνική άποψη, συστήματα με ανάδραση είναι όσα μπορούν να ρυθμίζουν τη μελλοντική τους έξοδο (κατάσταση) με βάση όχι μόνο την είσοδο (ερεθίσματα) που λαμβάνουν από το περιβάλλον, αλλά και την τωρινή τους έξοδο. Μπορούν δηλαδή να παρατηρούν το “λάθος” στην τωρινή τους απόκριση και με βάση αυτό (ένα είδος “μνήμης”) να αυτο-διορθώνονται και να αυτο-ρυθμίζονται.
Ως έννοια, δεν ήταν καθόλου καινούρια (ακόμα και η αραβοϊσλαμική επιστήμη είχε μια παρόμοια έννοια). Ο Wiener όμως την έβλεπε ως πανταχού παρούσα. Κάθε σύστημα, είτε αυτό είναι τεχνικό είτε βιολογικό είτε cyborg, ρυθμίζει τη συμπεριφορά του με βάση διάσπαρτους μηχανισμούς ανάδρασης που επικοινωνούν μεταξύ τους ανταλλάσσοντας πληροφορίες / μηνύματα. Ο έλεγχος του συστήματος (που είναι και το τελικό ζητούμενο πάντα) αποκτάει έτσι μια πιο αποκεντρωμένη και διάχυτη φύση. Μέσα σε αυτό το κυβερνητικό σύμπαν, η πληροφορία αποκτάει ένα ειδικό καθεστώς. Σύμφωνα με τον Wiener, η πληροφορία δεν είναι ούτε ύλη ούτε ενέργεια· είναι απλά πληροφορία, που θα μπορούσε ενδεχομένως να οριστεί ως χρονικά μοτίβα μνήμης και που είναι ανεξάρτητη του υλικού πάνω στο οποίο λαμβάνει μορφή. Μέσα σε αυτό το μεγάλο όραμα που αγκαλιάζει κάθε τύπο συμπεριφοράς, ο σπαραγμός της σάρκας και η δόνηση της μεταλλικής μηχανής γίνονται απλώς δυο διαφορετικοί, αλλά επί της ουσίας ισοδύναμοι, τρόποι για να εκφραστεί ο θόρυβος του συστήματος.  

ο γάμος...

Γιατί όμως οι γενετιστές υπήρξαν τόσο πρόθυμοι να ασπαστούν το νέο κυβερνητικό ιδίωμα; Ένας λόγος ήταν σίγουρα και το γενικότερο διανοητικό κλίμα. Τα βιβλία του Wiener, στα οποία επεξηγούσε τη νέα υπερ-θεωρία του, γνώρισαν τεράστια επιτυχία, ιδίως μέσα στους κύκλους του επιστημονικο-στρατιωτικού συμπλέγματος. Όμως δεν σταμάτησαν εκεί. Παρά το γεγονός ότι ήταν γεμάτα με εξισώσεις που λίγοι είχαν το υπόβαθρο να κατανοήσουν, πέρασαν από επανειλημμένες επανεκδόσεις και βρίσκονταν για καιρό στις λίστες με τα best seller. Φαίνεται πως η κυβερνητική παρείχε μια κοσμοεικόνα που ταίριαζε ιδανικά στο αναδυόμενο ψυχροπολεμικό κλίμα.

