Нематода C. elegans – прекрасный тому пример. В зрелом состоянии она достигает размера меньше печатной запятой, проходит цикл от рождения до смерти примерно за две недели, имеет рудиментарную нервную систему с мозгом, активно размножается и, скорее всего, является простейшим из живых существ, имеющих схожие с человеком гены. Данные качества, наряду с прозрачным и визуально заметным телом, делают этих крошечных существ идеальными и наиболее изученными объектами исследований.
За последние десятилетия исследователи морили нематод голодом, охлаждали и нагревали их в поисках артефактов. Они изучали нематод вдоль и поперек с помощью современных микроскопов, вращали их в центрифугах на невероятных скоростях, вводили им антитела, размечали с помощью микролучей лазера для разрушения отдельных клеток, профилировали белки, выделяли и амплифицировали отдельные гены для подробного изучения.
В 2011 году группа амбициозных ученых создала проект OpenWorm, призванный объединить исследователей нематод со всего света в попытке взломать код, по которому работает C. elegans[193].
C. elegans содержит 302 мозговые клетки (для сравнения: у нас этих клеток 100 миллиардов… конечно же, если вы не злоупотребляли наркотиками в колледже и не пили много диетической колы), которые были размечены в коннектоме – специальной диаграмме со структурой связей, демонстрирующей мозг червя в действии. В качестве первого шага к полному представлению C. elegans в виде виртуальной сущности ее нейроны были преобразованы в компьютерную программу, которую использовали для анимации небольшого робота. Сотрудники OpenWorm создали роботизированные аналоги для мотонейронов, носа и других частей тела червя[194]. При загрузке робот с удивительной точностью копировал движения настоящей нематоды.
За последние несколько десятилетий мы перешли от поверхностного понимания того, как функционируют нематоды, к глубокому. А возрастающая сложность инструментов помогла расширить наши знания.
Чтобы дойти от нашей нынешней точки понимания биологии человека до точки, где наши знания об устройстве человека будут равнозначны тому, что мы знаем о C. elegans, потребуется сложная карта, которую мы только начинаем строить. «Атлас клеток человека» (Human Cell Atlas) – это открытая «корреляционная платформа», объединяющая данные по биологии человека со всего света. Со временем, когда мощность исследовательских инструментов будет расти, а знания ученых – складываться, будет увеличиваться и эта коллекция «исчерпывающих эталонных карт всех клеток человека»[195]. На начальных этапах абсолютная сложность организма будет превышать возможности наших сравнительно скромных инструментов и ограниченных знаний. А затем эта ситуация изменится. Наглядный ответ «почему» приведен на графике на следующей странице.
За прошедшие миллионы лет наша биология ничуть не стала проще, но сложность и возможности наших инструментов развиваются в геометрической прогрессии.
Основная идея экспоненциального изменения заключается в том, что инновации порождают инновации. Чем больше мы разрабатываем качественных инструментов, тем эффективнее и рациональнее мы организуем себя и взаимодействуем друг с другом – и тем больше у нас появляется идей для разработки сложных инструментов, новых способов организации и взаимодействия, что порождает еще более качественные идеи. Вот почему потребовалось около 12 000 лет, чтобы перейти от аграрной к промышленной революции, и всего пара сотен, чтобы перейти от промышленной революции к информационной. Каждая технологическая революция способствует наступлению следующей, сокращая временной отрезок между ними и усиливая влияние на общество. Футуролог Рэй Курцвейл назвал этот процесс законом ускоряющейся отдачи[196].
В 1999 году Курцвейл предсказал, что общий объем технического прогресса за XX век будет превышен уже за первые 14 лет XXI века. Курцвейл предположил, что по мере наложения инноваций друг на друга достичь полного объема достижений XX века можно будет за семь лет, начиная с 2021 года. И затем, спустя короткий период времени, на тот же объем изменений XX века потребуется около года. В конечном счете общий объем технического прогресса за XX век – весь путь от доавтомобильной эпохи к созданию международных космических станций – займет считанные месяцы[197].
С момента изобретения микропроцессора в начале 1970-х годов это форсирование подкреплялось законом Мура – наблюдением, что при равных затратах вычислительная мощность удваивается в среднем каждые два года, и около полувека эта тенденция сохраняется. Ведь благодаря закону Мура мы ждем, что каждая последующая версия смартфона будет легче и быстрее. И это как минимум.
