Машина творения: Новые организмы, редактирование генома и лабораторные гамбургеры - Эми Уэбб

Ознакомительная версия. Доступно 17 из 87 стр. работает отдельно и в виде комплексной системы, принимающей решения и поддерживая в нас жизнь. Почему наша биология устроена как дедушкины часы филигранной работы, с которыми ее часто сравнивают? Французский математик и философ Рене Декарт задался вопросом о сознании и о том, каким образом мы вообще можем проверить, что наши мысли реально существуют. В книге «Размышления о первой философии» он предложил мысленный эксперимент, попросив читателей представить себе, как демон создает иллюзию окружающего их мира. Если физический, сенсорный опыт читателя от плавания в озере был всего лишь конструктом демона, то этот человек не мог знать о том, что плавал. Но, с точки зрения Декарта, если читатель осознает собственное существование, значит, он отвечает критериям истинного знания. «Я есть, я существую, когда бы это ни было произнесено мною или осмыслено разумом, обязательно истинно», – писал он. Иными словами, факт нашего существования не подлежит сомнению, даже если среди нас есть вводящий в заблуждение демон. Или: «Я мыслю, следовательно, я существую». Позже в своем «Трактате о человеке» Декарт настаивал на том, что люди могли бы создать автомат (в данном случае – небольшое животное), который будет неотличим от настоящего. Но даже если мы однажды создали бы механизированного человека, ему никогда не сойти за настоящего, утверждал Декарт, потому что он был бы лишен разума, а следовательно, и души. В отличие от человека, машина никогда не будет отвечать критериям знания: у нее никогда не будет самосознания, как у нас. По мнению Декарта, сознание совершается внутри человека. Душа же – это дух в машинах наших тел.

В 1836 г. Чарльз Дарвин вернулся из совершённого на корабле «Бигль» кругосветного путешествия, во время которого он нашел массивные кости черепа, останки вымерших гигантских ленивцев и другие окаменелости доисторических животных, а на Галапагосских островах наблюдал за разнообразными видами вьюрков и гигантских черепах, удивляясь небольшим различиям этих существ от острова к острову. После своего возвращения Дарвин с головой ушел в размышления о цикле жизни – происхождении и вымирании, задаваясь вопросами об иерархии и наследственности, и разработал теорию, согласно которой за выживанием видов стоит процесс естественного отбора. Живые существа, сумевшие успешно адаптироваться к окружающей среде и эволюционировать, обретя способность отвечать на ее вызовы, продолжали благополучно плодиться и размножаться; а те виды, которым не удалось приспособиться и эволюционировать, в итоге вымирали. Это касалось птиц и черепах, животных, чьи окаменевшие останки Дарвин обнаружил, папоротников и деревьев, а также и людей. Он утверждал, что все живое произошло от общих предков и эволюционировало в течение очень долгого времени. Не было никакого вмешательства свыше; не было дня, в который Бог создал женщину и мужчину, а затем и всех населяющих землю животных, как считали викторианцы. Бог был не Творцом, а сильной, впитавшейся в кровь и плоть стратегией выживания племени, выработанной у нас в процессе естественного отбора{106}.

Если Дарвин занимался поисками общего биологического языка, объединяющего все живое, то английский математик Ада Лавлейс и ученый Чарльз Бэббидж пытались сымитировать часть нашей биологии, а именно когнитивные функции, путем технических разработок. В 1820-х гг. они изобрели механический аппарат под названием «разностная машина», сводивший числа в таблицы, а затем предложили более совершенную «аналитическую машину», которая решала математические задачи посредством серии заранее определенных шагов. В примечаниях к научной статье, представленной в 1842 г., Лавлейс предложила еще более сложную систему, способную действовать по инструкциям и создавать музыку и картины, то есть, по сути, написала первую, пусть и концептуальную, компьютерную программу. Скачок от воображаемых мыслящих машин к компьютерам, которые начали действительно имитировать человеческое мышление, произошел в 1930-х гг., когда были опубликованы две исторические работы: «О вычислимых числах применительно к проблеме разрешимости» математика Алана Тьюринга и «Символьный анализ реле и коммутаторов» Клода Шеннона. (Впоследствии Шеннон вместе с Мински тем волшебным летом в Дартмуте расширил границы математики, инженерии и человеческого мышления{107}.)

Вся эта предыстория важна, ведь она показывает, как долго мы размышляем над тем, что есть жизнь – от наших биологических процессов до разума и их взаимодействия.

