«Захоти мы назвать главное предположение в мире, постоянно приводящее нас к попыткам понять жизнь, мы бы назвали атомы: из них состоит все, и все, что делают живые существа, можно понять с точки зрения дрожи и колебаний атомов».

В течение прошлого столетия вычислительная техника развивалась с невиданной для любой другой технологии скоростью, открыв новые возможности для науки и медицины, не в последнюю очередь благодаря цифровым двойникам. Компьютеры играют центральную роль на третьем этапе, необходимом для создания виртуального человека. Они уже регулярно используются для оживления математических теорий, которые могут описать работу человеческого тела, вплоть до «дрожи и колебаний» составляющих его атомов, как это представил Ричард Фейнман (1918–1988).

Хотя эквивалентом сегодняшних ученых являются пчелы Бэкона, компьютер глубоко изменил их отношения с муравьями и пауками. Этот инструмент предоставил муравьям возможность манипулировать огромным количеством данных, позволил паукам исследовать обширную паутину разума и помог пчелам смешивать данные и рассуждения в предсказаниях о том, что может произойти в организме, делая прогнозы более простыми и эффективными, и в гораздо больших масштабах, чем было возможно прежде.

Что бы вывел из всего этого Бэкон? Он вполне мог быть знаком с «компьютером», поскольку самое раннее письменное использование этого слова можно найти в книге английского поэта Ричарда Брейтуэйта 1613 г. В The Yong Mans Gleanings Брейтуэйт пишет: «Я прочитал самый настоящий компьютер Времени и лучшего Арифметика, который когда-либо существовал». Com происходит от латинского слова «вместе», а puter – от латинского putare, что означает «думать или наводить порядок во время ведения счетов»: во времена Бэкона компьютером назывался человек, производивший вычисления.

В каком-то смысле Бэкон не удивился бы, узнав, что математику можно механизировать. Он верил в ipsa scientia potestas est – «знание – сила» – и поддерживал необходимость научного прогресса. В 1625 г. он написал эссе Of Innovations и назвал время «величайшим новатором». Прошло достаточно времени с тех пор, как Бэкон написал эти слова, и способность его пчел манипулировать знаниями теперь в необычайной степени усилена компьютером.

Мы увидим, что основы виртуального человека восходят к 1950 г., когда компьютер был впервые использован для оживления новаторской теории английских биофизиков Алана Ходжкина и Эндрю Хаксли, с которыми мы столкнулись в предыдущей главе. Следствием стало то, что, хотя Ходжкин и Хаксли разработали модель, которая сегодня рассматривается как центральная основа нейробиологии, их работа также ознаменовала рождение вычислительной нейробиологии. К тому времени другие ученые начали моделировать мир снизу вверх. Сегодня эта попытка смоделировать «дрожь и колебания» атомов молекул, включая молекулы жизни, называется молекулярной динамикой. Этот термин также используется для описания того, как молекулы взаимодействуют друг с другом.

Область молекулярной динамики, наряду со всеми аспектами моделирования, основана на многих достижениях в области компьютерного программного и аппаратного обеспечения, а также на ряде технологий и идей, уходящих корнями в далекое прошлое. По причинам, которые станут очевидными в девятой главе, даже первые примитивные вычислительные машины имеют отношение к развитию виртуального человека.

Рисунок 16. Фрагмент антикитерского механизма (Национальный археологический музей, Афины, № 15987; Wikimedia Commons, cc BY-SA 3.0)