Город Перестановок

Иган Грег

Она сохранила модифицированный сахар, оптимистически окрестив его «мутозой». Затем изменила масштаб в миллион раз и запустила двадцать одну крошечную культуру Autobacterium lamberti в растворах, где содержание углевода менялось от чистой нутрозы к соотношению пятьдесят на пятьдесят и далее до ста процентов мутозы.

Мария смотрела на ряды чашек Петри, парящие в рабочем пространстве. Окраска их содержимого обозначала состояние здоровья бактерий. «Фальшивая окраска», но ведь эта фраза – явная тавтология. Любое изображение «Автоверсума» неизбежно было стилизованным, представляя собой карту с цветовым кодированием, демонстрирующую определённые атрибуты избранной области. Некоторые виды более абстрактны и сильнее обработаны, другие – менее, в том же смысле, в каком можно сказать, что цветная карта Земли, отображающая состояние здоровья населения, якобы более условна, чем карта высот или уровня осадков. Но идеальный, как в реальном мире, неизменённый вид невооружённым глазом изобразить просто невозможно.

Несколько

культур уже выглядели откровенно больными, из электрически-синих превратившись в тускло-бурые. Мария вызвала трёхмерный график, показывающий изменение численности популяции со временем для всего спектра питательных смесей. Культуры, содержавшие новое вещество в следовых количествах, предсказуемо росли почти с той же скоростью, что и контрольные; по мере увеличения содержания мутозы рост постепенно замедлялся, пока на уровне восьмидесяти пяти процентов популяция не становилась статичной. Далее шли более крутые траектории к вымиранию. В небольших дозах мутоза попросту не оказывала действия, но при достаточно высоких концентрациях проявляла коварство, будучи весьма сходна с нутрозой – обычной пищей A. lamberti, чтобы участвовать в процессах метаболизма, соревнуясь с ней за ферменты, связывая ценные биохимические ресурсы. Однако в конце концов наступал этап, когда одна-единственная переставленная веточка из синего и красного шариков становилась непреодолимым барьером, меняя геометрию реакции и оставляя бактерию ни с чем, если не считать бесполезного побочного продукта да потраченной зря энергии. Культура с девяноста процентами мутозы была мирком, где девяносто процентов доступной пищи лишены какой бы то ни было питательной ценности, но потреблялись при этом без разбора на тех же правах, что и десять процентов качественной пищи. Потреблять в десять раз больше для достижения прежнего результата уже не было стратегией, допускавшей долгосрочное выживание. A. lamberti оставалось рассчитывать лишь на случай, который дал бы возможность отвергать мутозу до того, как на неё будет потрачена энергия, или, ещё лучше, найти способ превращать её обратно в нутрозу, переводя из яда в источник питания.

Мария вывела на дисплей гистограмму, демонстрирующую мутации в трёх имевшихся у бактерии генах нутрозоэпимеразы; кодируемые этими генами ферменты были наиболее близки к предполагаемому средству, которое могло бы позволить переваривать мутозу, хотя в своей изначальной форме ни один для этого не годился. Пока никто из мутантов не продержался дольше двух поколений; по-видимому, все происходившие до сих пор изменения приносили больше вреда, чем пользы. Мария прокрутила в небольшом окошке частичную расшифровку мутировавших генов, сверля их взглядом и силясь мысленно подстегнуть процесс, продвинуть его, если не прямо к цели (поскольку она не имела представления, в чём эта цель может состоять), то хотя бы просто… во все стороны, в пространство ошибок.

Мысль была приятной. Одна беда – некоторые участки генов имели склонность к определённым ошибкам копирования, так что большинство мутантов «исследовали» раз за разом одни и те же тупики.

Подтолкнуть A. lamberti к мутациям было несложно: как и бактерии реального мира, они часто ошибались при каждом воспроизведении своих аналогов ДНК. Убедить их произвести «полезную» мутацию – другое дело. Сам Макс Ламберт – изобретатель «Автоверсума», создатель A. lamberti и кумир целого поколения маньяков, задвинутых на клеточных автоматах и искусственной жизни, – потратил большую часть последних пятнадцати лет жизни на попытки узнать, почему тонкие различия между настоящей биохимией и её аналогом в «Автоверсуме» делают естественный отбор таким простым в одной системе и затруднительным в другой. Поставленные в жёсткие условия одного и того же типа, E. Coli [1] приспосабливались к ним за несколько поколений, тогда как A. lamberti просто вымирали.

1

E. Coli – кишечная палочка, популярный объект генетических экспериментов.

Лишь немногие, особенно упрямые энтузиасты продолжали работу Ламберта. Мария знала всего семьдесят двух человек, которые имели хотя бы малейшее понятие, что будет значить, если она когда-нибудь преуспеет. Ныне в области искусственной жизни доминировало создание Копий – существ лоскутной природы, представляющих собой мозаику на основе десятка тысяч несвязанных эмпирических правил. Полная противоположность всему, что символизировал «Автоверсум».

Биохимия реального мира была слишком сложной, чтобы симулировать до последней детали существо величиной с комара, уже не говоря о человеке. Компьютеры могли моделировать все жизненные процессы, но не на всех уровнях – от атома до целого организма – одновременно. Поэтому моделирование раскололось на три течения. В одном лагере молекулярные биохимики традиционных взглядов продолжали свои мучительно медленные вычисления, более-менее точно решая уравнения Шрёдингера для всё более крупных систем и подбираясь к воспроизведению нитей ДНК в процессе самокопирования, целых субъединиц митохондриального комплекса и значительных участков гигантской углеводородной сетки – клеточной мембраны. При этом затрачивая все больше вычислительных мощностей при уменьшающихся результатах.