Αυτό είναι κάτι που θα έπρεπε βέβαια να ισχύει και για οποιονδήποτε άλλο επιστημονικό κλάδο (κι όντως υπήρξε μια συνολική τέτοια μετατοπίση). Μιλώντας όμως για τη βιολογία ειδικότερα (όχι μόνο για τη γενετική), οι δεσμοί ανάμεσα σε αυτήν και στις (στρατιωτικής καταγωγής) τεχνολογίες διοίκησης κι ελέγχου υπήρξαν στενότεροι, ήδη πριν από την επίσημη εμφάνιση της κυβερνητικής το 1948. Πριν καν τελειώσει ο πόλεμος, είχαν ήδη γίνει οι πρώτες απόπειρες να ενταχθούν βιολογικά φαινόμενα εντός μαθηματικών και πρωτο-πληροφοριακών πλαισίων. Για παράδειγμα, το 1943, οι McCulloch (ψυχίατρος, με στενές σχέσεις με τον στρατό) και Pitts (μαθηματικός) είχαν επιχειρήσει να περιγράψουν τον εγκέφαλο ως σύστημα μαύρων κουτιών εισόδου-εξόδου, διεπόμενου από τους κανόνες της μαθηματικής λογικής και των μηχανών Turing. Ο ίδιος ο Wiener ανέκαθεν είχε ένα έντονο ενδιαφέρον για τη βιολογία (μάλιστα παρακολουθούσε στενά το έργο του Walter Cannon, στον οποίο ανήκει το απόσπασμα που παραθέσαμε στο πρώτο μέρος του άρθρου) και η κυβερνητική του θεωρία είναι ούτως ή άλλως μια απόπειρα σύνθεσης βιολογίας και μαθηματικών. Αρκεί να ρίξει κανείς μια ματιά στα θέματα που παρουσιάζονταν στα περίφημα συνέδρια Macy, αμέσως μετά το τέλος του πολέμου: αυτο-ρυθμιζόμενα συστήματα και τελεολογικοί μηχανισμοί, προσομοίωση νευρωνικών δικτύων, ανθρωπολογία και υπολογιστές που μαθαίνουν, μηχανισμοί ανάδρασης κατά την αντίληψη αντικειμένων.

Ο Wiener λοιπόν δεν ήταν καθόλου μόνος του. Ήταν από νωρίς εμφανής η τάση προς μια δια-κλαδική (interdiscplinary) μορφή έρευνας που θα ενοποιούσε το (νευρο-)βιολογικό, το κοινωνικό και το τεχνικό υπό την προοπτική του ελέγχου και με όχημα το πληροφοριακό ιδίωμα. Οι έξυπνες μηχανές μπορεί να έχουν γίνει της μόδας τελευταία, αλλά ως μόνιμη συνοδευτική μελωδία βρίσκονται σταθερά στο στόχαστρο της επιστημονικής έρευνας από τότε. Η γενετική μπήκε κι αυτή κάποια στιγμή στο παιχνίδι όταν άρχισαν να καταστρώνονται οι πρώτες θεωρίες για τον τρόπο που θα μπορούσαν να κατασκευαστούν αυτο-αναπαραγόμενες μηχανές, με μπροστάρη τον von Neumann (μαθηματικός με άμεση εμπλοκή στο πρόγραμμα κατασκευής του πρώτου ηλεκτρονικού υπολογιστή και υπέρμαχος της επιθετικής εξωτερικής πολιτικής απέναντι στην Ε.Σ.Σ.Δ.). Χρησιμοποιώντας την εμπειρία του από τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές, υπέθεσε ότι τα γονίδια θα μπορούσαν να λειτουργούν ως μία ταινία, κατ’ αναλογία με τις μηχανές Turing, που φέρει πάνω της τις απαραίτητες πληροφορίες για την κατασκευή ενός νέου αντιγράφου από την πρωτότυπη μηχανή. 

...που ήταν λευκός

Όλα αυτά τα μεγάλα οράματα ίσως φαίνονται εκ των υστέρων (κι όντως ήταν, όπως αποδείχτηκε) υπερβολικά φιλόδοξα. Όμως μεταμόρφωσαν τη γενετική (και τη βιολογία εν γένει) με μη αναστρέψιμο τρόπο. Για ολόκληρο το υπόλοιπο της δεκαετίας του 50, μετά τις δημοσιεύσεις των Watson και Crick για τη δομή του DNA, καθώς και για μεγάλο μέρος της δεκαετίας του 60, το βασικό πρόβλημα ήταν να βρεθεί ο ακριβής μηχανισμός μέσω του οποίου οι σειρές των τεσσάρων βάσεων του DNA μεταφράζονται σε σειρές αμινοξέων στις πρωτεΐνες. Ωστόσο, οι αναφορές στη γενετική ιδιαιτερότητα εκτοπίστηκαν από αυτές στη γενετική πληροφορία. Τα γονίδια δεν ήταν πλέον τρισδιάστατες δομές αλλά μακρές αλυσίδες κωδικοποιημένων μηνυμάτων και το “σπάσιμο του κώδικα της ζωής” (όπως γρήγορα καθιερώθηκε να λέγεται) αντιμετωπίστηκε ως ένα επί της ουσίας μαθηματικό πρόβλημα κρυπτανάλυσης: δηλαδή πόσες βάσεις μπορούν να συνδυαστούν με ποιους τρόπους ώστε να προκύψει ένα αμινοξύ.

