До нашего с отцом визита в 2012-м я не видел Мони около двадцати лет, и все-таки я полагал, что смогу его узнать. Но человек, которого я встретил в комнате для посещений, так мало напоминал Мони из моих воспоминаний, что если бы сотрудник больницы не назвал его имя, я вел бы себя с ним как с незнакомцем. Он раньше времени постарел: в свои 48 выглядел лет на десять старше. Прием препаратов от шизофрении сильно сказался на его теле и движениях: он ходил неуверенно и неуклюже, как ребенок. Его речь, когда-то плавная, быстрая и страстная, стала нерешительной и прерывистой; он неожиданно резко, с силой выплевывал слова, как будто это были куски незнакомой пищи, которые ему заталкивали в рот. Он очень смутно помнил и меня, и моего отца. Когда я упомянул имя своей сестры, он спросил, не женился ли я на ней. Наша беседа больше напоминала интервью: казалось, будто я был газетным репортером, внезапно свалившимся на голову Мони, чтобы приставать с расспросами.

Однако самым поразительным в его болезни был не шторм в голове, а мертвый штиль в глазах. «Мони» на бенгальском означает «драгоценный камень», но чаще этим словом называют нечто еще более прекрасное – блеск в глазах. Определенно, у Мони его больше не было. Искорки в его глазах потускнели, почти погасли – будто кто-то замазал их серой краской.

На протяжении всей моей детской и взрослой жизни истории Мони, Джагу и Раджеша сильно влияли на воображение членов моей семьи. Подростком я полгода вкушал прелести обычного для этого возраста экзистенциального кризиса. Тогда я перестал разговаривать с родителями, отказался делать домашние задания и выкинул свои старые книги. Обеспокоенный до предела и мрачный, папа повел меня к доктору, который когда-то ставил диагноз Мони. Неужели и его сын теряет разум? После 80 бабушку начала подводить память, она стала забываться и называть меня Раджешвар или Раджеш. Поначалу она исправлялась, краснея от неловкости, но после полной утраты связи с реальностью ошибалась уже будто намеренно, как если бы открыла для себя запретное удовольствие от этой фантазии. На четвертой или пятой встрече с Сарой, ставшей потом моей женой, я рассказал ей о расстройствах психики у двух моих дядей и двоюродного брата. Я решил, что будет справедливо предупредить об этом будущего партнера.

К тому времени наследственность, болезнь, нормальность, родственные связи и идентичность стали постоянными темами разговоров в нашей семье. Как многие бенгальцы, мои родители были великими мастерами психологического подавления и отрицания, но вопросы по истории болезней нашей семьи игнорировать все же не могли. Мони, Раджеш, Джагу – три жизни, сожранные разными душевными болезнями. Трудно было не предположить участие в этой истории наследственного компонента. Быть может, Мони унаследовал ген или набор генов, из-за которых он оказался подверженным болезни, – тех самых, что искалечили наших дядей? А другие члены семьи – затронули ли как-то болезни и их? У моего отца было по крайней мере два психотических эпизода, и оба спровоцировало употребление бханга (пенистого напитка из взбитого с топленым маслом настоя конопли, который принято пить на религиозных праздниках). Были ли эти эпизоды связаны с историями Мони, Раджеша и Джагу?

В 2009 году шведские ученые^[12] опубликовали итоги масштабного международного исследования, в котором изучали тысячи семей и десятки тысяч мужчин и женщин. Анализируя семьи, где психические заболевания проявлялись не в одном поколении, ученые нашли убедительные доказательства высокой генетической обусловленности и общности биполярного расстройства и шизофрении. У некоторых из описанных семей наблюдалась та же «перекрестная» картина, что и у нас: один сиблинг с шизофренией, другой с биполярным расстройством, племянник или племянница тоже с шизофренией. В 2012 году вышло еще несколько работ^[13], подтвердивших результаты первой и даже выявивших еще более прочные связи этих психических заболеваний друг с другом и с семейной историей; они углубили понимание их этиологии, эпидемиологии, пусковых механизмов и провоцирующих факторов.

Две из этих статей я читал зимним утром в нью-йоркском метро через несколько месяцев после возвращения из Калькутты. Через проход от меня мужчина в серой меховой шапке пытался удержать на месте своего сына, чтобы водрузить серую меховую шапку и на него. На Пятьдесят девятой улице мама вкатила в вагон коляску с близнецами, которые испускали, как мне казалось, абсолютно идентичные крики.

Эти исследования дали мне странное внутреннее спокойствие: я получил ответы на часть вопросов, упорно преследовавших моих папу и бабушку. Но в то же время у меня один за другим возникали новые вопросы. Если болезнь Мони была генетической, почему его отец и сестра избежали той же участи? Какие стимулы превратили предрасположенность в болезни? В какой степени психические нарушения Джагу и Мони были связаны с «природой» (то есть с генами, определяющими предрасположенность к психической болезни), а в какой – с «воспитанием» (со средовыми триггерами вроде крупных потрясений, конфликтов, травм)? Может ли у моего отца быть предрасположенность к болезни? Я тоже носитель? Что делать, если я вдруг узнаю точную природу этого генетического изъяна? Нужно ли тогда проверить себя и/или двух моих дочерей? А сообщить им результат? Что, если носителем окажется только одна из них?

