Научная идея, родившаяся в лаборатории, завтра может стать лекарством, семенами, биопрепаратом или способом производства продовольствия. Входя в жизнь людей, она увеличивает и значение научного достижения, и ответственность ученого перед обществом. Эту связь подробно рассматривает недавний доклад Международного комитета по биоэтике ЮНЕСКО, посвященный этическим вопросам исследований, разработок и применения синтетической биологии. Документ призывает оценивать возможности для медицины, сельского хозяйства, питания, климата и биоэкономики вместе с вопросами безопасности, справедливости, прозрачности и ответственности перед человеком и природой.

Наука меняется стремительно. То, что еще вчера казалось фантастикой, становится лабораторным экспериментом, а затем входит в промышленность, медицину и сельское хозяйство. Искусственный интеллект анализирует тексты и большие массивы данных, дроны наблюдают за полями, роботы участвуют в производстве, анализ генома помогает выявлять заболевания и определять сорта. Теперь эти возможности позволяют проектировать живые системы инженерными методами и целенаправленно изменять их функции.

Это направление на стыке биологии и инженерии называется синтетической биологией.

От чтения языка жизни к новым функциям живых систем

Поначалу термин может показаться сложным. Гены, ДНК, компьютерные модели, роботизированное оборудование и редактирование генома – его инструменты. Если говорить просто, синтетическая биология стремится, прочитав и поняв язык жизни, задать живой системе новую функцию или изменить существующую. Поэтому знания и ответственность в этой области должны развиваться вместе.

Если представить ДНК книгой, гены будут ее словами, а клетка – живой системой, работающей на основе этой информации. Биология изучает содержание книги. Синтетическая биология открывает возможность менять отдельные «предложения» или добавлять новое, выполняющее другую задачу. Доклад ЮНЕСКО также объясняет эту область через проектирование новых биологических путей, организмов и систем, а также перепроектирование существующих природных систем. Сравнение помогает понять общую логику, однако сложность живого требует тщательной проверки каждого решения.

Возможности широки: производство лекарств и вакцин нового поколения с помощью микроорганизмов, быстрая диагностика заболеваний, улучшение почвенного микробиома, создание биоудобрений, работа над культурами, устойчивыми к дефициту воды. Сюда же относятся исследования по сокращению загрязнения пластиком, получению биотоплива, химических веществ и биоматериалов. В докладе особо отмечается значение этих направлений для медицины, мирового производства продовольствия, окружающей среды и климата.

В сельском хозяйстве смысл этих возможностей яснее раскрывается через потребности фермера. Биопрепарат, помогающий растению на засоленной почве, микроорганизм, улучшающий усвоение азота, или работа над продуктом с высокой пищевой ценностью связывают поле с семейным столом. Важны и биосенсоры для раннего обнаружения вредителей и загрязнений, и генетические маркеры, позволяющие отслеживать опасное загрязнение в цепочке движения продукции. Они могут помогать эффективнее использовать воду и удобрения, повышать качество продукции и безопасность продовольствия. Для этого их эффективность и безопасность необходимо оценивать на практике, в местных условиях.

Такие широкие возможности возлагают большую ответственность на тех, кто их создает и использует.

Именно поэтому доклад ЮНЕСКО появился так своевременно. Он предлагает этическую основу для безопасного, справедливого и открытого развития синтетической биологии в общественных интересах. По мере продвижения науки должно быть понятно, кто получит пользу, кто оценит возможные риски и кто будет отвечать за решения. Мы, ученые, обязаны учитывать достоинство человека, интересы природы и будущих поколений с самого начала исследования.

Это легко понять на примере дорожного движения. Разметка, светофоры и ограничения скорости помогают безопасно добраться до цели. Мощной биологической технологии нужны ясные этические ориентиры так же, как быстро движущемуся автомобилю нужен порядок на дороге. Рекомендации доклада ЮНЕСКО призваны обозначить ответственность исследователей, учреждений и компаний, направить научные результаты на благо человека и природы.

Основные идеи доклада важно рассматривать через эту связь с повседневной жизнью. Они касаются не только ученых, но и государственных органов, университетов, научных институтов, бизнеса, журналистов и общественности. Последствия решения, принятого в лаборатории, не ограничиваются ее стенами.