К середине 1960-х гг. Мински опубликовал фундаментальные работы по ИИ, в которых рассматривались серьезные будущие проблемы разумных машин. В Массачусетском технологическом институте (MIT) он основал лабораторию ИИ и приступил к исследованию всевозможных задач человеко-машинного взаимодействия, таких как обучение компьютеров воспроизведению и пониманию языка. Один из самых перспективных его учеников, Том Найт, официально был еще не студентом, а школьником из Уэйкфилда, тихого старинного городка, окруженного обширными лесами и озерами, в 20 минутах езды на север от кампуса MIT. На летних каникулах в младших и старших классах Найт работал на Мински и одновременно учился в MIT на курсах по компьютерному программированию и органической химии, а окончив школу, поступил в этот вуз, но, как и Мински, испытывал трудности с выбором подходящей специальности. Факультета информатики не было, поскольку в то время эта область науки еще только формировалась, а смешанное обучение профессура не одобряла{108}.

Поэтому Найт, как и Мински, направил свою энергию на то, чтобы дать машинам возможность мыслить. Темноволосый, с густой шевелюрой, в очках и с бородой при чисто выбритой верхней губе, Найт внешне напоминал ботаника-меннонита и быстро стал в кампусе культовой фигурой. В 1967 г. он создал оригинальное ядро для операционной системы, которое отслеживало время, проведенное пользователями за компьютерами, что было крайне важно, поскольку в то время компьютеры были только в университетах и правительственных лабораториях и пользоваться ими мог лишь один человек в каждый отдельный момент времени. Найт был в числе тех, кто помогал создавать сеть ARPANET, позже ставшую NSFNet, а затем и интернетом, которым мы пользуемся сегодня. В 1970-х гг. он разработал один из первых полупроводниковых растровых дисплеев на основе памяти и растровый принтер, а в 1978 г. с коллегой из Массачусетского технологического института Ричардом Гринблаттом попытался сконструировать упрощенный компьютер, которым в итоге мог бы пользоваться любой человек, а не только профессиональный программист. Создать такую машину им удалось, однако выстроить под нее бизнес не получилось. Тем не менее оба основали другие компании по производству компьютеров: Гринблатт учредил Lisp Machines, а Найт – Symbolics, которая в 1985 г. стала первой компанией, зарегистрировавшей доменное имя в зоне.com{109}.

Попутно Найт продолжал получать десятки патентов за вклад в информатику и электротехнику, а в процессе написания диссертации, которую защитил в 1983 г., научился разрабатывать интегральные микросхемы. Закон Мура, предсказавшего, что количество транзисторов, которые можно разместить на плате интегральной микросхемы за одну и ту же цену, удваивается каждые 18‒24 месяца, все еще действовал, и Найт предрек, что в ближайшем будущем размещение большего количества транзисторов на интегральной микросхеме станет – при использовании традиционных инженерных методов – физически невозможным. Он полагал, что наступит момент, когда удвоение приведет к появлению нанометров. 10 нанометров равны сумме диаметров всего 60 атомов. Тогда проектирование и надлежащая работа систем должны были стать статистически маловероятными (но не технически невозможными).

Вспомнив курсы органической химии в MIT, которые он посещал в отрочестве, Найт задался вопросом, можно ли организовать самосборку молекул, чтобы создать более совершенную компьютерную микросхему. Он освежил знания, погрузившись в свои старые классические учебники биологии, а затем изучил и более современные книги о простых организмах. Прочел труды биофизика Гарольда Моровица, утверждавшего, что «все в биологическом процессе начинается с захвата солнечных фотонов и заканчивается отводом тепла в окружающую среду», и объяснившего термодинамику идеальной пиццы{110}. Уже широко использовалась проверенная технология, заставляющая атомы перемещаться в полном соответствии с техническим заданием, – химия{111}.

Не прерывая преподавательской деятельности в MIT, Найт в 1995 г. вновь поступил в это учебное заведение и прошел базовый курс по биологии{112}. Предметом его научного интереса были поток биологической информации и необходимая для него физическая архитектура. Фундаментальной единицей наследственной информации является ген, ДНК – это и код, и хранилище, а экспрессия генов разрешает или останавливает производство белка. Белки – молекулы, которые выполняют команды внутри клеток, а белки, называемые ферментами, катализируют химические реакции. Эта связанная между собой серия взаимодействий образует метаболический путь, в процессе которого

Ознакомительная версия. Доступно 17 из 87 стр.