Поговори с компьютером

Какие технологические прорывы совершит человечество в ближайшие пять лет?

Составлять прогнозы — дело рискованное, но все же что принципиально новое в практическом смысле к 2015 году дадут нам идеи, опыты и открытия ученых?

Ежедневно на нас обрушиваются новости о научных открытиях и невероятных практических опытах: беспроводная передача электричества, телевизоры с объемным изображением, носители информации, по объему способные заменить Библиотеку конгресса (США), устройства, управляемые силой мысли… Куда уж дальше? Но, просматривая список перспективных мировых технологий, определенный журналом Popular Science magazine, понимаешь, что все только начинается.

Список включает семь генеральных направлений: информационные технологии, энергетика, транспорт, биотехнологии и биоинформатика, робототехника и прикладная механика, материаловедение, а также «прочее». Каждое из направлений разветвляется еще на несколько. Самые востребованные — информацион­ные технологии (26 позиций) и биотехнологии и биоинформатика (11 позиций).

Гомо сапиенс плюс «компьютер думающий»

— Из столбовых мировых тенденций в кибернетике отмечу переход к суперпроизводительным компьютерам и сверхмощным компьютерным системам, — говорит академик Александр Палагин, заместитель директора Института кибернетики им. Глушкова Национальной Академии наук Украины. — Их внедрение связано с глобальными потребностями науки — разработками в области ядерных технологий, биологии, медицины и проблем человека в целом.

Теперь о компьютерных устройствах, которыми люди пользуются каждый день. В свое время в нашем институте разрабатывали технологию под названием «электронный информационный комбайн», призванную обслуживать информационные потребности человека. И вот этот термин снова возник на научно-техническом горизонте: такие комбайны начинают создавать за рубежом на основе iPоd. Пользователю ведь нужны не приспособления как таковые, а выполнение ими определенных функций. В идеале хорошо бы обойтись вовсе без «железа», то есть без машины, но пока не получается.

В перспективе эти индивидуальные информационные комбайны можно будет подключать к глобальным сетям – включать приемник информации, образно выражаясь, в розетку, связанную с Сетью, либо присоединяться к ней по радио­каналу. Самой нужной вещью в жизни станет именно информационный комбайн или набор таких чрезвычайно «образованных» приспособлений.

Продолжает развиваться и направление, известное у нас как «умный дом». Наполненное встроенной компьютерной техникой жилище способно не только выполнить все бытовые прихоти хозяина, но и технически обслужить себя без его непосредственного вмешательства. Такие разработки в бытовой микроэлектронике стартовали в США еще в 80-е годы. Тогда это называлось «агватуки», что в переводе с языка инков звучит очень романтично – «сияющий дом моих снов». Сегодня проекты «умных домов» перестали быть фантастикой и вполне доступны не только на Западе, но и в Украине.

С полуслова услышит, с полувзгляда поймет

— В мировой кибернетике многое делают и для того, чтобы облегчить жизнь людей с ограниченными физическими возможностями, — продолжает Александр Палагин. — Среди экспериментальных разработок – инвалидные коляски, «бортовые компьютеры» которых способны общаться с человеком на примитивном уровне, выполнять команды, посылаемые глазами и голосом. Такие машины могут улавливать движения зрачков, изменение выражения лица, распознавать несколько десятков слов, обрабатывать полученную информацию и затем самостоятельно двигаться в направлении, которое указывает человек на коляске.

— Техника становится куда более чувствительной в прямом и переносном смысле, — говорит Елена Самойленко, менеджер компании «Украинский компьютерный альянс», программист и социолог. — Например, сейчас есть очень интересная испанская разработка для незрячих: ноутбук, принцип работы которого построен на осязании. Он не имеет собственного дисплея, поверхность ПК сделана из «отзывчивого» материала, способного принимать любую форму, работать с азбукой Брайля. Компьютер управляется голосовыми командами, записанными владельцем ноутбука.

Взаимодействие компьютера с так называемой натуральной информацией вообще становится во главу угла. Кибернетики поставили своей целью научить машину непосредственно распознавать голоса, лица, объекты.

Обычные массивные ПК и ноутбуки серьезно потеснятся компьютерами планшетными, ведь они куда более компактны, легки (около 600 г) и обладают всеми необходимыми для рядового пользователя функциями. Достаточно вспомнить об успехе iPаd компании Apple.

— Вряд ли можно утверждать, что специалисты Apple на этот раз изобрели нечто принципиально новое, скорее это очередной грамотно прорекламированный шаг в эволюции компьютерной техники, — делает вывод Елена Самойленко. — Планшетные устройства были и раньше, например, тот же ридер для чтения электронных книг. Однако бурным вторжением на рынок iPad продемонстрировал знаковую тенденцию: сближение пользователя с техникой и внедрение интуитивно понятного интерфейса. Если все пойдет дальше такими же темпами, люди в массе своей забудут, что такое внешняя клавиатура, мышка и другие дополнительные манипуляторы. Их повсеместно заменит сенсорный дисплей, управляемый прикосновением пальцев.

