06 февраля 2024, 06:06
Статья на конкурс "Био/Мол/Текст": Если вам тесно в рутине будней лаборатории или не хватает холста и масла для выражения себя, то добро пожаловать в Art&Science, сферу пересечения науки и искусства! Это молодая область, на которую, кстати говоря, уже можно выучиться за рубежом и в России, представляет постиндустриальный тип художественного высказывания с использованием научных методик. Меняющаяся реальность ХХI века требует осмысления, постмодернизм цветет и пахнет, междисциплинарность захватывает позиции. Био-арт — раздолье для молекулярного биолога и художника, которым стало скучно и захотелось сотворить нечто большее. Например, живое произведение искусства с помощью инструментов и методов молекулярной биологии, как это впервые сделал американский художник Джо Дэвис. В этой статье познакомимся с арт-объектом Microvenus и разберемся с тем, как он был создан и "что хотел сказать автор". ![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTMzNQ==.png)
Конкурс "Био/Мол/Текст"-2023/2024
Эта работа опубликована в номинации "Свободная тема" конкурса "Био/Мол/Текст"-2023/2024.![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTMzNg==.png)
![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTMzNw==.png)
![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTMzOA==.png)
Область Art&Science: искусство, наука и обязательно философия
Art&Science — место примирения духовного и материального, абстрактного и предметного, художественного и научного. Сейчас в России это направление только набирает обороты, но уже можно получить высшее образование, на магистерских программах от ИТМО и ВШЭ. Art&Science — это постиндустриальный тип художественного высказывания, использующий передовые технологии и прорывные открытия фундаментальной науки. В рамках Art&Science выделяют несколько ответвлений в зависимости от типа используемых художественных средств выразительности (рис. 1). Био-арт, Робо-арт, Инфо-арт, Нано-арт — художникам под руку с учеными есть где разгуляться... Истоки направления Био-арт уходят к началу XX века, к первооткрывателю антибиотиков Александру Флемингу. Ученый не просто высевал бактерии на чашки Петри, а использовал их как краски и мазками изображал пейзажи и фигуры. Сейчас теми же средствами высказывания пользуется художница из Испании, Maria Peñil Cobo (рис. 2). Бум в молекулярной биологии в конце XX века привел к расширению возможностей Био-арт художников: творцы теперь могут использовать живое не только в качестве материала для воплощения художественной идеи. Инструменты генной и клеточной инженерии позволяют создавать так называемых GFP bunny — кроликов, флуоресцирующих зеленым в ультрафиолетовом свете, или выращивать протезы уха, которые можно имплантировать в живые ткани художника.![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTMzOQ==.png)
![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTM0MA==.png)
![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTM0MQ==.png)
В чем идея живого арт-объекта Microvenus?
Идея Джо Дэвиса состояла в том, чтобы внести в геном бактерии трансген. Обычно трансгены вводят, чтобы модифицированный организм начал синтезировать что-то очень полезное для себя или для человека. Так, например, были созданы рис с повышенным содержанием бета-каротина, бактерии, синтезирующие инсулин, помидоры с увеличенным сроком хранения. Но Джо Дэвис ввел в геном бактерии "инфоген", от которого ей ни горячо, ни холодно: наложенные друг на друга буквы Y и I. Это изображение представляет собой первобытную германскую руну и обозначает как "женщину", так и саму "жизнь". Отсюда пошло название всего арт-объекта — Microvenus, или "Микровенера". Звучит красиво, но как это реализовать технически? Сначала художник перевел изображение символа в двоичный код: растровое изображение размером пять на семь, состоящее из единиц и нулей. Затем двоичный код надо было перевести в четверичный, так как ДНК состоит всего из 4 символов, 4 нуклеотидов (цитозина = С, тимина = Т, аденина = А и гуанина = G) (рис. 4). Для этого нуклеотиды были преобразованы в так называемые "фазово меняющиеся" значения и представлены как С=Х, Т=ХХ, А=ХХХ, G=ХХХХ. В итоге древний символ женщины в виде одной из цепей ДНК выглядел так: AGCGCGCGCGTTGGGGGGCCCCTTTAA.![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTM0Mg==.png)
Окей, информация перекодирована по новым правилам ДНК, но как заставить ее "жить"?
Дальше все просто (для молекулярного биолога, по крайней мере): Джо использовал уже привычные к тому времени методы генной инженерии. Пробежимся по пунктам для наглядности (рис. 5):![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTM0Mw==.png)
- Короткая молекула ДНК с заданной последовательностью, описанной выше, была синтезирована химическим способом. Это можно сделать с помощью автоматических синтезаторов — приборов, которые последовательно подают строительные блоки и все необходимые "сшивающие" реагенты к растущей цепи ДНК.
- Следующим шагом надо было доставить синтезированную молекулу в живой организм, в клетки кишечной палочки Escherichia coli — очень простой и удобный модельный объект [2]. Для этого последовательность ДНК с зашифрованной руной была встроена (упакована) в вектор (транспортировочную коробку, или shipping carton, как ее назвал Джо в своей статье).
- Вектора, используемые в молекулярной биологии, могут быть разной природы. Но для бактерий отлично подходят плазмиды — кольцевые молекулы ДНК. В них ученые могут встроить (упаковать) практически любую желаемую "чужую" последовательность. Плазмиды — это не что-то искусственное и чужеродное для бактерий. В природе бактерии постоянно обмениваются такими носителями данных друг с другом. Это позволяет им быстро адаптироваться и эволюционировать, ведь в плазмидах может содержаться суперполезная информация, например, о том, как противостоять антибиотикам или синтезировать токсины. Получив инструкции на плазмиде и синтезировав все, что там записано, бактерия может победить в конкурентной борьбе с другой бактерией и "захватить мир". Итак, на этом этапе надо сделать так, чтобы бактерия "съела" вектор-плазмиду (пропустила через мембрану внутрь клетки). Танцевать с бубном тут не надо: бактерии все "скушают" сами, надо просто немного их стрессировать повышением температуры (в протоколах для исследователей это называется heat shock). Ну и еще парочка условий... Этот этап называется трансформацией бактерий.
