Семена. Второе лето
Глава 1
Фенологическое лето наступило так же внезапно, как и в прошлом году. Я вышел из здания университета и наткнулся на куст шиповника, на котором появилась россыпь ярко-розовых цветов. Как будто бы ещё вчера их тут не было, но я понимал, что этот процесс постепенный, просто моё внимание выхватило усыпанный цветами куст шиповника именно сегодня. Забавный психологический эффект, чем-то напоминающий феномен Баадера-Майнхоф, и наверняка у него есть своё название в психологии.
Я подошёл к кусту, наклонился к одному из цветков и глубоко вдохнул. Тонкий аромат шиповника, отчасти напоминающий розу, отчасти несущий что-то своё, возбудил в моей памяти каскад образов, которые мельком пролетели перед моим внутренним взором. Я увидел огромный куст шиповника, который казался мне таким большим, что закрывал большую часть моего поля зрения. Мы с отцом стояли около него, и отец что-то рассказывал про фенологическое лето и его отличие от лета календарного и астрономического, но большая часть слов влетала ко мне в одно ухо, а вылетала из другого, так как я совершенно не понимал их смысла. Я с опаской смотрел на шмелей и пчёл, которые деловито копошились в розовых цветах, и их жужжание скорее пугало меня. Это всё было в каком-то глубоком детстве и запечатлелось в синапсах моей естественной нейросети в виде устойчивой энграммы.
Кажется, что день был пасмурным, но было тепло – просто небо было полностью затянуто облаками. Это не очень соответствовало моему приподнятому настроению, так как только что я сдал предпоследний экзамен в весенней сессии, и это была генетика. Мне пришлось ограничивать себя, когда я излагал свои соображения по вопросам в экзаменационном билете, чтобы преподаватель ничего не заподозрил. В итоге получилось что-то среднее между четвёркой и пятёркой, и препод кинул мне «спасательный круг» в виде вопроса про комплементарность нуклеотидов. Это было очень смешно – знал бы он, чем мы с Василисой занимаемся в тайной биолаборатории отца. Комплементарность нуклеотидов, ага. В общем, натянул он мне пятёрку, я выскочил из аудитории со своей зачёткой и побежал на улицу в самом приподнятом настроении.
Было 26 мая…
* * *
Я вернулся домой. Отец был на какой-то очередной конференции, и меня встретила только мама. Она по-деловому спросила, каковы мои успехи, и кивнула, когда услышала про натянутую пятёрку. К этому моменту я уже слыл в университете очень вдумчивым и трудоспособным студентом, поэтому мои достижения в сессию уже никого не удивляли и не будоражили. К тому же, я уже написал в семейный чат о сданном экзамене, так что все уже знали и без дополнительных вопросов.
Я бросил рюкзак в угол своей комнаты, поручил Аурелии набросать план работ и активностей на лето, а сам пошёл обедать. Мозги после экзамена требовали новую энергию, я действительно очень проголодался, но понял это только сейчас, когда пришёл домой и вдохнул ароматы кофе, выпечки и прочих вкусных вещей, которыми всегда был наполнен наш дом.
Как обычно, мама накормила меня до отвала. Я завалился к себе на диван и задумался. Последний экзамен был через пять дней, и это была биоинформатика. Ну нам давали какие-то самые базовые основы – чисто для того, чтобы понимать терминологию, имеющиеся подходы и методы. В целом, я был готов, но меня многое смущало.
Отец строго-настрого запретил мне спорить с преподавателями, особенно пожилыми, даже если мне кажется абсолютная уверенность в моей правоте. И вот в этом курсе по основам биоинформатики мне увиделись несколько существенных изъянов, даже несуразиц, которые преподаватель вынес в билеты на экзамен. Мне казалось это нонсенсом. Я даже заострял внимание отца на этом, когда впервые столкнулся с первым изъяном. Но именно тогда он и запретил мне спорить – дескать, я просто должен всё выучить и сдать так, как требует преподаватель. Помню, что мы даже повздорили с отцом по этому вопросу.
В итоге мы договорились о том, что я должен формально выполнять требования конкретного преподавателя, не вызывая подозрений и не давая поводов для того, чтобы он наточил на меня зуб. То, что я по результатам работы в лаборатории отца уже на практике постиг многие премудрости биоинформатики и смежных наук не должно быть ни поводом для гордыни, ни причиной того, что я бы забивал на предмет. Хотя мне, конечно, было очень сложно сдержаться.
