Генная инженерия когда-нибудь создаст самых умных людей за всю историю

«Я всегда считал, что фон Нейман со своим мозгом принадлежит к какому-то другому виду, что это явный пример эволюции человека». (Лауреат Нобелевской премии Ганс Бете) «Дети-альфы ходят в сером. У альф работа гораздо трудней, чем у нас, потому что альфы - страшно умные. Прямо чудесно, что я бета, что у нас работа легче. И мы гораздо лучше гамм и дельт. Гаммы - глупые». (Олдос Хаксли «О дивный новый мир») У лауреата Нобелевской премии и одного из отцов-основателей великой школы советской физики Льва Ландау была логарифмическая шкала для ранжирования теоретиков физики с уровнями от одного до пяти. Физик первого уровня обладал в десять раз большим влиянием, чем физик второго, и так далее. Он скромно ставил себя на уровень 2,5, и лишь в конце жизни передвинулся на второй уровень. На первом уровне у него были Гейзенберг, Бор и Дирак, а также несколько других людей. Эйнштейна Ландау поставил на ступень 0,5.

    

Моих друзей, занимающихся гуманитарными и прочими науками, такими, как биология, поражает и тревожит то, что физики и математики могут мыслить такими иерархическими категориями. Очевидно, в этих научных областях разница в способностях проявляется не так отчетливо. Но схема Ландау мне кажется вполне уместной: есть много физиков, чей вклад мне вообще непонятен. Я даже пришел к выводу о том, что шкалу Ландау можно в принципе продлить дальше уровня 0,5, на котором стоит Эйнштейн. Генетические исследования познавательных способностей указывают на то, что сегодня существуют разновидности человеческой ДНК, которые в случае идеального сочетания могут привести к появлению личностей с интеллектом качественно выше всего того, что до этого существовало на земле. Грубо говоря, если мыслить категориями шкалы Ландау, речь идет о людях с коэффициентом умственного развития порядка 1000 баллов. В романе Дэниела Киза «Цветы для Элджернона» умственно отсталый главный герой по имени Чарли Гордон участвует в хирургическом эксперименте по улучшению интеллекта, в результате чего его IQ увеличивается с 60 до 200. Из рабочего хлебопекарни, над которым смеялись друзья, он превращается в гения, безо всяких усилий понимающего многие скрытые связи в мире. «Сейчас я живу на самой вершине ясности и красоты, о существовании которой и не подозревал, — пишет Чарли. — Идеи фейерверком взрываются в голове. Нет в мире большего наслаждения... Это истина, любовь и красота, сплавленные воедино. Это наслаждение. Как смогу я отказаться от всего этого? Жизнь и работа — лучше этого человек не может иметь ничего. Ответы уже внутри меня, и скоро, очень скоро они ворвутся и в мой мозг». Разница между сверхинтеллектом и сегодняшним средним показателем умственного развития в 100 баллов будет еще больше. Возможность возникновения сверхразума является прямым результатом генетической основы интеллекта. Такими характеристиками как рост и познавательные способности управляют тысячи генов, и каждый их них оказывает свое маленькое воздействие. Приблизительную нижнюю границу по количеству общих генетических вариантов, которые влияют на каждую черту, можно вывести из положительного или отрицательного воздействия на нее (рост измеряется в дюймах, а IQ в баллах) уже открытых разновидностей генов, называемых аллелями. Международное объединение The Social Science Genome Association Consortium, куда входят десятки университетских лабораторий, выявило несколько участков человеческой ДНК, которые влияют на познавательные способности. Они показывают, что ряд снипов (однонуклеотидный полиморфизм, или отличия последовательности ДНК размером в один нуклеотид) в ДНК человека статистически соотносятся с интеллектом, даже после поправки на многократные испытания 1 миллиона независимых участков ДНК в выборке из 100 с лишним тысяч человек. Если познавательными способностями управляет лишь небольшое количество генов, то каждая из разновидностей генов должна существенно менять коэффициент интеллекта — примерно на 15 баллов при сравнении двух людей. Но самая большая разница, которую смогли выявить ученые на сегодня, составляет менее одного балла IQ. Большую разницу определить было бы легче, но она не обнаружена. Это значит, что должны существовать как минимум тысячи аллелей, чтобы можно было наблюдать реальную разницу у населения в целом. Более сложный анализ (с большой планкой погрешности) дает итоговую цифру в 10 000. Каждый генетический вариант немного