- Наконец, надо создать благоприятные условия для бактерий, чтобы они плодились и размножались. В итоге каждая клетка-потомок изначальной клетки с плазмидой внутри будет также нести вектор, а значит и закодированный символ.
Какие философские идеи стоят за Microvenus?
По словам Джо Дэвиса, проект Microvenus является демонстрацией того, как extrabiological information ("внебиологическая информация") может быть записана в главной информационной биологической молекуле, в ДНК [1]. Символ, созданный человеком, теперь упакован в нежный "живой бокс" (бактерию), которая может быть легко разрушена. Но хрупкость обманчива. В действительности, какими бы ни были агрессивные условия среды, вряд ли все 100% популяции созданных Джо Дэвисом бактерий будут уничтожены (только если не сделать это целенаправленно). Таким образом, если не задаться конкретной целью уничтожения, Microvenus может потенциально существовать в течение периода, который значительно превосходит прогнозируемую продолжительность жизни человечества. Ключ здесь в копийности: кишечная палочка размножается (делится) со скоростью раз в 20 минут. Представьте, сколько поколений этой бактерии, а значит, и копий Microvenus получится только за одни сутки? Теперь не так-то просто уничтожить этот объект культуры, не так ли? Помимо эффективности и долговечности хранения информации, как арт-объект Microvenus обладает и другими свойствами. За счет символизма Microvenus изображает анатомию человека без цензуры, а использованная форма кодирования информации в виде ДНК делает возможным исследование новых методов и средств для внеземного общения. Последнее звучит немного комично. Но именно эта идея была основным посылом Microvenus и многих других Art&science работ того времени (конец 1990-х все-таки). Исследователи пытались создать сообщения для внеземных живых существ, обладающих интеллектом, и вложить в них сложные концепты разума, математики, искусства и жизни в целом. Любое произведение искусства, созданное для связи с внеземным разумом, почти наверняка включает в себя концепции и вопросы, обычно лежащие за пределами чисто художественных изысканий. Такой контекст особенно подходил для проекта Microvenus, который должен был познакомить мир искусства и гуманитарных наук с недавно произошедшим взрывом в понимании молекулярной основы всего живого. Физическая основа Microvenus, как и операции и процессы (реакции), необходимые для его создания, имеют основополагающее значение для всех живых существ. Те же химические соединения и серии реакций используются живыми клетками для создания (или воссоздания) самих себя. Поэтому истинное понимание и расшифровка первого (произведения искусства) предполагает, по крайней мере в некоторой степени, понимание последнего (основ молекулярной биологии). Только зная, что такое ДНК, как она устроена и как она копируется, можно расшифровать послание. Для меня идея Джо выглядит с этой точки зрения немного наивной, ведь едва ли можно быть уверенными, что внеземной разум основывается на той же органике и тех же системах кодирования наследственной информации, что и мы. Да, возможно, внеземные существа и не смогут расшифровать запущенное в космос послание. Для художника важно не это. Джо Дэвис задумывал Microvenus как манифест о возможностях человечества, необратимо возвращающийся назад на Землю, чтобы быть осознанным уже самими людьми.Microvenus — послание внеземному разуму или самим себе?
Почему Джо Дэвис выбрал именно этот древний рунический символ для кодирования и потенциально неограниченного распространения в космосе за счет быстрого деления своего носителя-бактерии? Помимо очевидной простоты изображения и, соответственно, простоты шифровки, выбор был основан на "закрытии дыр" в предыдущих изображениях человеческого тела, отправленных в космическое пространство на зондах NASA в 1972 и 1977 годах. Конечно, художник, по его собственным словам, "вдохновился некоторыми древнейшими сообщениями Homo sapiens самому себе" (фигурки "Палеолитической Венеры" 10–50 тысячелетней давности, рис. 6), но основная причина — цензура при "научных" попытках создать и транслировать послания для внеземного разума. По иронии судьбы, человеческое тело более полно представлено в древних каменных и терракотовых статуэтках, чем в посланиях, подготовленных учеными и отправленных в космос. Известно, что некоторые особенности анатомии человека были намеренно исключены из табличек и записей, которые были запущены на зондах NASA, Pioneer (переводится как "первопроходец") и Voyager (переводится как "путешественник"). Например, Pioneer, первый зонд, который покинул Солнечную систему в 1972 году, нес на борту изображения двух обнаженных человеческих фигур, на которых, согласно западной парадигме, совершенно игнорируется существование волос на лице и теле, а также женских, а не мужских гениталий (рис. 7). Золотая пластинка на зонде Voyager, запущенная в 1977 году, вообще не содержала изображений голых людей, хотя схемы стадий митотического деления клетки, оплодотворения и развития эмбриона присутствовали. Собственно, основной целью создания Microvenus было восполнить недостающие фрагменты человеческого тела (женские гениталии) на изображениях, запущенные в космос.![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTM0NA==.png)
![](https://file.gosniipp.ru/api/img/XCdTbWlEQl8wJ1NNSUdyYWJiZXJfMDYwMl8wNzEzXzIwMjRcbWVzc2FnZXNcZmlsZXNcMzU4OTM0NQ==.png)
Литература
- Joe Davis. (1996). Microvenus. Art Journal. 55, 70;
- Модельные организмы: кишечная палочка .