Информационная революция предоставила нам практически неограниченный доступ к информации и друг к другу, а тысячи образованных людей, объединенных в общую сеть и работающих сообща над решением одной и той же серии проблем, оказываются в 1000 раз более изобретательными, чем мы все вместе, но работающие по отдельности. Кроме того, сеть людей, дополненная возможностями ИИ, может стать в разы прогрессивнее, чем 1000 людей, работающих вместе. По мере роста мощности ИИ растет и потенциальная сложность сверхинтеллекта, который по силе своей не просто превзойдет всех людей вместе взятых, но и подарит нам новые возможности, чтобы преобразовать наш вид и мир вокруг. Со временем все сложное станет легким, а все то, что для современных инструментов и возможностей кажется недостижимым, – простым.
Сегодняшние мы как вид проходим путь от создания технологической основы для генной инженерии человека к поиску нужных решений и представления о границах возможного в будущем. Затем все это поможет нам сделать иллюзорное будущее реальным. Даже легенды прошлого странным образом становятся новой реальностью. Идеальный тому пример – один из древнейших мифов о слиянии человека с животными.
Слово химера происходит от греческого слова коза. В греческой мифологии химеру представляли гибридом разных животных – как правило, льва с головой козла и иногда с хвостом дракона. В «Илиаде» Гомер писал: «Лютую, коей порода была от богов, не от смертных: / Лев головою, задом дракон и коза серединой»[198][199]. В Инферно Данте Герион является средневековой версией Химеры: «чудовище с хвостом остроконечным… имея / Приятный лик, напоминало змея»[200][201]. Похожее существо встречается во многих древних культурах. Китайский Цилинь, мифическое существо с шеей жирафа, рогами оленя и рыбьей чешуей, якобы предзнаменует рождение и смерть важных правителей. Индийского Ганеша, сына богов Шивы и Парвати, изображают с телом человека и головой слона.
Совсем недавно химерой стали называть любое существо, состоящее из частей нескольких растений или животных. Эта концепция перешла из мифов в нашу реальность.
Около 100 лет назад впервые для лечения диабета использовали инсулин, полученный от коров. Инсулин, извлеченный из организма собак, свиней и коров, позволял людям жить с диабетом и десятилетиями спасал миллионы жизней. Затем человек смог генетически модифицировать бактерии E. coli и наладить с их помощью масштабное производство «человеческого» инсулина.
Более трех десятилетий назад врачи придумали использовать аортальные клапаны свиней и коров для восстановления сердца человека. Хотя для евреев, мусульман и индуистов это спорная процедура[202], использование аортальных клапанов, очищенных от клеток животных, стало основой сердечно-сосудистой трансплантационной хирургии даже среди этих наций. Польза от подобных вмешательств превышает риски.
Ученые добились большего успеха в трансплантации сердечных клапанов животных, но не целых органов. В 1984 году калифорнийский хирург Леонард Бейли с командой провел знаменитую операцию – трансплантацию сердца павиана Бэби Фэй, ребенку, рожденному с редким врожденным пороком – синдромом гипоплазии левых отделов сердца. Хотя с тех пор прошло несколько таких операций, все эти попытки пересадки органов от животного к человеку не увенчались успехом, поскольку такие органы отторгала иммунная система человека.
Несмотря на то что Бэби Фэй умерла меньше чем через месяц после операции, эта методика открыла двери для развития более безопасной трансплантологии от человека к человеку, которая спасла сотни тысяч жизней. Тем не менее эти трансплантации сопряжены с двумя серьезными трудностями. Во-первых, человеческое тело настроено на отторжение чужеродной ДНК. Поэтому после пересадки органов таким людям приходится всю жизнь принимать иммунодепрессанты, а это повышает риск других заболеваний. Во-вторых, США и другие страны страдают от катастрофической нехватки донорских органов.
По состоянию на август 2017 года в листе ожидания на пересадку органов в США находилось 114 000 человек. По 20 человек, ожидающих своей очереди, умирают ежедневно. Теоретически этот нескончаемый и смертельно опасный дефицит органов можно было бы исправить простым изменением в политике страхования[203]. Один донор может пожертвовать до восьми органов. Получается, что потенциально один человек может спасти до восьми жизней. Но этого не происходит. В США донорство органов поддерживают 95 % людей, но лишь 54 % из них являются зарегистрированными донорами[204]