Как научное решение влияет на человека и природу

В каждом проекте ожидаемую пользу и возможный вред следует оценивать вместе. Разработка может лечить болезнь, повышать урожайность или сокращать загрязнение. Одновременно необходимо изучать ее влияние на здоровье человека, животных, растения, почву, воду и биоразнообразие. Ответственное исследование не разделяет эти стороны. Одних добрых намерений недостаточно, нужны и доказательства безопасности.

Из этого следует принцип предосторожности. Возможный вред и еще не до конца понятные последствия необходимо изучать заранее, особенно перед выпуском живого организма в открытую среду или проведением полевого испытания. Испытания должны идти поэтапно, а каждый следующий шаг – опираться на предыдущие результаты. Представить доказательства безопасности и обосновать меры контроля и мониторинга обязаны исследователь и ответственная организация.

При работе с живыми системами особое значение приобретает время. Некоторые последствия могут сохраняться долго, а обратить их вспять бывает трудно. Сегодняшнее лабораторное решение способно повлиять на завтрашнюю природу, фермера и жизнь ребенка. Поэтому долгосрочный экологический мониторинг, поэтапные испытания и учет интересов будущих поколений должны стать неотъемлемой частью научной работы.

Справедливый доступ к результатам – часть той же ответственности. Новые семена, биопрепараты, диагностика и методы лечения должны доходить и до развивающихся стран, небольших хозяйств, людей в отдаленных районах. Эту доступность определяют в том числе цена, лицензирование и условия интеллектуальной собственности. В докладе уделено внимание открытому лицензированию, механизмам совместного использования патентов, справедливому распределению выгод и интересам сообществ при использовании местных генетических ресурсов. Ценность знаний для общества измеряется и возможностью ими воспользоваться.

В этой оценке нельзя оставлять в стороне ценность самой природы. Почва, вода, микроорганизмы, насекомые, растения, животные, моря и леса образуют взаимосвязанную систему жизни. Изменение одной ее части может затронуть другие. Планетарная устойчивость предполагает, что пользу технологии для человека рассматривают вместе со здоровьем экосистем. Такой взгляд позволяет полнее оценить долговременную ценность биологического решения.

Доверие общества к подобным решениям формируется через открытый диалог. Людям нужно понимать назначение технологии, ожидаемую пользу, известные риски и сохраняющуюся неопределенность. Открытыми должны быть и сведения о надзорных организациях, и порядок принятия решений. Доклад ЮНЕСКО придает особое значение регистрации проектов, объяснению рисков и выгод, прозрачности решений и общению с населением простым языком. Для доверия нужна информация, которую человек может понять и проверить.

Прозрачность укрепляется подотчетностью. Ученый, учреждение, компания и организация, финансирующая исследование, должны с самого начала знать свои задачи и ответственность. Меры по снижению предсказуемых рисков, независимая этическая оценка, раскрытие конфликтов интересов и ответственная публикация результатов – части этого порядка. Наряду с признанием научного вклада необходимо определять и ответственность за его последствия.

Здесь начинается участие людей, которых затрагивает технология. Если полевое испытание проходит на земле фермера, биопрепарат влияет на местную среду или проект использует генетические ресурсы местного сообщества, знания, потребности и тревоги этих людей нужно учитывать уже при подготовке проекта. Они должны участвовать в принятии решений и иметь возможность выражать свои интересы. Их участие помогает оценить и жизнеспособность самого решения.

Ответственность за пределами лаборатории

Меры биобезопасности должны соответствовать особенностям организма и проекта. Необходимо оценивать вероятность размножения, распространения и мутации инженерно измененного организма, обмена генетическим материалом или конкуренции с природными видами. Риски для здоровья и экосистем, включая аллергенность, устойчивость к антибиотикам, патогенность и токсичность, исследуются там, где это применимо. План выпуска в окружающую среду должен предусматривать ограничение распространения, устранение возможного вреда, при необходимости – отзыв, последующий экологический мониторинг и информирование соседних территорий. Культура биобезопасности делает эти требования повседневной практикой.

Одни и те же знания могут служить лечению и защите, а при злоупотреблении – использоваться во вред. С этим связаны риски исследований двойного назначения, или dual-use. Работа с патогенами, исследования gain-of-function, направленные на усиление отдельных их свойств, и информация, которую можно обратить на вредные цели, требуют контроля и этической оценки с учетом особенностей проекта. Научное сотрудничество должно сопровождаться пониманием рисков и ответственностью за их снижение.