И теперь я задумался о том, как подготовиться к этому экзамену. У меня был список вопросов, в котором было 40 вопросов различной сложности. Были простые, на которые можно было ответить парой строк, но были и сложные, которые требовали или изображения блок-схемы алгоритма, или написания исходного кода на каком-либо языке программирования. Конечно, преподаватель сначала потребовал использовать язык Пайтон, но тут уже наша группа взбунтовалась – всё-таки, мы учились на химическом факультете, и в наших задачах никак не было изучение какого-то специфического языка программирования. Так что через старосту мы продавили отмену требования, в результате чего каждому было разрешено использовать тот язык программирования, который был удобен. Ведь все задачи по биоинформатике в целом заключались в том, чтобы получить какой-то численный или символьный результат и сравнить его с ответом. Для этого точно не нужен какой-то конкретный язык – можно и на бумаге карандашом посчитать.
Прошлым летом, когда я погружался в кибернетику, мне пришлось изучить язык программирования Хаскелл. И надо сказать, что я даже проникся красотой этого языка, его целостностью и полным соответствием математическим концепциям. Так что на курсе по биоинформатике я решал задачи при помощи Хаскелла. Заодно я решил весь набор задач с сайта Rosalind. Так что с вычислительной точки зрения я был в целом готов. Осталось подтянуть теорию.
Для подготовки у меня осталось четыре дня, включая день перед самим экзаменом. Хотя отец мне советовал день перед экзаменом посвящать отдыху, этого делать не получалось – программа сессии была очень насыщенной. После четвёртого семестра у нас было пять экзаменов, и хотя я лично учился по индивидуальной программе, которая, в том числе, предполагала сдачу сессии заранее, всё равно это было довольно напряжно – график подготовки был очень интенсивным.
В своё время мама дала мне очень хорошую методику подготовки к экзамену. Надо было равномерно распределить всё множество вопросов по дням периода подготовки, после чего каждый день расписывать полученное число билетов так, как это будет происходить на экзамене. В идеале – надо каждый экзаменационный вопрос расписать три раза: сначала просто переписать на лист из лекции, потом сделать это по памяти с возможностью подглядывать в лекции, а на третий раз по памяти и без подглядываний. Делать это необходимо с перерывами, чтобы информация консолидировалась в долговременной памяти. И при расписывании своей рукой на листах бумаги необходимо проговаривать то, что ты пишешь, чтобы одновременно было задействовано несколько сенсорных модальностей: зрительная через глаза, тактильная через руку и слуховая через уши. Это позволит ещё сильнее вдолбить в память информацию, а использование листов бумаги, похожих на экзаменационные, также сформирует ассоциативные связи в голове.
И этот подход я протестировал неоднократно. Более того, с каждым разом эта процедура становилась для меня всё легче и легче, как будто бы мои нейронные сети учились этому на каком-то более высоком уровне абстракции – они учились учиться. Память становилась лучше, так что к четвёртому семестру мне уже было достаточно расписать билеты по два раза – один раз переписать из лекций, второй раз – полностью по памяти. Я как-то раз поймал себя на том, что «фотографирую» листы из лекций своим внутренним взором, а когда пишу по памяти, эти «фотографии» стоят передо мной внутри моей головы.
Я вспомнил о том, что отец как-то раз упомянул, что на третьем курсе, когда он учился, у него случился какого-то рода «приход» – некий щелчок в голове, после которого ему стало очень просто учиться. Период обучения в университете для него разделился на до и после. Если до этого щелчка он часто получал двойки на экзаменах и уходил на пересдачи, так как не мог запомнить теорию, то после этого события он начал «фотографировать» учебники и загружать их к себе в голову. И на экзамене он просто открывал внутри своей головы учебник на нужной странице и переписывал текст. Он утверждал, что всё это произошло именно резко, внезапно – буквально в один момент что-то в его нейронных сетях произошло. Честно говоря, мне в это не верилось и не верится – биохимия головного мозга так не работает. Но так-то я могу сказать, что память у моего отца просто феноменальная. Он называет это «каким-то специфическим типом гипермнезии», так как, по его словам, он по собственной воле может «стирать» ненужную ему информацию, а на других воспоминаниях не фиксироваться. А для других людей с гипермнезией она становится проклятием – это редкая, но вполне известная психическая патология, которая снижает качество жизни человека.
Иногда мне казалось, что все эти рассказы отца – не более чем красивые легенды, призванные мотивировать меня на учёбу, хотя этого особо и не требовалось, ведь у меня очень высокая мотивация. Но так или иначе, моя цель была ясна: повторить его успех, даже если для этого потребуется не «магический щелчок», а месяцы упорного труда. Поэтому не веря в возможность внезапного развития сверхспособностей, я решил пойти по более практичному пути и на основе того, что дала мне мама, разработал для себя систему мнемотехник, чтобы максимально эффективно использовать свою память. И хоть я пока и не смог повторить «чудо» моего отца, но результаты уже были впечатляющими.
