Reakcja chemików

Jesteśmy niewolnikami myślenia liniowego, żyjemy w złudnym przekonaniu, że przyszłość rozwijać się będzie w podobnym tempie, do jakiego przyzwyczaiła nas historia. Wystarczy jednak, by jeden tylko czynnik wymknął się spod kontroli, a ułomność naszej wyobraźni wychodzi na jaw. – Z obliczeń mojego zespołu wynika, że już za siedem lat dojdzie do Peak Oil – momentu, w którym wydobycie ropy naftowej rosnąć będzie wolniej niż apetyt na ten podstawowy surowiec współczesnej cywilizacji – przekonuje Walter Kohn z University of California w Santa Barbara.

Najnowszy numer magazynu „American Scientist” idzie jeszcze dalej i zapowiada, że konsekwencją nasilającej się presji demograficznej będzie Peak Everything – obok ropy kończą się bowiem inne zasoby, nie tylko energetyczne, także czystej wody, czystego powietrza, ziemi uprawnej. Do tego dochodzi globalne ocieplenie, zwiastujące rozmaite plagi. Ale przecież jest i druga strona: człowiek zawsze uciekał spod katowskiego topora, ratując się niespożytą energią kreatywną. Kolejne odkrycia i wynalazki nie tylko rozwiązywały najbardziej palące problemy, lecz także pozwalały ludziom żyć coraz lepiej. I nic się pod tym względem nie zmieniło – przekonywali w bawarskim Lindau najwybitniejsi uczeni świata.

Jak co roku od blisko już 60 lat, na zaproszenie książęcej rodziny Bernadottów, do położonego nad Jeziorem Bodeńskim miasteczka przyjechało 23 laureatów Nagrody Nobla, by spotkać się z liczącą blisko 600 osób rzeszą młodych naukowców z całego świata.

Tematem przewodnim tegorocznej konferencji w Lindau była chemia, a kolejne wykłady pokazywały, że pojęcie postępu, w które tak wątpią dziś humaniści, w naukach przyrodniczych nie jest wyświechtanym frazesem. Aaron Ciechanover z Instytutu Technologii Technion w Hajfie przekonywał, że rozpoczęła się właśnie trzecia rewolucyjna epoka w projektowaniu leków. Era pierwsza trwała do lat 70. ubiegłego stulecia i polegała głównie na przypadkowych odkryciach, które doprowadziły do odkrycia aspiryny i penicyliny. W drugiej połowie XX w. poszukiwanie nowych leków stało się bardziej racjonalne – przypadek został zastąpiony żmudną pracą tysięcy laborantów. Po to, żeby trafić na właściwą substancję leczniczą, musieli oni zsyntetyzować i przetestować dziesiątki tysięcy związków chemicznych.

Wiek XXI otworzył jednak zupełnie nową perspektywę – dzięki połączeniu wiedzy, jaką dostarcza biologia molekularna i genomika, z umiejętnościami chemików nadeszły czasy, kiedy leki będą projektowane bardzo precyzyjnie – substancje lecznicze będą dostosowane nie tylko do konkretnej choroby, lecz także do poszczególnych osób (wielkim problemem współczesnej farmakologii jest fakt, że ludzie reagują na ten sam lek inaczej). Tryskającemu prometejskim optymizmem Cichanoverowi wtórował Ryoji Noyori, wirtuoz chemii organicznej z Uniwersytetu w Nagoi. W oszałamiającym spektaklu zademonstrował, że cząsteczki i atomy można nakłonić do pełnego niemal posłuszeństwa, by tworzyć nową materię o dowolnych właściwościach. Noyori przekonywał, że o ile chemia była nauką cywilizacji XX w., to podstawą cywilizacji XXI w. stanie się „zielona chemia”; nie tylko dostarczy potrzebne człowiekowi substancje, lecz umożliwiać będzie ich pozyskiwanie z coraz większą efektywnością energetyczną i surowcową.

Jeśli ktoś choć przez chwilę pomyślał, że japoński uczony chełpi się nadmiernie, musiał porzucić wątpliwości po wystąpieniu króla katalizy Gerharda Ertla z Instytutu Fritza Habera Towarzystwa Maksa Plancka w Niemczech. Cuda, o których mówili Ciechanover i Noyori, nie byłyby możliwe, gdyby nie kataliza. Polega ona na wykorzystaniu specjalnych substancji, które wspomagają przebieg reakcji chemicznych, choć same w nich bezpośrednio nie uczestniczą. Zwykłym śmiertelnikom katalizator kojarzy się z częścią układu wydechowego samochodu służącą dopalaniu produktów spalania benzyny w silniku. W laboratoriach i fabrykach katalizatory umożliwiają wytwarzanie z coraz większą wydajnością nowych substancji: leków, tworzyw sztucznych, barwników, środków ochrony roślin – o właściwościach, jakie filozofom się nie śniły.

Do niedawna jednak kataliza, podobnie jak projektowanie leków, polegała głównie na szukaniu optymalnych rozwiązań metodą prób i błędów. Dziś odsłoniła swoje niezwykłe tajemnice, dzięki czemu poszukiwanie nowych katalizatorów, podobnie jak nowych leków, nabrało zupełnie nowego charakteru. Igranie z przypadkiem ustępuje planowemu projektowaniu. To niezwykle ważne, bo nowe katalizatory są pilnie potrzebne, by pomóc w rozwiązaniu kolejnych wyzwań, jak choćby sztuczna fotosynteza. Gdyby bowiem udało się opracować opłacalną metodę rozszczepienia wody na wodór i tlen pod wpływem światła słonecznego, problem Peak Oil przestałby być zmartwieniem.

