В возрасте 15 лет Бойден ушел из школы, подав заявление в MIT, и приступил к занятиям через две недели после своего семнадцатилетия. Он окончил институтский курс четыре года спустя с двумя степенями бакалавра и одной магистерской. Его научные интересы простирались от лазеров до квантовых вычислений, но при этом ему удалось соединить в себе два качества, которые, как всегда считалось, являлись взаимоисключающими: он был управляем, но также (как однажды Э. Б. Уайт назвал людей с ненасытным, открытым разумом) «верил в удачу»[344]. Выражаясь другими словами, Бойден не окружал жесткими границами объект исследования — он вообще не имел никаких объектов. Нет, его завораживала жизнь как таковая, во всей ее бурлящей сложности — жизнь как процесс, в котором, скажем, различные компоненты вступают в химическую реакцию, а клетки воспроизводятся или превращаются в раковые.
На последнем году обучения в MIT Бойден провел несколько недель в Bell Labs в Нью-Джерси. Там он обнаружил, как команда ученых из различных областей науки работает на достижение общей цели: «взломать» мозг и раскрыть его тайны. В частности, там пытались понять, как нейронные контуры птиц производят птичье пение. Взламывание мозга, как обнаружил Бойден, было делом, особенно подходящим для молодого ученого, которому паять монтажные платы было так же интересно, как и разбираться в сложных алгоритмах, при помощи которых эти платы работают.
Не прошло и года, как Бойден оказался в Стэнфорде и занялся написанием диссертации по нейробиологии. В Стэнфорде была собственная команда «мозговых хакеров», и Бойден вскоре вступил туда вместе со студентом-медиком по имени Карл Дейссерот. Оба они проводили долгие часы, устраивая мозговые штурмы для поиска способов приводить в действие нейроны, находящиеся в живом мозге (текущее состояние науки о мозге этого сделать не позволяло). Они проанализировали подход, использующий магнитные микроносители для открытия ионных канальцев внутри отдельных нейронов. Однако вскоре Бойден обнаружил научное направление, которое привело его на совершенно иной путь достижения поставленной цели: речь шла об использовании светочувствительных белков — опсинов, чтобы «закачивать/выкачивать ионы в/из нейронов в качестве реакции на свет»[345].
Потратив несколько лет на побочные проекты, Дейссерот и Бойден вернулись к своей изначальной идее активации отдельных нейронов. К 2004 году Дейссерот защитил докторскую диссертацию, и они с Бойденом решили добыть образец опсина и приступить к исследованиям. Был август; Бойден вошел в лабораторию, поставил под микроскоп блюдце с культурой нейронов и запустил написанную им программу, которая облучала нейроны пульсирующим ультрафиолетом. «К моему удивлению, самый первый из обработанных мной нейронов излучил в ответ на УФО точные биопотенциалы. Вечером я собрал данные в подтверждение ключевых принципов, и мы опубликовали их год спустя в Nature Neuroscience, объявив, что ChR2