Искусственный интеллект добавляет к этому еще одну ответственность. Он помогает ученым прогнозировать структуру белков, проектировать генетические конструкции и анализировать большие массивы данных. Цикл Design–Build–Test–Learn – проектирование, создание, испытание и обучение на результатах – ускоряется. Но основания предложенного алгоритмом решения не всегда полностью понятны. Поэтому созданный ИИ биологический проект необходимо проверять, а за окончательное решение должны отвечать человек и учреждение. Доклад призывает оценивать эффективность вместе с достоинством человека, безопасностью и целостностью экосистем.

По мере цифровизации лабораторий кибербиобезопасность становится повседневной необходимостью. Оборудование подключено к интернету, генетические данные хранятся на серверах, заказы на синтез ДНК можно размещать онлайн. Эти связи создают и риски кражи данных, несанкционированного доступа или вмешательства в биологический проект. Поэтому безопасность лаборатории охватывает и стерильность, халаты и перчатки, и защиту цифровой инфраструктуры. Здесь особенно важно сотрудничество биологов со специалистами по информационной безопасности.

Для отдельных направлений доклад рекомендует особую осторожность. Например, предложен глобальный мораторий в отношении mirror cells – гипотетических «зеркальных клеток», молекулы которых по пространственному строению являются зеркальными аналогами природных. Основание – большая неопределенность относительно их взаимодействия с иммунными системами, ферментами и экосистемами. Подчеркивается также необходимость продуманного управления организмами, выпускаемыми в открытую среду, и проектами с высоким риском двойного применения. Темп работы в этих направлениях должен соответствовать способности понимать и контролировать риски.

Эта ответственность не заканчивается на государственной границе. Биологическая разработка в одной стране может повлиять на экосистемы, продовольственную цепочку или безопасность соседней. Поэтому доклад предлагает международные структуры мониторинга и координации, центральный реестр проектов, международную этическую оценку, профессиональные кодексы, образовательные программы и укрепление сотрудничества развитых и развивающихся стран. Чем шире научные возможности, тем важнее общие знания и взаимное доверие для ответственного управления ими.

Если рассмотреть эти направления вместе, общая логика доклада становится яснее. Он призван поддержать научный поиск, учитывающий интересы человека и природы. Вернемся к примеру дорожного движения: наряду со скоростью важны направление, понимание дорожной обстановки и безопасность других. В науке эту задачу совместно выполняют этические ориентиры, надежный контроль и ответственность человека, принимающего решение.

Этическая оценка и проверка безопасности требуют времени и ресурсов. Ученому и предпринимателю необходимо учитывать это в своих планах. Ясные критерии, понятные процедуры и обоснованные решения позволяют исследователю увереннее планировать работу. Такая среда нужна, чтобы технология заслужила доверие общества и прочно вошла в практику. Здесь проявляется и связь между соблюдением правил и научным творчеством.

От рекомендаций ЮНЕСКО к научной культуре

Как биолог я считаю доклад ЮНЕСКО важным и своевременным призывом. Под руководством нашего Президента мы строим Новый Узбекистан, в основе которого лежит достоинство человека. Поэтому необходимо подумать и о том, как включить эти рекомендации в повседневную работу людей и учреждений. С этой целью мы предложили применять HECI параллельно с рекомендациями доклада. Содержание предложения я недавно представил мировому сообществу в научной статье, опубликованной в разделе Biosafety and Biosecurity журнала Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.

В центре предложения – человек, создающий и использующий технологию. Вместе с техническими знаниями ему необходимо развивать ценности, способность принимать решения и предвидеть последствия своей работы. На той же логике основана идея «сельского хозяйства, ориентированного на рынок и проникнутого человечностью», которую мы продвигаем в аграрных реформах Узбекистана. Через STEM+HECI мы предлагаем развивать современные знания вместе с вниманием к интересам человека и ответственностью.