Противоположный подход представляли Копии: хитроумные выжимки из медицинских симуляций целого организма, первоначально предназначавшиеся для виртуальных операций, помогающих в обучении хирургов и заменяющих животных в лабораторных тестах. Копия напоминала ожившую картинку компьютерной томографии, соединённую с медицинской энциклопедией, объясняющей, как должен себя вести каждый орган и ткань, разгуливающую внутри продвинутой архитектурной симуляции. Копия состояла не из отдельных атомов или молекул; каждый орган в её виртуальном теле – это специализированные подпрограммы, которые знали (не на атомном уровне, а так, как знает энциклопедия) детали функционирования настоящего мозга, печени или щитовидной железы, но не смогли бы решить уравнения Шрёдингера и для одной-единственной молекулы белка. Сплошная физиология, без физики.

Ламберт с его последователями заняли промежуточную позицию. Они изобрели новую физику, достаточно простую, чтобы позволить нескольким тысячам бактерий уместиться в компьютерной симуляции скромных размеров при последовательном и непрерывном воспроизведении всей иерархии деталей вплоть до субатомного уровня. Функционировало всё снизу вверх, от самых мелких уровней, подчинявшихся исключительно законам физики, точно как в реальном мире.

Простота имела свою цену: в «Автоверсуме» бактерии необязательно вели себя так же, как их настоящие аналоги. A. lamberti имела обыкновение нарушать ожидания странным и непредсказуемым образом. Для большинства серьёзных микробиологов этого оказалось достаточно, чтобы счесть её бесполезной.

Однако для маньяков «Автоверсума» в этом-то и был весь смысл.

Мария смахнула в сторону диаграммы, закрывавшие от неё чашки Петри, затем приблизила к себе одну из процветавших культур, так что всё поле зрения заполнила одна бактерия. При раскраске, кодирующей уровень здоровья, она выглядела просто как бесформенная синяя клякса. И, даже переключившись на стандартную химическую карту, Мария не смогла разглядеть никакой структуры, не считая клеточной мембраны – ни ядра, ни органоидов, ни жгутика. A. lamberti представляла собой немногим более, чем кулёк с протоплазмой. Мария поиграла с изображением: заставила проявиться хромосому в развёрнутом состоянии, подсветила участки, в которых происходил синтез белка, визуализировала градиент концентрации нутрозы и её ближайших метаболитов. Расчёты для такой картинки стоили недёшево, и она отругала себя (как всегда) за бездарную трату денег, но не смогла удержаться (как всегда) и ограничиться необходимыми аналитическими программами и самим «Автоверсумом». Трудно было просто сидеть, таращась в воздух, и дожидаться результата.

Вместо этого она придвинула картинку ближе, включила атомарную раскраску (оставив невидимыми всепроникающие молекулы воды), ненадолго остановила время, чтобы прекратить мельтешение тепловых движений, приблизила ещё, так что неопределённые пятнышки, разбросанные по рабочему пространству, обрели чёткость и превратились в сложные клубки длинноцепочечных жиров, полисахаридов, гликопротеинов. Названия были цельнокрадеными у аналогов из реального мира. Ну и чёрт с ними! Кому охота тратить жизнь на изобретение с нуля новой биохимической номенклатуры? На Марию немалое впечатление производил уже тот факт, что Ламберт потрудился наделить каждый из тридцати двух атомов «Автоверсума» хорошо различимой окраской и соответствующими уникальными названиями.

Она пробиралась сквозь море причудливых молекул, синтезированных A. lamberti лишь из нутрозы, аквы и пневмы, да нескольких элементов, присутствующих в следовых количествах. Когда не удалось отследить ни одной молекулы нутрозы, Мария вызвала «Демон Максвелла» и попросила, чтобы он это сделал за неё. Ощутимая задержка перед откликом программы всегда заставляла Марию остро чувствовать, с каким гигантским количеством информации она играет, и как вся эта информация организована. Традиционная биохимическая симуляция отслеживала бы каждую молекулу и смогла бы указать точное местонахождение ближайшей почти мгновенно. Для традиционной симуляции каталог молекул был бы «истиной в последней инстанции» – не существовало бы ничего, кроме записи в Большом Списке. Для «Автоверсума» же «абсолютной истиной» был громадный запас кубических ячеек субатомных размеров, и базовая программа имела дело только с этими ячейками, не обращая внимания на более крупные структуры. Атомы «Автоверсума» были всё равно что ураганы в модели атмосферы (но куда более устойчивые); они возникали согласно простым правилам, управляющим мельчайшими элементами системы. Не было необходимости отдельно рассчитывать их поведение: законы, управляющие отдельными ячейками, определяли всё, что происходило на высших уровнях. Конечно, можно было использовать целый рой демонов, чтобы составлять и вести своего рода перепись атомов и молекул – за счёт значительного расхода вычислительных мощностей, что, собственно, противоречило изначальному замыслу. А сам «Автоверсум» продолжал кипеть и бурлить, невзирая ни на что.