В общем, я до конца дня немного болтался туда-сюда, прогулялся по близлежащему парку, почувствовал уходящие запахи цветущей черёмухи и к вечеру вернулся домой. А наутро я сел штудировать биоинформатику. Первым делом я прочитал все лекции по своим записям, а также по тем заметкам, которые нашёл на студенческом портале. Затем я сел расписывать билеты. Так как оставалось четыре дня на сорок билетов, то в день получалось по десять билетов, и это было не особо и напряжно. Так что с утра я расписывал по лекциям, а вечером – уже по памяти. Между этими подходами после обеда я ходил в парк прогуливаться, чтобы разгрузить голову. Ну и надо сказать, что с самого первого дня сессии я добавил в свою диету два важных компонента – мёд и орехи, так что налегал на них в процессе занятий. Вот так я и подготовился.
Наступил день экзамена, и я прибыл в университет. В аудитории кроме меня сидело пара других студентов, которые тоже были на индивидуальной программе обучения. К слову, наш лектор был довольно суровым преподавателем, поэтому я даже немного мандражировал, хотя вообще не было причин. Мне попался довольно простой билет: первым вопросом был алгоритм транскрипции ДНК в РНК, а вторым – расчёт массы белка. Всё это было очень просто, так что я взял пару экзаменационных листов, сел за парту и начал быстро писать строку за строкой, извлекая информацию из своей памяти. Слова и формулы гладко ложились на листы. Проблема у меня возникла только с таблицей масс аминокислот. Я не помнил чисел, но при этом предполагал, что их и не надо помнить. Действительно, зачем запоминать то, что лежит в таблице любой расчётной программы, используемой в биоинформатике. Но в этом случае ответ на вопрос реально сводился к одной простейшей формуле: масса белка равна сумме масс всех аминокислот, из которых он состоит. И это меня немного смущало.
Внезапно ко мне подошёл наш лектор, который встал рядом и начал смотреть, как я записываю свои мысли на экзаменационный лист. Это меня смутило, но я решил сосредоточиться на изложении. Но через пару минут он спросил: «Готовы?», и, не дожидаясь моего ответа, добавил: «Давайте отвечать». Впрочем, я уже успел и алгоритм нарисовать в виде блок-схемы, и формулу расчёта массы белка записать. Мне хватило одной стороны одного экзаменационного листа. Преподаватель сел рядом со мной. Я прокашлялся и начал свой рассказ.
Я рассказал про то, что транскрипция – это довольно простой процесс, в котором осуществляется банальное преобразование информации, так скажем – «перекодировка». Из кода ДНК, составленного из букв нуклеотидов (А – аденин, Г – гуанин, Т – тимин и Ц – цитозин) получается комплементарная РНК, которая составлена из немного других букв: вместо тимина используется У – урацил. Другими словами, транскрипция ДНК в РНК просто меняет буквы А на У, Г на Ц, Т на А и Ц на Г в полном соответствии с принципом комплементарности. Цепочка ДНК, которая служит для построения комплементарной РНК, называется «кодирующей», а полученная РНК – «матричной». С этой матрицы уже в рамках следующего процесса, называемого «трансляцией», строится пептидная цепочка, из которых затем собирается белковая молекула.
Транскрипция осуществляется ДНК-зависимой РНК-полимеразой, таким специальным ферментом, который движется по кодирующей цепочке ДНК в направлении от конца 5' к концу 3' и формирует матричную РНК. Я даже схематически нарисовал этот процесс.
Затем я перешёл ко второму вопросу и сказал, что масса белковой молекулы равна простой сумме масс всех аминокислотных остатков, из которых она состоит. Формула была написана на листе. И тут, конечно же, произошло то, чего я опасался. Преподаватель спросил:
– И сколько же килодальтонов весит метионин?
В этот момент я очень пожалел, что у меня нет прямой ментальной связи со своей Аурелией, которая мгновенно ответила бы на этот вопрос. Поэтому я сказал наобум:
– 150 килодальтонов?
– Нет. 149.2 килодальтонов. Почему вы не знаете точных молекулярных масс всех двадцати аминокислот?
И тут я понял, что меня тупо решили завалить. Для меня решительно никакой разницы не было в числах 150 и 149.2, да и зачем такая точность в этом вопросе? К тому же, все эти числа записаны в расчётных биоинформатических системах. Зачем он меня это спрашивает? Я не знал, как реагировать на это. Внутри меня всё бурлило, и я хотел высказаться, но слова отца о том, что я не должен выступать, особенно на экзамене, останавливали меня.