Όρδες φυσικών και μαθηματικών (όπως ο γνωστός Gamow) πρότειναν εκατοντάδες σχήματα κωδικοποίησης μέσα σε λίγα μόνο χρόνια. [9Κάποια από αυτά τα σχήματα υπέθεταν ότι ο κώδικας είναι επικαλυπτόμενος, δηλαδή κάποιες βάσεις μπορεί να μοιράζονται ανάμεσα στις τριπλέτες (π.χ., η ακολoυθία AGTG είναι δύο τριπλέτες, η AGT και η GTG). Άλλα προσπαθούσαν να βρουν “σημεία στίξης” μέσα στην ακολουθία από τα οποία θα ξεκινάει και θα τελειώνει το διάβασμα κάθε τριπλέτας. ] Πολλά από αυτά ήταν εξαιρετικά πολύπλοκα από μαθηματική άποψη. Και όλα απέτυχαν. Για την ακρίβεια, δεν απέτυχαν απλώς τα προτεινόμενα σχήματα κωδικοποίησης. Απέτυχε στο σύνολο της η εφαρμογή της κυβερνητικής και της θεωρίας της πληροφορίας στη γενετική, τουλάχιστον αν ως επιτυχία εννοεί κανείς την αυστηρή, ποσοτική και με προβλέψιμα πειραματικά αποτελέσματα εφαρμογή. [10Αυτό που που είναι σήμερα αποδεκτό για τις μη επικαλυπτόμενες τριπλέτες των βάσεων μόνο καταχρηστικά μπορεί να αποκαλείται κώδικας. Από αυστηρά μαθηματική άποψη, δεν στέκει.]

Το εγχείρημα σκόνταψε πάνω σε πολύ βασικά προβλήματα που είναι αδύνατο να προσπεραστούν όταν μελετώνται βιολογικά συστήματα. Αυτό που έγινε σχετικά γρήγορα αντιληπτό είναι ότι οι βιολογικές διαδικασίες γίνονται πάντα μέσα σε ένα περιβάλλον / “συμφραζόμενο”· και ότι το νόημα ενός βιολογικού “μηνύματος” ενδέχεται να αλλάζει δραστικά ανάλογα με αυτό το συμφραζόμενο. Κι αυτό ήταν κάτι που η καθαρά συντακτική φύση της έννοιας της πληροφορίας αδυνατούσε να χειριστεί. Άλλο ζήτημα που προέκυψε σταδιακά ήταν και το ότι ο βιολογικός “κώδικας” δεν φαινόταν να υπακούει σε κανόνες αποδοτικότητας (όπως στο παράδειγμα του ΟΠΑΠ με τη μείωση των απαιτούμενων bit), αλλά ότι αντίθετα μάλλον ήταν “εκφυλισμένος” (εννοώντας εδώ ότι ένα αμινοξύ μπορεί να αντιστοιχεί σε παραπάνω από μία τριπλέτες). Τελικά, κι ενώ όλα τα σπουδαία μαθηματικά μυαλά είχαν αποτύχει να σπάσουν τον κώδικα, ήταν το μέχρι τότε άσημο δίδυμο των Nirenberg και Matthaei που κατάφερε να κάνει το πρώτο σημαντικό βήμα, χωρίς να χρειαστούν το παραμικρό από τα περίπλοκα μαθηματικά της κρυπτογραφίας.

