«Нет пределов тому, что может исследовать наука».

«Шабаш ведьм» – так Альберт Эйнштейн однажды описал первый Сольвеевский конгресс, августейшее собрание 1911 г., названное в честь его главного участника – богатого бельгийского химика и промышленника Эрнеста Сольве (1838–1922)[395]. Это собрание в Брюсселе более века назад стало первой международной конференцией, посвященной физике, и изменило будущее всей области, поскольку нанесло на карту теоретическую физику.

Делегаты, среди которых были Эйнштейн, Мария Кюри, Анри Пуанкаре, Эрнест Резерфорд и другие светила, боролись с революционными последствиями квантовой теории, родившейся всего несколькими годами ранее. В то время понимание теории устройства атомного мира было столь же озадачивающим, сколь и объясняющим. Как мы увидим в девятой главе, до сих пор существуют споры о том, как интерпретировать квантовую механику. Но что касается Conseils Solvay, или Сольвеевских конгрессов, за последнее столетие они приобрели большую значимость и стали одними из самых известных во всей науке.

Где же еще обсуждать создание виртуального человека? В апреле 2016 г. мы оба с примерно 50 исследователями со всего мира собрались на Сольвеевском конгрессе в кампусе Свободного университета Брюсселя, чтобы обсудить ряд тем, которые для случайного наблюдателя, казалось, имели мало общего: критика больших данных и искусственного интеллекта, которую мы изложили ранее[396], а также статьи, варьировавшиеся от молекулярных и геномных исследований до работы с клетками, органами и организмами, от моделирования вирусной инфекционности до создания виртуальных артерий и моделирования кровотока в мозге.

Однако в основе наших разрозненных дискуссий лежала одна проблема, центральная в попытках смоделировать особенности мира и лежащая в основе пятого шага, необходимого для создания виртуального человека. Как придумать единую модель, которая сможет охватить явления в широких и разнообразных масштабах в пространстве и времени и на стыке множества различных дисциплин, таких как физика, химия, материаловедение, молекулярная биология и медицина[397]?

Человеческое тело представляет собой особую проблему, поскольку является химической машиной такой ошеломляющей сложности, что нелегко масштабировать модели с молекулярного уровня до уровня клетки, не говоря уже об органах или уровне всего человека, и наоборот. Задача состоит в том, чтобы создать многомасштабную модель, а если опираться на разные направления теории (например, для управления электрическими и механическими процессами), то и мультифизическую модель.

Организация этих процессов имеет решающее значение. Работа тела изобилует нелинейностями, когда обратная связь подавляет одни процессы (как термостат в домашнем центральном отоплении) и ускоряет другие (как вой, раздающийся, когда микрофон подносят слишком близко к источнику звука). Существуют петли обратной связи, идущие вверх и вниз по всем масштабам, от клетки к органу и телу, где задействованы различные виды физики.

Понимание обратной связи имеет решающее значение, потому что от этого зависит ваша жизнь. Один из примеров можно найти в стабильной, относительно постоянной внутренней среде вашего тела. Гомеостаз регулирует температуру тела и концентрацию в крови различных ионов, а также глюкозы и pH. Поддержание гомеостаза включает в себя петли отрицательной обратной связи: если температура слишком высока, нервные клетки с окончаниями в коже и мозге вызывают потоотделение. Понимание того, как нелинейное целое тела возникает из его физиологических, клеточных и молекулярных частей, является центральным для проблемы создания виртуального человека.