Капеллан дьявола: размышления о надежде, лжи, науке и любви - Ричард Докинз

Поэтому, ненавидите ли вы гомосексуалов или любите, хотите ли вы посадить их за решетку или “вылечить”, не стоит подводить под это генетические основания.

“Сын” закона Мура [131]

Великие люди, своротившие горы, иногда развлекаются перегибанием палок. Питер Медавар знал, что делает, когда написал в рецензии на книгу Джеймса Уотсона “Двойная спираль”:

Нет никакого смысла спорить с кем-либо бестолковым настолько, что он не понимает: этот комплекс открытий (молекулярная генетика)  — величайшее научное достижение XX века.

Медавар, как и автор рецензируемой книги, мог с лихвой оправдать свою заносчивость, но не обязательно быть бестолковым, чтобы не согласиться с его мнением. Как насчет предшествующего англо-американского набора открытий, известного как неодарвинизм, или синтетическая теория эволюции? Физики имели бы все основания выдвинуть на роль “величайшего достижения” теорию относительности или квантовую механику, а космологи — расширение Вселенной. Окончательно решить, что именно было “величайшим”, невозможно, однако молекулярно-генетическая революция, несомненно, стала одним из величайших научных достижений XX века, а значит, и человеческого вида за все время его существования. Куда мы ее заведем — или куда она нас заведет — в следующие пятьдесят лет? К середине века суд истории может постановить, что Медавар был ближе к истине, чем допускали его современники или даже он сам.

Если бы меня попросили охарактеризовать молекулярную генетику одним словом, я выбрал бы слово “цифровая”. Разумеется, генетика Менделя тоже была “цифровой”: она предполагала дискретность в независимом распределении генов при скрещиваниях. Но что у генов внутри, было неизвестно, и они по-прежнему могли оказаться субстанциями с непрерывно изменчивыми свойствами, силой и оттенками, необъяснимо и запутанно связанными со своими проявлениями. Генетика Уотсона — Крика — “цифровая” от начала до конца, “цифровая” до мозга костей, представленного самой двойной спиралью. Размер генома можно измерять в гигабазах[132] с такой же точностью, как размер жесткого диска измеряют в гигабайтах. Более того, эти две единицы можно переводить одну в другую, умножая на константу. Современная генетика представляет собой чистые информационные технологии. Именно поэтому ген антифриза можно скопировать из тела арктической рыбы и вставить в помидор[133].

За те полвека, что прошли со дня знаменитой совместной публикации Уотсона и Крика, взрыв, вызванный высеченной ими искрой, экспоненциально расширялся, как и подобает взрыву. Я думаю, что могу употребить слово “экспоненциально” в буквальном его смысле и могу подкрепить это мнение аналогией с более известным взрывом, на сей раз в информационных технологиях в традиционном понимании. Закон Мура гласит, что вычислительная мощность компьютеров увеличивается вдвое за каждые полтора года. Это эмпирически установленный закон без общепринятого теоретического обоснования, хотя Натан Мирволд и предлагает на эту роль остроумную самоотносимую конструкцию, “закон Натана”, который гласит, что программное обеспечение растет быстрее, чем предполагает закон Мура, и именно этим объясняется закон Мура. Какой бы ни была его причина (или комплекс причин), закон Мура выполняется уже почти пятьдесят лет. Многие аналитики ожидают, что он будет выполняться еще столько же, и это будет иметь поразительное влияние на дела людские — но мой очерк посвящен иному.

Давайте вместо этого зададимся вопросом, существует ли в информационных ДНК-технологиях некий эквивалент закона Мура. Лучшей мерой здесь, конечно, будет мера экономического свойства, потому что деньги дают нам хороший сводный индекс человекочасов и стоимости оборудования. Проходят десятки лет, и что происходит со стандартным числом килобаз ДНК, которые можно секвенировать за определенную сумму денег? Возрастает ли оно экспоненциально, и если да, то каково время его удвоения? Заметьте, кстати (это еще одно проявление того, что наука о ДНК — одна из отраслей информационных технологий), что совершенно безразлично, от какого животного или растения получена эта ДНК. Технологии секвенирования и их стоимость примерно одинаковы. Более того, не прочитав записанное в ДНК текстовое сообщение, невозможно сказать, взята ли эта ДНК у человека, гриба или микроба.