HECI – Humanity, Ethics, Creativity and Imagination, то есть человечность, этика, творчество и воображение. Подход призван обогатить STEM-образование – естественные науки, технологии, инженерию и математику – гуманистическим содержанием и способностью к ответственным решениям. Сначала мы предложили применять его в аграрном образовании и инновациях. Ведь сельскохозяйственная технология должна служить не только урожаю, но и здоровью человека, воде, почве, дехканину, фермеру, семье и будущим поколениям. Эту логику можно развивать и в синтетической биологии, искусственном интеллекте, геномике, медицине, цифровой экономике, энергетике и экологии. STEM помогает освоить инструменты, а HECI – сформировать ориентиры и ответственность человека, который ими пользуется.

Рекомендации ЮНЕСКО дают этическую основу для безопасности, справедливости и участия общественности. HECI призван сделать эти принципы частью профессиональных привычек исследователя и культуры учреждения. Человечность побуждает видеть интересы людей и природы, которых затрагивает технология. Этика требует отвечать за последствия решения. Творчество помогает искать более безопасные, справедливые и доступные решения. Воображение заставляет задуматься о влиянии сегодняшней разработки через десять, двадцать или пятьдесят лет. Эти способности необходимы, чтобы соблюдение правил стало осознанным профессиональным отношением.

Поэтому HECI следует применять вместе с законодательством, независимой этической оценкой и контролем биобезопасности. Например, превращение требований безопасности в выполнимые, доступные по цене и понятные фермеру процедуры при сохранении самих стандартов требует творческого подхода. Обучать этим процедурам молодого ученого, просто объяснять решение местному сообществу и слышать мнение людей – тоже особые умения. Именно через такие повседневные знания, общение и решения рекомендации входят в жизнь.

Принцип справедливого распределения выгод также нуждается в практических решениях. Доступ развивающихся стран, малых хозяйств, сельских женщин, молодых исследователей и местных сообществ к технологии следует учитывать на самой ранней стадии проекта. HECI побуждает носителя знаний искать подходы, отвечающие этим потребностям. Умение представить будущее помогает уже сегодня видеть интересы завтрашнего ребенка, земледельца и природы. Под творческой ответственностью мы понимаем способность осознать проблему и найти лучшее, более безопасное и человечное решение.

Развивать знания и ответственность вместе в Узбекистане

В Узбекистане есть научная основа для развития этого подхода. Наши знания и опыт в геномике, биотехнологии, семеноводстве, микробиологии, ветеринарии, пищевых технологиях и фармацевтике открывают возможности молодым ученым. Совместная работа биолога, генетика, биотехнолога, агронома, врача и инженера расширяет эти возможности. Теперь важно развивать профессиональную подготовку вместе с современной биоэтикой, биобезопасностью, грамотностью в области ИИ и HECI. Научная мощь приносит пользу обществу через человека, способного применять ее ответственно.

Сегодня молодой исследователь, создавая в лаборатории новую биологическую конструкцию, должен одновременно учитывать ее безопасность, пользу для общества, круг пользователей и влияние на природу. Оценивать вероятность и последствия злоупотребления, объяснять результаты понятным неспециалисту языком – тоже часть его профессиональной подготовки. Так ответственность из требования, о котором вспоминают после эксперимента, превращается в повседневную научную привычку.

Руководитель научного института должен следить за числом публикаций и одновременно обеспечивать этическую оценку проектов, выполнение требований биобезопасности и проверку разработок, созданных с помощью ИИ. Понимание молодыми учеными рисков двойного применения и защита интересов местных сообществ также входят в его ответственность. Культура учреждения формируется через регулярное выполнение этих требований.

Задача государственных органов – обеспечивать готовность законодательства, надзорных механизмов и национальных структур биоэтики по мере внедрения технологий. Частью этого процесса должны стать открытые данные и реестры, политика интеллектуальной собственности и справедливый доступ регионов к технологиям. Понятные для исследователя, предпринимателя и общественности процедуры делают внедрение научного решения более ответственным.

Журналист – тоже важный участник этой цепочки. Он должен точно и понятно рассказывать о научных новшествах, отделять подтвержденные данные от обещаний, существующие возможности – от предположений. Излишний страх и необоснованные надежды вредят общественному доверию. Достоверная информация о синтетической биологии помогает людям сформировать осознанное мнение, поэтому открытый диалог – часть научной ответственности.