Ναι μεν η αποτυχία της κυβερνητικής να εφαρμοστεί σε προβλήματα γενετικής υπήρξε καθολική, όμως δεν υπήρξε καθόλου εκκωφαντική. Σήμερα είναι αμφίβολο αν οι φοιτητές βιολογίας ή ακόμα και οι ερευνητές του χώρου γνωρίζουν κάτι για το θέμα. Χωρίς να είναι καθόλου κρυφό, αυτό το επεισόδιο μάλλον έχει περάσει στη δικαιοδοσία όσων έχουν κάποια “εξειδικευμένα” ιστορικά ενδιαφέροντα. Αν όμως αφήσει κανείς στην άκρη τη μαθηματική αυστηρότητα, είναι οφθαλμοφανές ότι το λεξιλόγιο και η εννοιολογία της κυβερνητικής έχουν διαποτίσει σε τέτοιο βαθμό τη γενετική ώστε, από μια άλλη άποψη, η επιτυχία της υπήρξε σαρωτική. Οι συνέπειες μιας τέτοιας μεταφορικής χρήσης των εννοιών της κυβερνητικής δεν είναι καθόλου αθώες.
Δεν θα αναλύσουμε εδώ αυτό το θέμα· θα δώσουμε όμως δύο παραδείγματα. Αν τα γονίδια γίνονται αντιληπτά ως πληροφορία, τότε γιατί να μην είναι θεμιτή (και να “πουλιέται” με το κιλό) και η ιδέα ότι αυτή η πληροφορία μπορεί να καταγραφεί, να αποθηκευτεί και σε μελλοντικό χρόνο να ανασυσταθεί και να χρησιμοποιηθεί κατά βούληση (και να πουληθεί, αυτή τη φορά χωρίς εισαγωγικά, στον πελάτη-ασθενή);
Κι ακόμα ειδικότερα για τη βιολογία, η οποία, ούτως ή άλλως, κολυμπάει μέσα σε έναν ωκεανό αβεβαιοτήτων και συμφραζομένων: η μαθηματική αυστηρότητα της κυβερνητικής, την οποία μεταφορικά δανείζεται η γενετική, με πόση λαθραία εγκυρότητα μπορεί να φορτώνει αυτή την τελευταία και τα συμπεράσματά της όταν παρουσιάζονται μπροστά σε ένα νευρωτικό με την υγεία του (και την μετρησιμότητα αυτής) κοινό; Λίγο – πολύ αυτονόητες οι απαντήσεις πλέον… εφόσον διατυπωθούν οι ερωτήσεις. Και το να διατυπωθούν γίνεται όλο και πιο δύσκολο.