увеличивает или уменьшает познавательные способности. Поскольку познавательные способности определяются совокупным множеством маленьких добавочных эффектов, обычно они имеют рассредоточенный вид и следуют по хорошо нам знакомой колоколообразной кривой, где в середине находится больше людей, чем на краях. Человек, у которого число положительных вариантов (увеличивающих IQ) выше среднего, будет превышать средний показатель по способностям. Количество положительных аллелей выше среднего показателя, необходимых для того, чтобы увеличить значение той или иной черты в стандартных пределах, то есть, на 15 баллов, пропорционально квадратному корню из числа вариантов, то есть, равно примерно 100. Короче говоря, сотня дополнительных положительных разновидностей может увеличить коэффициент интеллекта на 15 баллов. А поскольку потенциальных положительных вариантов тысячи, вывод вполне понятен. Если человека можно подвергнуть генной инженерии, чтобы у него была положительная версия каждого каузального варианта, то в результате могут появиться познавательные способности, которые примерно на 100 стандартных отклонений превышают среднее значение. А это соответствует 1000 с лишним баллов IQ. Совершенно непонятно, какое точно значение будут иметь показатели интеллекта в таких пределах. Однако мы можем с уверенностью говорить о том, что каково бы ни было это значение, такого рода способности будут намного превышать максимальный интеллект любого из 100 миллиардов человек, когда-либо живших на земле. Мы можем представить себе способности крупных ученых, которые в своем максимальном виде будут присутствовать все сразу и у одного человека. Это почти идеальное воспроизведение изображений и речи, сверхбыстрое мышление и расчеты, мощная геометрическая визуализация, причем в более высоких измерениях, способность параллельно и одновременно выполнять множество аналитических и мыслительных действий. Этот список можно продолжать. Чарли Гордон, но в квадрате. Чтобы достичь такого максимума, понадобится напрямую корректировать человеческий геном, создавая благоприятные варианты по каждому из 10000 местоположений. При оптимистическом сценарии такое когда-нибудь станет возможно, если появятся технологии видоизменения генов, подобные недавно открытой системе CRISPR/Cas, вызвавшей революцию в генной инженерии в последние год-два. Специалист по геномике из Гарварда Джордж Черч (George Church) даже предположил, что CRISPR (короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами) позволят возродить мамонтов путем избирательного видоизменения геномов у зародыша азиатского слона. Если Черч прав, в список чудес новой геномной эпохи нам в дополнение к мамонтам следует включить супергениев. Некоторые допущения, стоящие за прогнозом о коэффициенте интеллекта в 1000 баллов, сегодня стали предметом дебатов. Кое-кому сама мысль о количественном определении интеллекта кажется спорной. В своей автобиографической книге «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!» лауреат Нобелевской премии физик Ричард Фейнман (Richard Feynman) целую главу посвятил своим попыткам избежать изучения гуманитарных дисциплин. Он назвал ее «Всегда стараясь выкрутиться». Учась в Массачусетском технологическом институте, писал он, «я интересовался только наукой; больше у меня не получалось ничего». Знакомые настроения. Расхожая мудрость порой гласит, что хорошие математики не в ладах с литературой и наоборот. Такое разграничение повлияло на наши представления о гениальности, указывая на то, что способности и одаренность проявляются в какой-то одной части мозга, но не в целом. Из-за этого сама мысль об IQ в 1000 баллов становится проблематичной, так как невозможно объять необъятное. Но психометрические исследования, цель которых состоит в определении природы интеллекта, рисуют совершенно иную картину. Исчисляемые миллионами наблюдения показывают, что практически все «примитивные» познавательные способности, такие как кратковременная и долговременная память, использование языка, величин и чисел, наглядное представление о пространственных отношениях, распознавание закономерностей и так далее, находятся в положительной связи и соотношении. Положительные соотношения между узконаправленными способностями говорят о том, что человек, обладающий выдающимися способностями в одной области (например, в математике), скорее всего, обладает способностями выше средних и в другой (речевые возможности). Они также свидетельствуют