В этом смысле доклад ЮНЕСКО побуждает шире взглянуть на подготовленность нашего научного сообщества. Наряду с современным оборудованием необходимо развивать образование, этику, право, общение с общественностью, биобезопасность, кибербезопасность, систему интеллектуальной собственности и международное сотрудничество. Если решать эти задачи во взаимосвязи, складывается среда для ответственного применения новых знаний.

Новый Узбекистан, опирающийся на продвигаемый нашим Президентом принцип достоинства человека, может внести в этот процесс свой опыт. Мы продвигали STEM+HECI, связывая его с аграрным образованием, инновациями в тесном сотрудничестве с фермером, гендерным равенством и ответственностью за воду и почву. Теперь эту логику можно продолжить в эпоху синтетической биологии и искусственного интеллекта. Ее ценность – в развитии знаний и ценностей человека вместе с технологиями.

Такой подход может помочь молодым ученым освоить культуру ответственного исследования, а институтам – укрепить этическую оценку и биобезопасность. Технологии станут понятнее населению, научный прогресс будет связан с национальными интересами, общественным доверием и международной ответственностью. Так Узбекистан сможет внести вклад и в культуру ответственных инноваций. Эта цель должна проявляться в образовании и повседневной практике учреждений.

Например, в современном университете студент-биолог будет изучать биоэтику вместе с анализом генома. Инженер научится оценивать влияние создаваемого устройства на общество. Агроном будет рассматривать вместе почву, воду, здоровье человека и интересы фермера. Врач – защищать достоинство пациента и конфиденциальность его данных, предприниматель – согласовывать рыночные возможности с общественными интересами. Когда технические знания обогащены этими способностями, профессиональные решения становятся более продуманными.

В лаборатории протокол безопасности должен стать повседневным порядком работы, а ученый еще до начала эксперимента – оценивать цель и возможное влияние его результатов. Молодой исследователь будет учиться ответственно вести работу и готовить ее результаты к публикации. Разработка, созданная с помощью ИИ, пройдет проверку, а за окончательное этическое решение продолжит отвечать человек. Именно в этих привычках проявляется ценность научной культуры.

В сельском хозяйстве сохраняется та же связь. Биотехнология, геномика, сенсоры, дроны, искусственный интеллект и водосберегающие решения должны помогать фермеру в повседневных решениях. Их общая цель – здоровье человека, благополучие фермера, здоровая почва, сохранение воды и продовольственная безопасность. Ценность каждого новшества в поле раскрывается через эти результаты.

Наука и ответственность перед будущим

Вернемся к примеру дорожного движения: доклад ЮНЕСКО задает необходимые синтетической биологии этические ориентиры. HECI направлен на развитие знаний, ценностей, творчества и воображения человека, принимающего решения на этом пути. Чем шире возможности искусственного интеллекта, геномики и автоматизации, тем важнее осознанный человеческий выбор. STEM помогает развивать техническую мощь, а HECI – способность ответственно ею пользоваться. Оба направления должны работать вместе в образовании и практике учреждений.

Синтетическая биология может многое дать медицине, производству продовольствия, сельскому хозяйству, адаптации к климату и биоэкономике. Эти возможности необходимо развивать вместе с безопасностью, справедливостью, прозрачностью, общественным доверием и уважением к природе. Когда скорость научного поиска сочетается с тщательной проверкой и подотчетностью, технология занимает надежное место в жизни общества. Ее практическая ценность проявляется в здоровье людей, благополучии фермеров и возможностях, сохраненных для будущего.

Новый Узбекистан как страна, открытая науке и инновациям, должен эффективно использовать возможности биотехнологии, цифровизации, искусственного интеллекта, аграрных инноваций, образования и биоэкономики. На этом пути важно укреплять уважение к достоинству человека и этическую ответственность, развивать творческий поиск решений и умение представлять будущее. В этом и заключается смысл предложения совместно внедрять в практику рекомендации ЮНЕСКО и подход HECI.

Наука открывает человеку новые пути. Этика помогает видеть последствия решений, творчество – находить выход из сложных проблем, воображение – понимать будущее, которое мы строим. Ценность научного достижения определяется и тем, что оно дает людям, обществу, природе и будущим поколениям. Сохраняя эту ответственность, мы направляем знания и инновации на служение прогрессу.

Наука, способная изменять жизнь, прежде всего должна уважать жизнь.

Иброхим Абдурахмонов,
министр сельского хозяйства Республики Узбекистан, академик