Σε αυτό το σημείο σταματάει το σύντομο ιστορικό μας στις απαρχές της γενετικής. [11Στο φετινό φεστιβάλ του Game Over ωστόσο, η μία μέρα είναι ειδικά αφιερωμένη στις σύγχρονες εξελίξεις στη γενετική.] Κλείνοντας, θα αρκεστούμε μόνο σε κάποιες επιπλέον σύντομες επισημάνσεις. Η φρενίτιδα που ξέσπασε τη δεκαετία του 60 γύρω από τη γενετική δεν δείχνει σημάδια κόπωσης, ακόμα και σήμερα. Ο “κώδικας της ζωής” τελικά “έσπασε” κάποια στιγμή, μετά πολλών βαΐων, κλάδων και υποσχέσεων (με πιο απλούς όρους, βρέθηκε ποιες τριπλέτες βάσεων αντιστοιχούν σε ποια αμινοξέα). Υποσχέσεων εν πολλοίς “ακάλυπτων”.
Το ίδιο μοτίβο επαναλήφθηκε μερικά χρόνια αργότερα, με την πανηγυρική έναρξη του προγράμματος για το ανθρώπινο γονιδίωμα, του περίφημου Human Genome Project (δηλαδή της ανάγνωσης ολόκληρης της ακολουθίας βάσεων του ανθρώπινου DNA). Αυτό υποτίθεται ότι ολοκληρώθηκε κάπου γύρω στο 2003, χωρίς να συμβεί τίποτα το επαναστατικό. Η “ζωή” επιμένει να κρατάει πολλά μυστικά ακόμα. Κάτι που δεν φαίνεται να πτοεί κανένα.
Φέτος ανακοινώθηκαν σχέδια για ένα νέο μακροπρόθεσμο πρόγραμμα με στόχο τη συνθετική κατασκευή ανθρώπινου DNA. Χωρίς να υπονοούμε ότι τελικά τίποτα δεν προέκυψε απ’ όλα αυτά (οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί είναι ένα πρόχειρο παράδειγμα), γεγονός παραμένει ότι τα όποια αποτελέσματα υπήρξαν τραγικά αναντίστοιχα σε σχέση με τις αρχικές υποσχέσεις (δεν γνωρίζουμε, αλλά και δεν το αποκλείουμε αυτή η αναντιστοιχία να ασκεί και κάποιου είδους πίεση ώστε τα ερευνητικά αποτελέσματα να ρίχνονται στην αγορά πριν καλά καλά γίνουν κατανοητές όλες οι συνέπειές τους). Θυμάται μήπως κανείς τις υποσχέσεις για γονιδιακές θεραπείες; Εν τω μεταξύ, στο εσωτερικό των ερευνητών της γενετικής, η αυτοπεποίθηση τους όσον αφορά στη κατανόηση των περίπλοκων βιολογικών διαδικασιών δεν βρίσκεται στο ζενίθ της (ασχέτως με το τι παρουσιάζεται προς τα έξω). Ζητήματα, όπως ο ρόλος των επιγενετικών παραγόντων ή των μεταβολικών διαδικασιών εντός των κυττάρων, μόλις που έχουν αρχίσει να αγγίζονται και είναι άγνωστο πού θα οδηγήσουν. Δεν πρόκειται για θέματα που “συγκαλύπτονται” από τους επιστήμονες, όμως σε καμμία περίπτωση δεν βρίσκονται στην πρώτη γραμμή της δημόσιας συζήτησης (και φυσικά για κριτική ούτε καν λόγος).
Ίσως κάποια στιγμή κι αυτά να γίνουν κοινός τόπος και να βρουν τη θέση τους στα φοιτητικά εγχειρίδια. Όμως ο πλούτος αυτής της γνώσης ενδεχομένως τότε να απευθύνεται σε υπηκόους απο-ειδικευμένους απέναντι στο ίδιο τους το σώμα.

Separatrix

Σημειώσεις

1 - Τα τελευταία χρόνια υπάρχει ένα κάπως αυξημένο ενδιαφέρον για τις ιστορικές καταβολές της γενετικής. Δεν είμαστε “υποχόνδριοι” με τις παραπομπές και τις αναφορές. Οφείλουμε όμως να μνημονεύσουμε το σχετικό έργο της (πρόωρα χαμένης) ακαδημαϊκού Lily Kay, που είναι μάλλον από τις λίγες περιπτώσεις κριτικής εξέτασης της γένεσης της σύγχρονης γενετικής. Βλ., π.χ., το βιβλίο της Who wrote the book of life? A history of the genetic code, το οποίο όμως πάσχει από τη γνωστή συμπτωματολογία των σύγχρονων ακαδημαϊκών των θεωρητικών επιστημών, ειδικά όσων έρχονται από την άλλη πλευρά του Ατλαντικού: η συνεχής χρήση της μετα- και απο- δομιστικής ορολογίας δεν προσφέρει τίποτα (αντιθέτως...).
[ επιστροφή ]