о наличии надежного и полезного метода компрессии информации, касающейся познавательных способностей. Есть еще одно предположение по поводу прогноза об IQ в 1000 баллов, состоящее в том, что на познавательные способности очень сильно влияет генетика, а поэтому они могут передаваться по наследству. У такого предположения есть весьма основательные доказательства. Специалист по поведенческой генетике и исследователь близнецов Роберт Пломин (Robert Plomin) утверждает, что генетическое влияние на интеллект сильнее, чем на любые другие человеческие характеристики. В исследованиях по близнецам и усыновленным детям парные соотношения коэффициента интеллекта примерно пропорциональны степени родства, определяемой как доля генов, общих для двух индивидуумов. Были обнаружены лишь небольшие различия, вызванные семейным окружением. Не имеющие биологического родства дети одних родителей, растущие в одной семье, имеют почти нулевую корреляционную связь в своих познавательных способностях. Эти результаты последовательно подтверждаются и другими крупными исследованиями, проводившимися в разных местах, в том числе, в разных странах. Казалось бы, в отсутствие голода и лишений верхний предел познавательных способностей определяется генетическим эффектом. Однако в ходе других исследований, где участники испытывали дополнительные нагрузки среды, такие как бедность, недоедание, отсутствие образования, показатели наследуемости оказались намного ниже. При неблагоприятных условиях окружения человек не полностью раскрывает свой потенциал. Наверное, сверхразум — это дело отдаленной перспективы, но в ближайшем будущем нас могут ожидать пусть менее масштабные, но все равно важные события. Большие наборы данных о человеческих геномах и их соответствующих фенотипах (это физические и умственные характеристики человека) существенно расширят наши представления о генетическом коде, и в частности, наши возможности прогнозировать познавательные способности человека. Подробные расчеты говорят о том, что для выяснения генетической архитектуры при помощи самых современных статистических алгоритмов потребуются миллионы фенотипно-генотипных пар. Тем не менее, поскольку стоимость генотипирования стремительно сокращается, это может произойти в ближайшие десять лет или около того. Если существующие оценки наследуемости о чем-то говорят, то точность прогнозирования интеллекта на основе генома может быть выше половины стандартного отклонения (то есть, лучше, чем плюс-минус 10 баллов). Когда появятся прогнозные модели, их можно будет использовать в репродукции. Это и отбор эмбрионов (выбор оплодотворенной яйцеклетки для имплантирования), и активные генетические видоизменения (например, с использованием методов CRISPR). В первом случае родители, выбирая одну из десятка яйцеклеток, смогут увеличить коэффициент интеллекта своего ребенка на 15 и более пунктов. А это большая разница: или ваш ребенок едва успевает в школе, или он поступает в колледж и успешно учится там. Генотипирование яйцеклеток технически уже довольно неплохо освоено, и теперь остается лишь разработать комплексное прогнозирование фенотипа для отбора эмбриона. Стоимость этой операции будет ниже, чем плата за многие частные детские сады, а последствия для человека будут на всю жизнь, причем и для его потомков. Но существуют и соответствующие нравственные вопросы, заслуживающие пристального внимания, и решать их придется в тот довольно короткий промежуток времени, что остается до появления таких возможностей. Каждое общество само должно решать, где проводить границу для генной инженерии на человеке. И здесь нас ждут очень разные перспективы. Некоторые страны наверняка разрешат такую генную инженерию, открыв двери для мировой элиты, которая может себе позволить зарубежные поездки, чтобы воспользоваться плодами репродуктивной технологии. Как и с большинством технологий, первыми выгоду от нее получат богатые и влиятельные. Но я считаю, что со временем многие страны не только легализуют человеческую генную инженерию, но и превратят ее в часть своей национальной системы здравоохранения (добровольную часть). Альтернативой станет неравенство такого рода, какого еще не было в человеческой истории. Стивен Хсу — вице-президент Мичиганского университета по научно-исследовательской работе и профессор теоретической физики. Он также является научным консультантом BGI (Пекинский институт геномики) и основателем его лаборатории когнитивной геномики.