Kolejne meldunki z naukowego frontu gruntowały przekonanie, że człowiek już dziś dysponuje wiedzą i pomysłami, by rozwiązać najpilniejsze problemy związane z chorobami, głodem, zanieczyszczeniem środowiska, brakiem czystej wody, dostępem do energii.

Nie potrzeba wielkiej rewolucji technologicznej, lecz jedynie dalszej żmudnej pracy nad udoskonalaniem metod i technik. Dlaczego więc w Lindau zamiast powszechnej radości panowała atmosfera przygnębienia? Jeden z uczestników skomentował na swoim blogu, że czuł się jak bohater greckiej tragedii: wiemy wszystko, co trzeba, by żyć w szczęściu, a jednak czujemy, że nadchodzi katastrofa. Na czym miałaby ona polegać? Na tym, że dzięki postępowi w nauce rozpoczęła się nowa epoka w historii Ziemi – antropocen. Pojęcie to ukuł Paul Crutzen, który dostał Nagrodę Nobla za wyjaśnienie tajemnicy dziury ozonowej. Zdaniem Crutzena, człowiek zyskał zdolność oddziaływania na procesy geologiczne i atmosferyczne, czego spektakularnym dowodem była dziura ozonowa, a dziś są zmiany klimatyczne i jeden z ich aspektów – globalne ocieplenie. Mario Molina, dzielący z Crutzenem Nagrodę Nobla, tłumaczył, jaka jest stawka: – Atmosfera i klimat tworzą system złożony. Istnieje zagrożenie, że nadchodzi punkt przełomu (tipping point), w
którym system ten zmieni radykalnie swoje parametry.

Mówiąc wprost, warunki na Ziemi mogą zmienić się bardzo szybko w stopniu większym niż ludzka możliwość przeciwdziałania lub adaptacji. Molina wyjaśnia, że pewności takiej zmiany nie ma, a jej prawdopodobieństwo szacuje na 20–30 proc. I pyta: czy wobec tego nie opłacałoby się już dziś podjąć działań przeciwstawiających się zmianom? Czym są koszty rzędu 1–2 proc. globalnego PKB, potrzebne na inwestycje w nowe technologie i redukcję emisji gazów cieplarnianych, wobec ryzyka, że stracić można wszystko?

Zgodne przekonanie panujące w Lindau, że człowiek dysponuje odpowiednimi narzędziami, by uratować przyszłość, nie oznaczało zgody, które z tych narzędzi zastosować. Co na przykład z energetyką jądrową? Rozwiązanie sprawdzone, wręcz idealne na okres potrzebny do udoskonalenia alternatywnych wobec paliw kopalnych technologii energetycznych. Walter Kohn tonował jednak zapał kolegów noblistów: – Jestem na tyle stary, że pamiętam Hiroszimę i Nagasaki. Jestem jednak jeszcze na tyle młody, że czytam gazety. Hiroszima pokazała, jak niewiele potrzeba, by uzyskać psychologiczne przyzwolenie na wykorzystanie apokaliptycznej wręcz broni. Obecna sytuacja polityczna w wielu miejscach na świecie pokazuje, że w każdej chwili może pojawić się pokusa sięgnięcia po tę broń. W tym kontekście rozwój energetyki jądrowej to recepta na nieuniknioną wojnę jądrową.

Podobny opór wzbudziły rozważania Mario Moliny o geoinżynierii, czyli celowym oddziaływaniu na atmosferę (np. przez rozpylanie substancji odbijających promienie słoneczne), by zmniejszyć temperaturę. To prawda, że rozwiązania takie są technicznie możliwe, problem w tym, że niezwykle trudno przewidzieć ewentualne skutki uboczne. To jednak nie spór, po jakie metody sięgnąć, jest dziś problemem. Istotniejsze jest pytanie, dlaczego mimo świadomości zagrożeń i istnienia tak wielu rozwiązań nie podejmujemy adekwatnych działań? Na to pytanie chemia nie odpowie, choć próbowało to robić wielu obecnych w Lindau chemików. Kurt Wütrich z politechniki w Zurychu stwierdził, że człowiek jest istotą reaktywną, a nie aktywną. Dopiero wówczas, kiedy jest naprawdę źle, właściwe działania podejmują ci, którzy jeszcze przetrwali. Bardziej złożoną argumentacją posługiwał się Harold Kroto. Stwierdził on, że przez wieki misją nauki była walka z tzw. zdrowym rozsądkiem (common sense), który Albert Einstein definiował jako „sumę
przesądów nabytych przed ukończeniem szesnastu lat”. Najlepszym przykładem jest dzieło Kopernika, który wbrew powszechnej i oczywistej opinii stwierdził, że Ziemia nie jest środkiem Wszechświata. Rozwój nauki nie doprowadził jednak wcale do triumfu rozumu. Dziś światem rządzi nonsens (common nonsense). Doskonale ilustruje to twierdzenie klip wideo krążący w Internecie, w którym Sylvia Allen, republikańska senator z Arizony, podczas debaty parlamentarnej używa argumentu: „Ziemia istnieje sześć tysięcy lat...”, by przekonać, że skoro człowiek w tym okresie jej nie zniszczył, to nie zrobi tego nadal.

Mary Midgley, znakomita brytyjska filozofka zajmująca się m.in. refleksją nad ekologią i antropologią, stwierdziła niedawno na konferencji naukowej zorganizowanej przez Komisję Europejską w Brukseli, że największym wyzwaniem dla współczesnej nauki jest wyjaśnienie zagadki psychology of denial – psychologii zaprzeczenia, polegającej na niezwykłej konsekwencji, z jaką człowiek odrzuca niewygodne dla siebie prawdy. Konsekwencji tej nie jest w stanie złamać ani nagromadzona przez naukę wiedza, ani liczne lekcje z historii pokazujące, że rzeczywistości nie da się oszukać.

Edwin Bendyk