«Переводы»: Стивен Хсу – основатель лаборатории когнитивной геномики при BGI. Когда появятся люди со сверхинтеллектом?

«Переводы»: Стивен Хсу – основатель лаборатории когнитивной геномики при BGI. Когда появятся люди со сверхинтеллектом?

Когда появятся люди со сверхинтеллектом? Насколько это возможно? Как сильно интеллект зависит от генома? На эти вопросы пытается дать ответ Стивен Хсу – научный консультант BGI (Пекинский институт геномики) и основатель лаборатории когнитивной геномики BGI.

У Льва Ландау, лауреата Нобелевской премии и одного из патриархов блестящей школы советской физики, была логарифмическая шкала для ранжирования физиков-теоретиков, с делениями от 1 до 5. Физик 1-го уровня оказывал влияние на развитие науки в 10 раз больше, чем физик второго уровня и т.д. Ландау скромно оценил себя как физика 2, 5 уровня,  и лишь позднее он перешел на 2 уровень. Среди физиков первого уровня – Хайзенберг, Бор, Дирак и некоторые другие.  А уровень Эйнштейна был 0.5!

Мои друзья, работающие в гуманитарных областях или других сферах науки, например, биологии, поражены и обеспокоены тем фактом, что физики и математики могут думать об ученых таким откровенно иерархическим способом. Очевидно, разница в способностях не проявляется настолько четко в других научных областях. Однако я считаю схему Ландау уместной: есть физики, чей вклад в науку я не смог бы повторить.

Более того, я пришел к мнению, что шкала Ландау, в сущности, может продолжаться и дальше отметки Эйнштейна, равной 0,5. Генетические исследования когнитивных способностей предполагают, что существуют вариации человеческих ДНК, которые в идеальной комбинации могут привести к появлению людей с качественно более высоким уровнем  интеллекта, чем у кого-либо за всю историю жизни на земле. Грубо говоря, коэффициент  такого интеллекта был бы порядка 1000, если бы можно было продлить шкалу и сохранить ее смысл.

«Проснулся гением». На фото - актер Клифф Робертсон, исполняющий роль рабочего пекарни Чарли, который  внезапно стал гением, изучает лабиринт в одной из сцен экранизации рассказа «Цветы для Элджернона», 1967 год.

В романе Дэниела Киза «Цветы для Элджернона»  умственно отсталый парень по имени Чарли Гордон проходит экспериментальное лечение, благодаря чему коэффициент его интеллекта увеличивается с 60 баллов до 200. Из рабочего пекарни, которого используют друзья, он превращается в гения, которому доступны тайные законы мироздания. «Я живу на пике ясности и красоты, о существовании которых я никогда не знал»,  - пишет Чарли. - «Нет большей радости, чем осознать решение проблемы.…  Это красота, любовь и истина, связанные воедино. Это восторг». Однако, разница между сверхинтеллектом и современным средним интеллектом в 100 баллов еще более колоссальная.

Возможность возникновения сверхинтеллекта прямо вытекает из генетического обоснования интеллекта. Такие характеристики как рост и когнитивные способности  подчиняются тысячам генов, каждый из которых по отдельности не имеет большого влияния. Приблизительное наименьшее число распространенных генетических вариантов по каждой характеристике индивидуума можно выявить (в дюймах для роста, в баллах для интеллекта) из позитивного или негативного влияния на характеристику уже известных нам генетических вариантов, которые называются аллели.

Международное объединение «The Social Science Genome Association Consortium», включающее в себя десятки университетских лабораторий, определило группу  участков человеческих ДНК, которые влияют на когнитивные способности. Опытные статистические данные показали, что небольшая группа однонуклеотидных полиморфизмов в человеческом ДНК коррелируется с интеллектом, даже с поправкой на многократное тестирование 1 миллиона отдельных участков ДНК в выборке из свыше чем 100 000 испытуемых.

«Я всегда считал, что мозг фон Неймана указывал на его принадлежность к другому виду живых существ, чья эволюция далеко опередила человеческую».

Нобелевский лауреат Ханс А. Бете

Если бы за управление познавательным процессом  отвечало небольшое число генов, то варианты каждого гена должны были менять IQ на значительную величину – около 15 баллов при сравнении 2 индивидуумов. Однако, наибольшая разница, которую удалось определить исследователям на сегодняшний день, не достигает и 1 балла. Более существенные колебания  обнаружить было бы легче, но таковых не замечено.

Это означает, что должны существовать по меньшей мере тысячи IQ аллелей, которые отвечают за все многообразие черт, которые мы наблюдаем у людей. Более совершенный анализ (с увеличенными планками погрешностей) дает нам в общей сложности цифру,  равную 10 000 аллелей.

