У Ротберга должен был случиться момент эврики, который бы привел его к основательному исследованию в секвенции цепочек ДНК. К нему пришло вдохновение в тот момент, когда, сидя в комнате ожидания больницы, где находился его сын, он взглянул на обложку журнала с картинкой процессора Пентиум
[14]. Ротберг загорелся идеей: пойти путем Джека Килби и Роберта Нойса и попытаться применить тот же самый метод в исследовании ДНК, что они применили в компьютерной индустрии, открыв в 1950 году интегральную схему
[15]. Ротберг увидел возможность создания более быстрого, компактного, эффективного и доступного способа секвенции индивидуальных геномов. «Если бы мы могли сделать то, что компьютерная индустрия сделала с персональными компьютерами, – сказал Ротберг, – мы могли бы фактически выстроить индивидуальные геномы».
Столкнувшись с хаотичным миром вокруг него и несправедливостью страданий Ноа, Ротберг придумал совершенно новую парадигму для секвенции цепочек ДНК. Идея, стоявшая за предыдущими приспособлениями по работе с ДНК, – более старый формат – то, на что исследователи и биотехнологические компании полагались – использование томографии – специальных камер, которые помогали определить флуоресцентные краски, прикрепленные к А-, Ц-, Г- и Т-основаниям
[16] в гене или хромосоме
[17]. Вдохновленный легендарной технологией Интел, Ротберг предложил идею использовать силиконовый чип, чтобы определять водородные ионы, возникающие, когда новое основание помещено в цепочку ДНК
[18]. Этот новый подход – расшифровка ДНК, используя полупроводники – представляет собой совершенно новый формат. Эврика!
И индуктивное, и дедуктивное мышление сыграли ключевую роль в креативном процессе Ротберга. Когда он заметил картинку полупроводника Пентиум, он использовал индуктивное мышление, применимое к его ситуации. У него возникла идея создания похожего чипа, который мог бы секвенировать индивидуальный геном. Это был индуктивный прыжок перед лицом неопределенности. После он доверился дедуктивному мышлению, используя все свои существующие модели, относящиеся к биотехнологии – годы изучения химической и биомедицинской инженерии, глубокие познания в биологии и генетике, последующие опыты изучения и развития инноваций, относящихся к персональной геномике – и разработал гипотезу о том, что он мог бы спроектировать этот чип и заявить о нем миру.
В нашем понимании Ротберг не смог бы произвести такой фурор (от использования томографии до проводникового чипа), если бы он сначала аккуратно не определил и не попробовал те форматы, которые он и другие исследователи использовали, когда думали о секвенции генома. Так как он уже был в курсе существующих парадигм, он мог видеть потенциал, который полупроводники (давно созданная технология) несут для построения человеческого генома. Множество других талантливых ученых могли бы совершить тот же самый прыжок, что и Ротберг, но почему этого не произошло? Для начала они должны были поменять свое представление – они не могли вообразить подход к построению ДНК, включающий в себя полупроводники. Они застряли в формате «томография».
Вскоре после сделанного открытия Ротберг основал компанию «454 Life Sciences», которая всего через несколько лет опубликовала полный геном легендарного ученого Джеймса Д. Уотсона, а также неандертальца
[19]. Также Ротберг создал другую компанию – Ion Torrent, которая к 2011 году выпустила на рынок секвенатор ДНК, названный «Персональная Геном-Машина» – приспособление размером с настольный принтер, которое сейчас можно найти в любом кабинете врача, клиниках, больницах и медицинских центрах повсеместно. Таким образом, мечта Ротберга сделать секвенцию ДНК неотъемлемой (и относительно эффективной и доступной) частью ежедневной медицинской практики сбылась
[20].
После последующей инновации Ion Torrent разработал прибор, с помощью которого секвенировать образец ДНК можно всего за час, в то время как предыдущие машины затрачивали на это несколько дней, а то и больше
[21]. Дальнейшее приобретение Ion Torrent компанией Life Science (сумма сделки первоначально составляла $375 миллионов, но достигла $725 миллионов в ходе переговоров) осенью 2010 года
[22] способствовало тому, что эта замечательная инновация и сегодня радикально улучшает способность врачей диагностировать и лечить множество болезней и медицинских отклонений. Она повышает качество и длительность человеческой жизни по всему миру.