Жизнь на диске

Разработчики технологий подобрались к святая святых – человеческому разуму. Страшилки на эту тему муссируются в книжках и кино не один десяток лет. Однако Олекса Мороз, кандидат философских наук, старший научный сотрудник Института философии НАНУ, специалист по проблемам искусственного интеллекта, убежден, что человек не станет продолжением машины ни к 2015 году, ни когда-либо вообще:

— Научный мир находится в ожидании «взрыва» в нано- и биотехнологиях, особенно в сфере искусственного интеллекта. Это логическое продолжение идей оцифровки человеческого разума и сознания. Самые смелые проекты (ими уже лет 40 занимаются американцы) состоят в том, чтобы «записывать личность» на долговечные материальные носители и таким образом обеспечивать ей не просто вторую жизнь, но и бессмертие.

Но, думаю, человечество до такого не дойдет. Во-первых, в науке есть этические границы, которые мировое сообщество ученых не переступит никогда. Во-вторых, технически это недостижимо. Машина, какой бы «умной» она ни была, может только моделировать человеческое мышление, исходя из заложенной в нее информации. Ведь сокровенные тайны работы мозга неведомы. Личность включает в себя сознание, понимание, эмоции. Это очень живая, подвижная сущность, которая постоянно меняется. «Зафиксировать» личность и, если хотите, душу на материальном носителе – все равно что снять актера в кино: это просто образ.

Операция «Регенерация»

Среди биотехнологий на первые роли выходит регенеративная медицина – новая  многообещающая отрасль, формируемая на стыке биологии, медицины и инженерии. Главный принцип этого направлени — лечение и продление жизни  принципиально новым методом — использованием стволовых клеток. Организм можно будет «подлатать» чужими или собственными новенькими клетками, выращенными в лаборатории.

— Не берусь прогнозировать, каких высот достигнет регенеративная медицина через 5 лет, но то, что это одна из наиболее бурно развивающихся дисциплин, — факт, — говорит академик Геннадий Бутенко, директор Института генетической и регенеративной медицины Национальной академии медицинских наук Украины. — Исследования  в этой отрасли науки очень затратны, поскольку требуют суперсовременных реактивов и оборудования, способного изучать живую клетку буквально до микрона. Поэтому украинским ученым о развернутых исследованиях остается только мечтать. Но суммы, выделяемые государственными и частными организациями на регенеративную медицину за границей, подтверждают огромный интерес к ней в мире. Так, в США министерство обороны выдает на разработки в этой области 100 миллионов долларов в год, Национальный институт здоровья — 4,5 миллиарда долларов, губернатор Калифорнии Арнольд Шварценеггер профинансировал местный институт регенеративной медицины на 3,5 миллиарда долларов… 

Многочисленные программы есть в Германии, Великобритании, скандинавских государствах. Всего в мире исследованиями в области регенеративной медицины занимается около двух сотен научных центров, половина из которых из-за этических ограничений, налагаемых законодательством западных стран, находится в Китае и странах Юго-Восточной Азии. Кроме того, что стволовыми клетками можно «отремонтировать» пораженный орган, ученые предполагают, что они смогут бороться и с генетическими дефектами. Такие опыты уже успешно проводят на мышах. С широким использованием стволовых клеток отпадет необходимость в привлечении добровольцев для исследования новых лекарств – это можно будет делать на отдельно выращенном биоматериале.

Что ж до практических результатов, они впечатляют: в США, Западной Европе посредством стволовых клеток уже лечат многие болезни, которые считались раньше неизлечимыми. Лечение не из дешевых: например, восстановление поверхности коленного сустава с использованием такого метода обходится приблизительно в $20 тыс. Однако материал, выращенный из собственных тканей организма пациента, служит куда дольше, чем искусственный. 

Сразу массово внедрить в практическую медицину регенеративные методы невозможно – этому должна предшествовать очень кропотливая работа по исследованию фундаментальных законов функционирования живой клетки. Ведь стволовые клетки до конца еще не изучены, и регенерация в лабораторных условиях часто идет не по тому пути, на который рассчитывают ученые.

Заморозиться — можно, воскреснуть — нет

Много досужих разговоров еще об одной технологии ближайшего будущего – крио­консервации живых тканей для их сохранения на долгие годы. Особое любопытство вызывает направление под названием крионика — замораживание неизлечимо больных с тем, чтобы возвращать пациентов к жизни тогда, когда наука научится побеждать их болезни. О перспективах глубокого замораживания целых организмов мы спросили у академика Валентина Грищенко, директора Института проблем криобиологии и криомедицины НАНУ, заведующего кафедрой акушерства и гинекологии Харьковского национального медицинского университета. Ответ эксперта одновременно порадовал и разочаровал.

 — Метод криоконсервации возник в середине ХХ века и, как всякое новое направление, развивается семимильными шагами, — комментирует академик Грищенко. — Даже трудно представить, какие сюрпризы — в хорошем смысле — он преподнесет через 5 лет. Думаю, что, например, рутинной станет процедура забора пуповинной крови у новорожденных и ее замораживание хоть на 5, хоть на 20 лет. В криобанке нашего института хранится уже несколько сотен образцов такой крови. Полученными из нее собственными стволовыми клетками можно лечить человека в детстве и более зрелом возрасте.

Сейчас мы умеем замораживать и сохранять жидкости, клетки, ткани человеческого тела. Однако заморозить даже отдельный орган пока невозможно, хотя разработки в этом направлении ведутся и в нашем институте, и за границей. Для каждой клетки и ткани требуется свой температурный режим, свой протектор — препарат, защищающий биоматериал от разрушения. Знаю, что в США уже есть крионические фирмы, специализирующиеся на замораживании людей. Но это — не более чем околонаучная коммерция.