Грег Иган - Теранезия

Это больше не казалось непредставимым. Даже если бы ему хватило сил подражать отцу во всех отношениях, это не вернуло бы Радхи и Радженду к жизни. И Прабира больше не волновало, что, читая между строк, он сможет извлечь какое-то невысказанное благословение от своих родителей. Пора покончить с тем, что они, возможно, хотели бы и тем, что они, возможно, сделали бы .

Надо хватать то, что он считал правильным, и бежать.

Через час после того, как Теранезия осталась позади из каюты появилась ошеломленная Грант.

— Странные новости из Сан-Паулу, — сказала она.

Прабир скривился. Прозвучало, как название одного из альбомов любимой группы Кита Кантри Дада.

— Только, пожалуйста, скажите, что мы не возвращаемся.

— Мы не возвращаемся, — Грант рассеянно провела рукой по волосам. — Я бы сказала, последнее, что им нужно — это дополнительные данные. Мне кажется, мы и так дали им больше, чем они в состоянии переварить.

— Что вы имеете в виду?

Она протянула ему планшет.

— Хоаким Фуртадо, один из физиков из команды моделирования, только что опубликовал теорию о функции белка. Остальные отказались признать ее. Мне было бы интересно услышать твое мнение.

Прабир подозревал, что это просто жест вежливости с ее стороны, но просмотрел страницу до конца. Анализ Фуртадо начинался с утверждения, которое никто не мог оспорить: расхождения между компьютерной моделью и экспериментами в пробирке показали, что какие-то очень важные аспекты поведения молекулы оказались упущены. Попытки внести в модель уточнения и улучшения пока не смогли изменить ситуацию.

Одним из многих приближений, использованных при моделировании, являлось квантовое состояние белка, которое описывалось математически в терминах собственных состояний химических связей: квантовых состояний, обладавших определенными значениями положения и энергии колебаний. Абсолютно точное описание белка позволило бы рассматривать каждую из таких связей, как сложную суперпозицию сразу нескольких собственных состояний, которая обладала бы не определенными углами и энергиями, а лишь вероятностным спектром различных величин. В итоге, белок в целом, представлял бы из себя суперпозицию множества возможных версий с различными формами и колебательными модами. Но для того, чтобы получить такое описание для молекулы из более чем десяти тысяч атомов, пришлось бы отслеживать такое невообразимо большое количество собственных состояний, что даже хранение такого объема информации, не говоря уже о ее обработке, выходило далеко за пределы возможностей любого существующего оборудования. Так что обычно рассчитывали одно, самое вероятное собственное состояние для каждой связи, и в дальнейшем учитывали только его.

Проблема состояла в том, что когда белок Сан-Паулу был связан с ДНК, многие его связи имели два основных собственных состояния, являющихся равновероятными. В этой ситуации приходилось выбирать одной из состояний связи случайным образом: программа бросала кости несколько тысяч раз и выделяла определенную конформацию молекулы для дальнейшего анализа. И в первых экспериментах в пробирке, природа, казалось, делает практически то же самое: когда нити ДНК копируются с добавлением случайного шума, белок просто усиливает квантовый шум, выбирая другое основание для добавления в новую нить. Но почти идеальное копирование хромосомы плодоядного голубя и последовательные межпоколенческие изменения в образцах бабочки Суреша показывали, что существует какой-то более тонкий механизм.

Решающим фактором такого механизма, по утверждению Фуртадо, являлось то, что вероятности, определяющие форму белка, не были в действительности одинаковыми. Та или другая все равно окажется более благоприятной, хотя разница была настолько минимальна, что выбор производился с невероятной точностью в зависимости от всего квантового состояния нити ДНК, с которой связывался белок. Фуртадо предположил, что белок использует такую чувствительность, чтобы посчитать количество различных «виртуальных [27] Здесь слово «виртуальных» использовано для перевода английского слова «counterfactual» . двоюродных братьев»: подобных, но не идентичных последовательностей, которые могли бы быть произведены , если только недавние истории их мутаций отличаются. Если самые многочисленные двоюродные братья определяют последовательность новой копии ДНК, то это объясняет, почему мутации не были случайными, почему они никогда не убивали и не наносили вред организму. Они были испытаны и признаны успешными: не в прошлом, как предполагала Грант, а в различных квантовых исторических линиях.

Прабир оторвал взгляд от планшета.

— Я не знаю, что еще сказать. Нобелевские лауреаты по физике добрую сотню лет ломали копья по вопросу интерпретации квантовой механики и, насколько я знаю, все еще не бросили это занятие. Этот спор никогда не решить. Если Фуртадо считает, что многомировая интерпретация верна, то наверняка найдется множество известных физиков, которые поддержат его. Кто я такой, чтобы спорить? Но копирование информации из других исторических линий — это нечто совсем другое. Даже самые искренние приверженцы скажут вам, что такое невозможно будет сделать никогда.

— Ты в значительной степени, — сказала Грант, — выразил и мое отношение к этой идее.

Она наклонилась, чтобы посмотреть, как много он прочел.

— Там дальше есть еще интересная спекуляция, где предполагается, что такой анализ данных белок может выполнять для извлечения пересекающихся образцов ДНК и ее вариантов из всего шума, порождаемого тепловыми эффектами. Если хоть что-то из этого правда, то тогда наш белок развился в подлинный квантовый суперкомпьютер.

Прабир пролистал текст и посмотрел на ту часть, о которой говорила Грант — большая часть уравнений были за пределами его понимания, но были и доступные пассажи.

«Хотя Гильбертово пространство чистых состояний не может быть достоверно реконструировано, для более простых систем было теоретически показано [Дойч 2012, Беннетт 2014], что полный поиск глобального минимума по всем неизвестным степеням свободы может определить вероятных кандидатов за полиномиальное время при использовании квантового параллелизма».

Может ли очень плохой квантовый суперкомпьютер найти ген для чуть лучшего? И так далее? Фуртадо утверждал именно это; правда в заключительной части статьи он признал, что проверить его утверждение напрямую не представляется возможным: о моделировании белка Сан-Паулу с необходимой точностью даже речи не могло идти. Он, однако, планировал эксперимент, который мог фальсифицировать его гипотезу: он синтезирует копию одной из хромосом фруктового голубя, вплоть до паттерна метилирования. У такой молекулы и чистая последовательность оснований и прочие «эпигенетические» детали была бы идентичны биологической хромосоме, но квантовое состояние не соответствовало бы квантовому состоянию ни у одной из живущих птиц, реальной или виртуальной. Если бы белок скопировал такую молекулу с той же частотой ошибок, что и природную версию, то вызывающую теорию Фуртадо можно было бы смело отправлять на свалку.