Выбрав свой экономический стандарт, я не знал, как на практике узнать стоимость секвенирования. К счастью, я догадался спросить об этом своего коллегу — Джонатана Ходжкина, профессора генетики из Оксфордского университета. И с радостью узнал, что он недавно сделал именно то, что мне нужно, когда готовился к лекции для школы, в которой когда-то учился. Ходжкин любезно прислал мне следующие оценки стоимости в фунтах стерлингов секвенирования одной базы (то есть одной буквы кода ДНК). В 1965 году эта стоимость составила около тысячи фунтов за букву для секвенирования 5$ рибосомной РНК бактерии (не ДНК, но секвенировать РНК стоит примерно столько же). В 1975 году стоимость секвенирования ДНК вируса Х174 составила около десяти фунтов за букву. Ходжкин не нашел подходящего примера для 1985 года, а в 1995 году стоимость составила один фунт для секвенирования ДНК Caenorhabditis elegans — крошечного червя-нематоды, в которого молекулярные биологи настолько влюблены, что называют его просто “нематода” или даже просто “червь”[134]. Около юоо года, к тому времени, когда увенчался успехом проект “Геном человека”, стоимость секвенирования составляла около 0,1 фунта за букву. Чтобы показать положительную тенденцию, я взял обратные этим величинам показатели “соотношения цена — качество”, то есть количество ДНК, которое можно секвенировать за определенную сумму денег (я выбрал тысячу фунтов с поправкой на инфляцию). Я нанес полученные показатели в базах на тысячу фунтов на логарифмическую шкалу, удобную тем, что на ней график экспоненциального роста имеет вид прямой линии.

Я должен вслед за профессором Ходжкином отметить, что данные по этим четырем точкам рассчитаны лишь в первом приближении. Тем не менее их близость к прямой линии достаточно убедительна, что заставляет предположить экспоненциальный рост наших возможностей в области секвенирования ДНК. Время удвоения (или время сокращения стоимости вдвое) составляет два года и три месяца, что сопоставимо с полутора годами, о которых говорит закон Мура. В той степени, в какой секвенирование ДНК зависит от мощности компьютеров (а эта степень довольно высока), открытый нами новый закон, должно быть, многим обязан самому закону Мура, что оправдывает мое шуточное название — “сын” закона Мура.

Вообще-то у нас нет никаких оснований ожидать экспоненциального роста технического прогресса. Я не пытался строить графики, но удивился бы, если бы оказалось, что, скажем, скорость летательных аппаратов, расход топлива автомобилей или высота небоскребов меняются экспоненциально. Я подозреваю, что они меняются не вдвое за постоянные промежутки времени, а ближе к арифметической прогрессии. Действительно, покойный Кристофер Эванс [135] писал еще в 1979 году, когда закон Мура едва вступил в силу:

Сегодняшний автомобиль отличается от автомобиля первых послевоенных лет по целому ряду показателей... Но давайте на минуту представим, что автомобилестроение за тот же период развивалось с такой же скоростью, как компьютерная промышленность: насколько дешевле и эффективнее были бы современные модели? Сегодня можно было бы купить “Роллс-ройс” за 1 фунт 35 пенсов, он расходовал бы один галлон топлива на три миллиона миль, а мощность его двигателя была бы как у (лайнера) “Королева Елизавета — 2”. А если вас интересует миниатюризация, то вы могли бы разместить полдюжины машин на булавочной головке.

Космонавтика тоже казалась мне отраслью, где возможен умеренный, поступательный рост, как в автомобилестроении. Но затем я вспомнил интереснейшие рассуждения Артура Кларка, чьим авторитетом пророка нельзя пренебречь. Представьте себе космический корабль будущего, улетающий к далекой звезде. Даже если он будет лететь с самой высокой скоростью, возможной на нынешнем этапе развития космонавтики, ему все равно потребуется не одно столетие, чтобы достигнуть цели. И прежде чем он проделает половину своего пути, его перегонит более быстрый корабль — продукт технологий одного из следующих столетий. Кто-то мог бы сказать, что первый корабль вообще не стоило труда запускать. Из тех же соображений и второй корабль тоже не стоило труда запускать, потому что члены его команды обречены помахать руками своим правнукам, проносящимся мимо на третьем корабле, и так далее. Одним из способов разрешить этот парадокс будет указание на то, что технологии, необходимые для создания последующих кораблей, не стали бы доступны без исследований и разработок, которые пошли на создание их более медленных предшественников. Я дал бы тот же ответ любому, кто предположил бы, что поскольку весь проект “Геном человека” теперь можно было бы начать с нуля и завершить гораздо быстрее, значит, и само это предприятие следовало отложить на соответствующий срок.