Видя моё замешательство, преподаватель спросил:
– Ну хорошо. А что такое трансляция?
Это был тоже очень простой вопрос, как мне казалось. Так что я ответил без заминок:
– Это процесс, который следует за транскрипцией и строит при помощи матричной РНК пептидную цепочку. С биоинформационной точки зрения осуществляется перекодировка троек букв генетического кода, то есть триплетов, в буквы аминокислотной последовательности. Это кодирование теряет информацию, так как 64 варианта триплетов, составленных из букв А, Г, У и Ц, переводятся в 20 букв аминокислот.
– Причём тут потеря информации?
– Ну как же? У нас есть 64 варианта триплета. На первое место можно поставить одну из четырёх букв генетического кода. На второе место можно поставить тоже любую из четырёх букв. И на третье место тоже любую из четырёх. Получается, что всего число комбинаций равно четыре умножить на четыре и ещё раз умножить на четыре, то есть 64. А разных аминокислот, из которых строятся белки, всего 20 штук. Ну плюс ещё старт-кодон и три стоп-кодона. Очевидно, что информация теряется.
– Не говорите чушь, молодой человек, информация никогда не теряется!
У меня спёрло дыхание. Я не знал, что ответить. Внутри у меня всё клокотало. Но я не нашёл ничего лучше, как откинуться на спинку сидения и закрыть глаза с целью отстраниться от текущей ситуации и расслабиться, чтобы не наворотить лишних дел. Однако, похоже, преподаватель по-своему интерпретировал такое моё поведение. Он сказал:
– Я даю вам последний шанс…
* * *
Я с трудом открыл глаза. Память еле-еле возвращалась, и первым вопросом, который я задал сам себе, был «Кто я?» и только потом – «Где я?». И если на первый вопрос я более или менее смог ответить, хотя всё равно в голове была какая-то путаница, то на второй вопрос ответа я не знал. Хотя через какое-то время всё начало вставать на свои места.
Слева от кровати, на которой я лежал, мерно гудела система мониторинга жизненных показателей. То есть я находился в больнице, в отделении интенсивной терапии. Я попробовал пошевелиться, но не смог. Монитор запищал, и я вздрогнул.
Буквально через пару минут, как мне показалось, в палату вошла медсестра. Это была молодая девушка со строгим лицом. Она подошла к монитору, что-то нажала, и он замок. Она повернулась ко мне и сказала:
– Как вы себя чувствуете?
Вот, интересно. У них по протоколу должен быть такой вопрос, или это она сама что придумала? Как может чувствовать себя человек, который только что очнулся в реанимации? Я попытался улыбнуться, но нервные импульсы как будто бы доходили до мышц и обратно с какой-то задержкой. Я понял, что меня чем-то седировали, что было очень необычно. Я повернул голову к монитору и увидел, что под одеяло ко мне спускается шланг капельницы. Это подтвердило мою догадку.
Медсестра ушла, и я стал тупо смотреть в потолок. Время текло, как густое тесто, и так же неповоротливо ворочались мысли в моей голове. Большей частью я вообще ни о чём не думал, в голове была пустота. Я только лишь понял, что случился эпилептический приступ, после которого я оказался в больнице, и это было очень странно. Последнее, что я помнил до приступа, было то, как я вхожу в университет.
Дверь в палату открылась, и я увидел родителей. Они были в сопровождении врача, и отец разговаривал с ним в довольно строгой и, скорее, нетерпеливой манере. Я редко слышал его таким. Мама подошла ко мне, а отец с врачом сели за стол и продолжили что-то тихо обсуждать, шурша бумагами.
– Привет, мам, – с трудом сказал я и попытался улыбнуться.
Мама взяла меня за руку, потом начала отвязывать жгуты, которыми я был привязан к кровати. Через пару минут я уже мог двигать руками. Подошёл отец, который резко сказал:
– Привет, Данила. Попал же ты в переплёт!
Я попробовал и смог задать вопрос заплетающимся языком:
– Какое сегодня число?
– Второе июня, – ответил отец.
Что?! Они держали меня в медикаментозной коме двое суток? Зачем? Что вообще произошло? Туман в голове как рукой сняло, мысли завертелись с дикой скоростью. Монитор истошно запищал, и мама бросилась ко мне и начала гладить по голове. Монитор среагировал на пульс, который подскочил до 140 ударов в минуту.
В палату вбежала медсестра, но отец остановил её со словами:
– Всё нормально. Просто молодой человек переживает из-за того, что вы украли у него два дня жизни.
Медсестра вряд ли была в чём-то виновата, но я видел раздражение отца и мог понять его.