Намагаючись зрозуміти світ, який швидко змінюється під впливом COVID-19, я розмірковував над доробком свого колеги Філіпа Андерсона, одного з найбільших фізиків нашого часу, професора Принстонського університету та нобелівського лауреата, який недавно відійшов в інший світ. Андерсон зробив епохальний внесок у розуміння фундаментальних взаємодій в основі матерії, але багатьом науковцям, а також ширшій аудиторії він відомий насамперед завдяки своїй статті “Більше означає інакше” ("More is Different"), яка описує, як для пояснення різних рівнів складності потрібні нові концептуальні матриці. Андерсон розвинув цю думку, міркуючи про симетрію у законах фізики та формах матерії, якими вони керують.
Буденний приклад — це фазовий перехід води у лід: молекули води якимсь “магічним” способом утворюють прекрасні шестигранні структури сніжинки. Те, як вони це роблять, зовсім не є тривіальним. Як про це стисло висловився сам Андерсон, “ціле стає не лише більшим, а й інакшим, ніж сума своїх частин”. Його ідеї надихнули мої власні лабораторні дослідження фазового переходу в біології, але вони також мають ширше значення для науки та суспільства в цілому.
Пандемія COVID-19 стала неймовірною ілюстрацією ідей Андерсона. Частинка вірусу — віріон — інертна. Згідно з більшістю визначень, вона навіть не є живою. І хоча ми кажемо, що вірус буцімто “живе” на поверхні протягом певного часу, насправді він не живіший, ніж, наприклад, наноскопічна крупинка солі. Натомість набагато довше залишається його троянське повідомлення. Річ у тім, що вірус — це набір інструкцій або ділянка РНК всередині капсули з білків та ліпідів. Вірус — це лишень “невеликий пакет кристалічності, що несе у собі інформацію”, як сказав би Андерсон.
Коли ця інформація потрапляє в одну з клітин у легенях, вона змушує їх виробляти нові копії вірусу, тобто він починає реплікуватися. Кожен наступний віріон стає власним “агентом знищення”, інфікуючи нові клітини, які, своєю чергою, породжують нові копії вірусу — наче ланцюгова реакція, що вийшла з-під контролю. Цей каскад реплікацій вірусу — як у людському організмі, так і між індивідами — є одним із прикладів експоненційного росту, коли коефіцієнт приросту параметра пропорційний його кількості. Іншими словами, “більше” породжує “ще більше”, а отже й щораз “інший” світ навколо себе.
Разом з експоненційним приростом вірусу так само експоненційно змінюється стратегія боротьби з ним. На початку пандемії уряди концентрували свою увагу насамперед на відстежуванні контактів осіб, які захворіли на COVID-19. Коли ж нових випадків стало надто багато, боротьбу з вірусом перенесли з індивідуального рівня на суспільний, ізолюючи вже не окремих людей, а цілі регіони (наприклад, провінцію Хубей).
Але тепер, коли практично не залишилося країн, у яких не поширювався б COVID-19, ізоляція самих мереж соціальних контактів перестала бути дієвою. Натомість виникла потреба перервати всі форми соціальної взаємодії, "вимкнути" цілі суспільні мережі за допомогою екстремального соціального дистанціювання. Поки масштаб пандемії зростає, вона потребує щораз нових заходів та методів аналізу ситуації: відбувається рух від ізоляції окремих індивідів до цілих регіонів або груп людей, а згодом повернення назад до індивідуального рівня.
Деструктивна інформація, закодована у вірус, трансформувала цілу соціальну систему, причому на рівні не лише карантину, а й заходів біомедичного втручання. На початку спалаху про вірус було відомо дуже мало, тож небагато можна було й зробити. Коли масштаб епідемії зріс, з’явилися нові логістичні проблеми — як-от, наприклад, де знайти достатньо лікарняних ліжок, респіраторів та інших засобів індивідуального захисту, адже ланцюги постачання лікарень теж перериваються лавиноподібно.
Науковці та інженери намагаються розв’язати проблему швидкого виготовлення масок, респіраторів та інших захисних засобів, а компанії повинні змінювати виробництво, щоб виготовляти все це дуже швидко. Tito Vodka та інші горілчані підприємства виробляють тонни дезінфекторів. Країни мусять знайти способи виробництва та розповсюдження ресурсів у масштабах, яких не було з часів Другої світової війни. У Сполучених Штатах такі спроби теж є значними, але наразі їх здійснюють переважно окремі штати. Масштаб пандемії тепер є таким, що вже недостатньо чекати, поки буде розроблена превентивна вакцина, — це може тривати щонайменше півтора року. Натомість потрібно знайти способи використовувати проти коронавірусу вже наявні ліки.
В експоненційному зростанні COVID-19 найбільше дезорієнтує темп, в якому світ стає інакшим — від превентивних заходів до лікування і навіть стилю нашого життя. У мережах розповсюдження їжі та інших ключових товарів постійно з’являються прогалини, адже постачальними передбачають нові виклики, поки “більше” вірусу перетворюється у нові форми “інакше”. З’являються проблеми психічного здоров’я, адже ці експоненційні зміни для багатьох людей стали джерелом постійного стресу. І це “більше” безнастанно породжує все нові й нові “інакше”. Поки кількість нових випадків подвоюється що три дні, ми живемо у світі, в якому природа наших проблем та шляхи їхнього розв’язання змінюються буквально декілька разів на тиждень. У понеділок, наприклад, мене могло найбільше турбувати те, скільки часу потрібно чекати на поставку електроніки — а в п’ятницю моєю основною турботою стали діти, яких відправили додому зі школи.
Але вже наступного тижня фондові ринки обвалилися, компанії закрилися, і тепер мені потрібно думати, за що купити їжу, не отримуючи зарплатні. У деяких місцях вже нікого не дивує вигляд тіл у вантажівках-холодильниках або навіть просто неба. Андерсон би зрозумів, як вірус — невеликий пакет з інформацією, кристалічна форма матерії — може так швидко змінити нашу планету.
Щоби розв’язати проблему, яка практично не показує якихось ознак сповільнення і, найімовірніше, спалахне з новою силою, якщо суспільство вийде з карантину передчасно, ми повинні підійти до неї зовсім по-іншому. Досі в Америці це був здебільшого підхід ad hoc, в основі якого лежали нескоординовані дії окремих штатів, що конкурували між собою за обмежені ресурси, причому часом із зовсім різними оцінками неминучих наслідків вірусу. Наша країна завжди була чимось більшим, ніж сумою своїх частин — факт, який закріпився навіть у граматиці, коли після Громадянської війни про США стали говорити в однині.
Але війна з COVID-19, яка за відсутності спільної відповіді може забрати навіть більше життів, ніж той кривавий конфлікт, потребує Америки, готової бути не лише "більшою", а й "інакшою", ніж сукупність окремих штатів. COVID-19 — це не перша пандемія, але й також далеко не остання. Утім, вона повинна таки стати останньою, з якою ми боремося фрагментованою армією, непідготовленою до битви з невидимим, але смертельним і постійним ворогом.
Clifford Brangwynne
How a Landmark Physics Paper from the 1970s Uncannily Describes the COVID-19 Pandemic
Scientific American, 29/04/2020
Зреферував Є. Л.