Каждый генетический вариант слегка улучшает или ухудшает когнитивные способности. Так как когнитивная способность меняется в результате малых добавочных воздействий генов, то ее изменения можно изобразить на графике в виде известной кривой в форме колокола, где способности наибольшего количества людей представлены в середине, а не по краям. Человек, у которого среднее число позитивных (повышающих IQ) вариантов выше средней нормы, и будет обладать способностями выше среднего уровня. Число позитивных аллелей с показателем выше нормы, необходимых для улучшения одного признака в стандартных пределах – оно равно 15 баллам – пропорционально квадратному корню числа вариантов, то есть примерно равно  100. Итак, 100 или примерно столько дополнительных позитивных вариантов могло бы поднять IQ на 15 пунктов.

Селекция домашних животных и культурных растений изменила некоторые виды на целых 30 стандартных отклонений. Например, с 1957 года бройлерные цыплята увеличились в размере в 4 с лишним раза. Подобный подход можно применить и к человеческому интеллекту и получить IQ более 1000 баллов.

Учитывая, что существуют тысячи потенциальных позитивных вариантов, становится ясно, что  при возможности генетического проектирования человека с сохранением позитивной вариации каждого каузального варианта можно получить когнитивные способности, которые примерно равны 100 стандартным отклонениям от среднего. Это соответствует более 1000 баллов IQ.

Совершенно неясно, имеют ли баллы IQ в этом диапазоне какое-то значение. Однако мы можем быть уверены, что какое бы значение у них ни было,  эти способности будут превосходить максимально проявленные способности любого из примерно 100 миллиардов человек, живших на земле. Мы можем представить способности, развитые до степени гениальности, которые могут присутствовать у человека совершенного типа одновременно: почти идеальная образная и языковая память; сверхбыстрые процессы мышления и вычисления; мощная геометрическая визуализация даже в крупных масштабах; способность производить одновременно несколько аналитических и логических действий; список можно продолжать.  Таким образом, появляется «Чарли Гордон»… в квадрате.

Чтобы получить тип с максимально развитыми способностями, потребуется прямое вмешательство в геном человека, которое обеспечит благоприятный генетический вариант в каждом из 10 000 локусов. С оптимистической точки зрения когда-нибудь это станет возможным благодаря технологиям, корректирующим гены, подобно недавно открытой системе CRISPR/Cas, которая произвела революцию в генетической инженерии буквально за последние год или два. Исследователь геномов из Гарварда Джордж Черч даже предположил, что благодаря CRISPR станет возможным воссоздание мамонтов путем избирательного корректирования геномов эмбриона азиатского слона. Если Черч прав, то в списке чудес  новой геномной эпохи к мамонтам следует добавить и супергениев.

Некоторые допущения, которые стоят за предсказанием появления интеллекта с 1000 баллов IQ, являются предметом продолжающихся дебатов. Для кого-то из ученых сама идея количественного определения интеллекта является спорной.

«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»

В своей автобиографической книге «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!» нобелевский лауреат по физике Ричард Фейнман посвятил целую главу своей попытке уклониться от изучения гуманитарных наук и назвал ее «Всегда стараясь выкрутиться». Будучи студентом Массачусетского Технологического Института, он говорит:  «Меня интересовала только точная наука; больше я ничего не умел».

И это довольно знакомое чувство: всем известная мудрость гласит, что люди с математическим складом ума не так хорошо владеют словом, и наоборот. Такое разграничение повлияло на наше понимание гениальности, представив ее как одну хорошо развитую  функцию мозга,  а не высокую степень развития мозга в целом. В этом случае идея сравнения интеллектов так же как идея появления интеллекта с IQ в 1000 баллов кажется невозможной.

Однако психометрические исследования, цель которых определить природу интеллекта, рисуют иную картину. Миллионы наблюдений показали, что по сути все «примитивные» когнитивные способности – кратковременная и долговременная память, языковые способности, использование количественных понятий и чисел, визуализация пространственных взаимоотношений, распознавание паттернов, и так далее –  находятся в позитивной корреляции.  Представленная ниже диаграмма демонстрирует результаты тестирования большой группы людей по их математическим и речевым способностям и уровню пространственной ориентации. Пространство на диаграмме заполнено не равномерно, наоборот, результаты собраны в виде эллипсоидного скопления, имеющего одну длинную (основную) ось.

(диаграмма – слева направо): уровень пространственной ориентации, математические способности, речевые способности

В проекте «Талант»» исследовались математические способности, речевые способности и уровень пространственной ориентации более 100 000 девятиклассников, как показано выше на диаграмме.  Способность в одной из этих областей позитивно коррелировалась со способностями в двух других.

Эти позитивные корреляции между узконаправленными способностями предполагают, что индивидуум, имеющий способности выше среднего уровня в одной области (например, математике) с большой вероятностью будет иметь уровень способностей выше среднего и в другой области (язык). Также эти корреляции предлагают надежный и полезный способ компрессии информации, касающейся когнитивных способностей.  Проецируя достижения индивидуума на основную ось, мы приходим к единой величине для измерения когнитивных способностей: общий фактор g. Тщательно составленные тесты для оценки уровня интеллекта являются показателями фактора g.