Семейная история психических заболеваний никогда не покидала закоулки моего сознания. В то же время моя работа ученого-биолога была посвящена изучению рака и тоже сводилась к вопросам нормальности и ненормальности генов. Рак – это, возможно, одно из самых вопиющих генетических извращений: геном захватывает одержимость своим размножением. Такой геном, превратившийся в машину самовоспроизведения, подчиняет себе физиологию клетки и в итоге порождает многоликий недуг, болезнь-оборотень, которую мы, несмотря на заметные успехи, все еще не можем победить.

Однажды я понял, что для изучения рака необходимо препарировать и его «обратную сторону», то есть норму. Каков код нормальности до того, как ее извратит код рака? Как работает нормальный геном? Как поддерживается его постоянство, благодаря которому мы заметно похожи друг на друга, и вариабельность, благодаря которой мы заметно различаемся? Как постоянство и вариабельность, нормальность и ненормальность «записаны» в геноме?

И что, если мы научимся по желанию менять свои генетические инструкции? Если появятся такие технологии, кто будет их контролировать? Кто будет обеспечивать их безопасность? Кто будет ими владеть, а кто станет жертвой? Как обретение и контроль этого знания – и его неизбежное вторжение в нашу частную и общественную жизнь – изменят наши представления о социуме, собственных детях и о себе?

Эта книга – рассказ о рождении, развитии и будущем одной из самых значимых и опасных концепций в истории науки – концепции гена, элементарной единицы наследственности и базовой единицы биологической информации вообще.

Я использую этот эпитет – «опасный» – абсолютно сознательно. Три взрывных научных идеи^[14] – атом, байт, ген – с грохотом пронеслись через все XX столетие, разделив его на три неравных отрезка. Предпосылки каждой из этих идей сложились еще в XIX веке, но ослепительный триумф пришелся на XX. Изначально все они представляли собой довольно абстрактные научные концепции, но затем разрослись, окрепли и, проникнув в многочисленные сферы нашей жизни, сейчас меняют культуру, общество, политику и язык.

Но самое важное сходство этих трех понятий, безусловно, концептуальное: все это минимальные единицы – строительные блоки, базовые организационные детали – какого-то более крупного целого. Атом – единица материи; байт (или бит)^[15] – цифровой информации^[16]; ген – наследственности и информации биологической.

Почему же общее свойство этих единиц – дальнейшая неделимость – наградило их концепции таким огромным потенциалом и могуществом? Простой ответ состоит в том, что материя, информация и биологические объекты по своей природе иерархичны, и понимание строения и функций самой маленькой части необходимо для понимания целого. Строка поэта Уоллеса Стивенса «В сумме частей – лишь части»^[17] отсылает нас к глубинной тайне структуры языка: понять смысл предложения можно, лишь поняв смысл всех его слов, хотя целое предложение несет больше смысла, чем отдельные слова. То же и с генами. Организм – нечто гораздо большее, чем его гены, но чтобы по-настоящему понять, как он работает, нужно разобраться в работе его генов. Когда голландский ученый Хуго де Фриз в 1890-х занялся работой над концепцией гена, он сразу почувствовал, что эта теория перевернет наше представление о природе. «Весь органический мир^[18] – результат влияния относительно небольшого числа факторов в огромном количестве разных комбинаций. <…> Как физика и химия обращаются к молекулам и атомам, так и биологические науки должны обращаться к этим единицам [генам], проникать в их природу, чтобы объяснять <…> явления мира живого».

Концепции атома, бита (байта) и гена дают принципиально новое понимание соответствующих систем с научной и технологической точек зрения. Невозможно понять поведение материи – почему золото блестит, почему смесь водорода и кислорода взрывается – без знания ее атомной природы. Точно так же нельзя постичь тонкости работы компьютерных систем – суть алгоритмов, механизмы хранения или повреждения данных – без осмысления структурной анатомии цифровой информации. «Алхимия не могла стать химией,^[19] пока не были открыты базовые единицы вещества», – писал один ученый в XIX веке. И, как я буду доказывать на страницах этой книги, точно так же невозможно понять организменную или клеточную биологию, эволюцию, человеческие патологии, поведение, характер, расу, идентичность или судьбу, не усвоив первым делом концепцию гена.

Здесь мы подходим ко второй теме этой книги. Знание об атомах было необходимой предпосылкой для обретения способности манипулировать материей (и – в итоге – для создания атомной бомбы). Осмысление принципов работы генов позволило нам невероятно ловко и эффективно манипулировать организмами. Подлинная сущность генетического кодирования оказалась поразительно простой: всего одна молекула, переносящая наследственную информацию, и один универсальный код. «То, что фундаментальные аспекты наследственности^[20] оказались чрезвычайно простыми, дает нам основания надеяться на всеобъемлющее познание природы, – писал Томас Морган, авторитетный генетик. – Ее пресловутая непостижимость в очередной раз оказалась иллюзией».