2 - Ένας άλλος λόγος για την περιφρόνηση απέναντι στο DNA και την επιμονή στις πρωτεϊνο-κεντρικές θεωρίες ήταν και το ότι η γενικότερη κεντρικοτητά τους στις βιολογικές επιστήμες είχε οδηγήσει στην επένδυση τεραστίων πόσων για τη μελέτη τους. Η αμφισβήτηση αυτής της κεντρικότητάς έθετε σε κίνδυνο πολλά ερευνητικά προγράμματα και καριέρες.
[ επιστροφή ]

3 - Ο όρος στα αγγλικά είναι specificity. Δεν γνωρίζουμε αν υπάρχει κάποια καθιερωμένη απόδοσή του στα ελληνικά στη σχετική βιβλιογραφία.
[ επιστροφή ]

4 - Ο τονισμός στο πρωτότυπο.
[ επιστροφή ]

5 - Δεν το έχουμε ψάξει ιδιαίτερα, αλλά φαίνεται ότι παρόμοιες εξελίξεις στα μαθηματικά είχαν αρχίσει να γίνονται και στη σοβιετική ένωση. Κάποιες πρωτο-κυβερνητικές θεωρίες είχε αναπτύξει την ίδια εποχή ο σπουδαίος ρώσος μαθηματικός Κολμογκόροφ (ασχολούμενος με προβλήματα χρονοσειρών), τον οποίο μάλιστα ο Wiener αναφέρει ρητά ως προπομπό του.
[ επιστροφή ]

6 - Το υπόμνημα του (επιστήμονα) Vannevar Bush προς τον πρόεδρο Roosevelt, με τίτλο Science: the Endless Frontier (1945), θεωρείται κάτι σαν μανιφέστο για τη συνέχιση της πολεμικής ερευνητικής προσπάθειας ακόμα και σε καιρό ειρήνης.
[ επιστροφή ]

7 - Η αεροπορία έγινε ξεχωριστό σώμα (διακριτό από τον στρατό και το ναυτικό) στις η.π.α. μετά τον πόλεμο, γεγονός που δείχνει ότι είχε αρχίσει τότε να γίνεται αντιληπτός ο κεντρικός ρόλος που θα έπαιζε τα επόμενα χρόνια, με βάση και την εμπειρία του πολέμου. Σχετικά με τα τηλεπικοινωνιακά συστήματα τώρα, έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στη σχεδίαση της γερμανικής στρατιωτικής τακτικής, επιτρέποντας στις μονάδες τεθωρακισμένων να κινούνται γρήγορα και σχετικά αυτόνομα (το λεγόμενο Blitzkrieg). Υπενθυμίζουμε ότι μεγάλο μέρος της δουλειάς του Turing αφορούσε στο σπάσιμο του γερμανικού τηλεπικοινωνιακού κώδικα.
[ επιστροφή ]

8 - Για όσους τυχόν είναι ψείρες με τα μαθηματικά, δεν είναι απόλυτα σωστή αυτή η κωδικοποίηση. Αλλά δεν γράφουμε μαθηματικό εγχειρίδιο εδώ.
[ επιστροφή ]

9 - Κάποια από αυτά τα σχήματα υπέθεταν ότι ο κώδικας είναι επικαλυπτόμενος, δηλαδή κάποιες βάσεις μπορεί να μοιράζονται ανάμεσα στις τριπλέτες (π.χ., η ακολoυθία AGTG είναι δύο τριπλέτες, η AGT και η GTG). Άλλα προσπαθούσαν να βρουν “σημεία στίξης” μέσα στην ακολουθία από τα οποία θα ξεκινάει και θα τελειώνει το διάβασμα κάθε τριπλέτας.
[ επιστροφή ]

10 - Αυτό που που είναι σήμερα αποδεκτό για τις μη επικαλυπτόμενες τριπλέτες των βάσεων μόνο καταχρηστικά μπορεί να αποκαλείται κώδικας. Από αυστηρά μαθηματική άποψη, δεν στέκει.
[ επιστροφή ]

11 - Στο φετινό φεστιβάλ του Game Over ωστόσο, η μία μέρα είναι ειδικά αφιερωμένη στις σύγχρονες εξελίξεις στη γενετική.
[ επιστροφή ]