Можно ли с помощью g  выявить гениальность? Рассмотрим «Исследование математических способностей детей с ранним развитием» для одаренных детей младше 13 лет, оцениваемых путем тестирования (с использованием SAT (Академического оценочного теста), который имеет высокую степень корреляции с g). Все участники имели высокие показатели способностей, но лучшие из них (1/5 от общего числа) находились на уровне 10 000 аллелей и выше. При анализе достижений испытуемых в среднем возрасте  было обнаружено, что даже среди этой группы одаренных людей вероятность достижений возрастала в соответствии с результатами тестов, проведенных в раннем возрасте. Например, лучшие из этой группы в 6 раз чаще получали патент по сравнению с теми, чьи результаты были самыми низкими в этой группе. Вероятность докторской степени в точных науках была в 18 раз выше, а вероятность получения должности в одном из 50 лучших исследовательских институтов такого профиля была выше почти в 8 раз. Таким образом, у нас есть основания полагать, что g представляет значимую единицу измерения интеллекта, допускающую приблизительные, но при этом полезные сравнения.

Другое  допущение, обеспечивающее возможность появления человека с IQ, равным 1000 баллов, заключается в том, что когнитивные способности подвержены сильному воздействию генетики, и g наследуется. Доказательства этого предположения довольно весомые. Исследователь генетического поведения,  а также поведения близнецов Роберт Пломин заявил, что «генетика влияет на g сильнее, чем на какие-либо другие характеристики человека»

При исследованиях близнецов и усыновленных детей парные корреляции IQ представляются примерно пропорциональными степени родства, которая определяется как общее количество генов,  унаследованное двумя индивидуумами. Были обнаружены лишь небольшие отличия, вызванные условиями жизни семьи, а биологически не связанные брат и сестра, воспитываемые в одной семье, имели почти нулевую корреляцию когнитивных способностей. Эти результаты подтверждаются масштабными исследованиями, проведенными   в различных местах, включая разные страны.

Может показаться, что при развитии человека в благоприятных условиях генетика устанавливает верхний предел когнитивных способностей. Однако, в исследованиях, где испытуемые проходили через более широкий диапазон воздействия внешних условий, такие как бедность, истощение, недостаток образования - влияние наследственности может быть меньше. Когда внешние условия неблагоприятны, индивидуумы не достигают полного раскрытия своих возможностей (см. эффект Флинна).

Возможно, появление сверхинтеллекта имеет пока отдаленную перспективу, однако небольшие, но при этом глубокие изменения возможны уже в ближайшем будущем. Большой объем данных, полученных о человеческих геномах и соответствующих им фенотипах (это физические и психические характеристики индивидуума) приведет нас к значительному улучшению понимания генетического кода – в частности, и к более точным прогнозам когнитивных способностей.  Подробные расчеты дают понять, что для изучения генетического строения человека потребуются миллионы фенотипно-генотипных пар и современные статистические алгоритмы. Однако, учитывая быстро снижающуюся стоимость определения генотипа, вероятно, это произойдет в течение примерно ближайших 10 лет. Если можно взять за ориентир имеющиеся данные о наследственности, то точность прогнозов об уровне развития интеллекта, основанная на знании геномов, может быть больше половины стандартного отклонения у людей (т.е. плюс-минус 10 IQбаллов).

Когда появятся модели прогнозирования интеллекта, мы сможем использовать их в репродуктивных целях, начиная от выбора эмбриона (выбор зиготы для имплантирования при ЭКО) до активного генетического редактирования (например, с помощью CRISPR). В первом случае родители при выборе из примерно 10 зигот смогут улучшить IQ своего ребенка на 15 или более баллов.  Это может означать разницу между ребенком, который с трудом учится в школе, и  тем, кто успешно окончит колледж. Определение генотипа зиготы при извлечении из отдельной клетки уже достаточно хорошо разработано, следовательно для отбора эмбрионов осталось только научиться прогнозировать фенотипы в комплексе.  Стоимость такой процедуры будет меньше, чем оплата во многих частных детских садах, а ее эффект, безусловно, будет проявляться в течение всей жизни и даже после.

Соответствующие этические вопросы весьма сложны и заслуживают серьезного рассмотрения именно сейчас, в этот относительно короткий промежуток времени, прежде чем потенциальные возможности станут реальностью. В каждой стране общество сможет решить для себя, где провести черту в генетической инженерии, тем не менее, варианты будут самые разные. Почти наверняка некоторые страны разрешат генетическую инженерию, открывая таким образом возможности для мировых элит, которые могут позволить себе дорогостоящие путешествия ради доступа к репродуктивной технологии в другой стране. Как и с большинством технологий, богатые и влиятельные первыми получат эти блага. Хотя мне кажется, что, в конечном счете, многие страны не только легализуют генетическую инженерию, но даже сделают ее частью (на добровольной основе) государственной системы здравоохранения.

Альтернативный же вариант представляется как неравенство людей в такой мере, которого человечество еще не испытывало за всю свою историю.

Оригинал статьи

Автор: Ирина Сарви
771