Наше понимание биологии генов достигло такого уровня сложности, такой глубины, что теперь мы можем изучать и изменять гены не только в пробирке, но и в их естественной среде – человеческих клетках. Гены расположены на хромосомах – длинных нитевидных структурах, которые находятся внутри клетки. Хромосомы могут нести в общей сложности десятки тысяч генов, выстроенных цепочками^[21]. Всего у человека 46 хромосом – по 23 от каждого родителя. Полный набор генетических инструкций, который несет организм, называется «гено́м» (можно представить себе его как энциклопедию всех генов с примечаниями, комментариями, указаниями и ссылками). Человеческий геном содержит около 21–23 тысячи генов^[22] – главных инструкций о том, как строить, чинить и поддерживать организм. За последние 20 лет генетические технологии настолько продвинулись, что теперь мы можем детально разобраться в пространственно-временных аспектах работы некоторых генов – понять, как они обеспечивают эти сложнейшие функции организма. А еще – в некоторых случаях – мы можем намеренно вносить в гены изменения, влияющие на их работу, и тем самым изменять состояние человека, его физиологию и психологию.

Именно из-за этого перехода – от объяснения к манипуляции – генетика вызывает резонанс далеко за пределами научных кругов. Одно дело – пытаться понять, как гены влияют на идентичность, сексуальность или характер человека. И совсем другое – представить изменение идентичности, сексуальности и поведения путем вмешательства в гены. Первый вопрос обычно занимает профессоров психологии и их коллег из сопредельных нейронаук. Второй же, связанный и с большими надеждами, и с большими опасностями, должен волновать всех нас.

Пока я пишу эти строки, организмы, наделенные геномами, учатся изменять наследственные свойства таких же организмов. Я имею в виду следующее: всего за четыре года, с 2012-го по 2016-й, мы изобрели технологии, позволяющие менять человеческий геном намеренно и необратимо (хотя безопасность и точность такой «геномной инженерии» все еще требует тщательной проверки). В то же время мы сильно продвинулись в предсказании судьбы человека по геному (хотя реальные предсказательные способности таких технологий всё еще неизвестны). Сегодня мы умеем «читать» человеческие геномы и «писать» их так, как это было немыслимо еще три-четыре года назад.

Едва ли нужна ученая степень по молекулярной биологии, философии или истории, чтобы понять, что совмещение этих двух умений подобно стремительному прыжку в бездну. Едва мы узнали, как именно судьба кодируется индивидуальным геномом (пусть речь идет о вероятностях, а не точных предсказаниях), и как только мы освоили технологии, позволяющие по желанию изменять эти вероятности (пусть те технологии были неэффективны и громоздки), наше будущее круто поменялось. Джордж Оруэлл однажды написал, что критик, используя слово «человек», обычно не наделяет его смыслом. Вряд ли я преувеличу, если скажу так: способность постигать человеческий геном и манипулировать им меняет само наше представление о том, что значит быть человеком.

Концепция атома служит организующим принципом в современной физике – и манит нас перспективой управлять веществом и энергией. Концепция гена занимает то же место в современной биологии – и манит нас перспективой управлять собственными телами и судьбами. История развития знания о генах таит в себе «поиск вечной молодости^[23], фаустовский миф о резкой перемене судьбы и характерное для нашего века заигрывание с совершенством человека». Ее составляющей было и стремление расшифровать заложенный в нас сборник инструкций. Все это занимает центральное место в истории концепции гена и в нашем рассказе.

Эта книга упорядочена и по хронологии, и по темам. Главная сюжетная арка – историческая. Мы начинаем путь в 1864 году, в гороховом садике Менделя, окруженном стенами безвестного тогда моравского монастыря, где ген был открыт, а вскоре забыт (слово «ген» вошло в употребление лишь десятки лет спустя). Эта история пересекается с дарвиновской теорией эволюции. Далее с концепцией гена знакомятся английские и американские реформаторы, которые надеются приручить человеческую генетику, чтобы ускорить эволюцию человека и добавить ему свободы. Эта идея достигает своего мрачного триумфа в нацистской Германии 1940-х, где под знаменем евгеники ведутся абсурдные эксперименты, выливающиеся в тюремные заключения, стерилизации, эвтаназии и массовые убийства.

Череда открытий, совершенных после Второй мировой войны, знаменует начало революции в биологии. Выясняется, что именно ДНК – вместилище генетической информации. Появляется механистическое описание работы генов: гены кодируют химические сообщения – инструкции по созданию белков, которые в конечном итоге определяют строение и функции. Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик, Морис Уилкинс и Розалинд Франклин устанавливают трехмерную структуру ДНК и дарят миру каноническое изображение двойной спирали. Расшифровывается трехбуквенный генетический код.