Первый шаг к созданию виртуального человека зависит от данных, но их одних недостаточно, чтобы понять связь между генетическим составом, окружающей средой и фенотипом человеческого тела. Нам необходимо понять сети, которые связывают все эти данные, прежде чем мы сможем начать замыкать цикл и превращать данные в прогностическую, количественную биологию. Прежде всего нам нужна теория.

Теории обладают объяснительной силой. Они придают смысл экспериментальным наблюдениям с точки зрения глубокого понимания того, как устроен мир. Они представляют работу природы экономичным образом, без объемных хранилищ необработанных и неинтерпретированных данных, и помогают нам раскрыть принципы и законы, которые объясняют, как и почему все обстоит именно так. Они также раскрывают эмерджентные свойства.

Такие законы и теории имеют математическую форму; поскольку это единственный способ, с помощью которого мы можем провести логически правильный анализ научных данных, которые сами по себе являются достоверными. Идея о том, что математика может отразить то, как устроен мир, и даже создать виртуального человека, восходит к Античности. Пифагор (570–495 гг. до н. э.) заявил, что «все есть число». Аристотель (384–322 гг. до н. э.) описал в своей «Метафизике», как пифагорейцы были настолько увлечены математикой, что «стали считать ее начала началами всего существующего».

Чем лучше мы понимаем ту или иную научную область и чем мощнее наши теории, тем меньше нам нужно полагаться на накопление массивов данных с той же усердностью, с какой филателист собирает коллекцию марок. Наши теории и модели, которые мы строим на их основе, представляют собой сжатый и гибкий способ представления нашего понимания природы. Окончательной проверкой наших теорий является не то, насколько хорошо они согласуются с экспериментами после их проведения, а то, насколько хорошо они могут предсказать результат до.

Это лучший научный метод, и некоторые из величайших теорий убедительно иллюстрируют, как превратить данные в идеи: среди них мы можем упомянуть открытие гравитационных волн, произошедшее через сто лет после того, как их предсказал Альберт Эйнштейн (1879–1955) – рябь в пространстве-времени, – которые генерируются жестокими космическими событиями, например столкновением двух черных дыр. Другим примером является открытие в 2012 г. бозона Хиггса, примерно через полвека после того, как теоретики Питер Хиггс, Роберт Браут и Франсуа Энглерт предположили, что эта фундаментальная частица связана с полем Хиггса – полем, которое придает массу другим фундаментальным частицам, таким как электроны.

Биологии тоже нужны большие идеи. Как выразился лауреат Нобелевской премии Пол Нерс: «Необходимо больше теории. Моими примерами в этом плане являются биологи-эволюционисты Билл Гамильтон и Джон Мейнард Смит, а также генетики Барбара Мак-Клинток и Фрэнсис Крик. Их статьи пронизаны богатой биологической интуицией, поэтому читать их одно удовольствие. Такое мышление ускорит переход от описания к знанию»[74].

Теория придает смысл данным, а также тому, как они интерпретируются. Если мы нарушим законы термодинамики или сохранения массы, импульса и энергии, это не сулит ничего хорошего для достоверности виртуального человека. Прежде всего теория помогает выявить важные данные – те данные, которые, если их ввести в компьютерную модель, можно использовать для прогнозирования того, как тело будет себя вести. Это позволяет нам сосредоточиться на эмерждентных свойствах и избежать проклятия гильдии картографов Борхеса. Как только мы соберем достаточно данных о теле, вторым шагом на пути к виртуальному себе станет преобразование этой необработанной информации в математическое понимание. Нам необходимо создать математическую модель человеческого тела.