Скоро ли мы окажемся в мире Дика и Гибсона? Есть ли в современной науке предпосылки для появления киборгов? Сейчас, в 2013 году, ответить на эти вопросы легко — гораздо сложнее при этом поверить, что речь идёт о реальном мире. Стоит только полистать новости науки — и окажется, что по смелости фантазии учёные давно уже догнали писателей, а некоторые отчёты об изобретениях кажутся прямыми цитатами из классики киберпанка. Тем не менее все описанные здесь технологии действительно существуют, хотя пока что не все из них получили широкое распространение.
Лучшие фантасты рассматривают в своих произведениях не только технологии будущего, но и связанные с ними изменения в обществе. Как люди отнесутся к новым открытиям, как изменят свой образ жизни? Какой он — человек будущего? Неудивительно, что и человеческое тело тоже постоянно оказывается в поле зрения писателей. Ещё Уэллс в «Машине времени» описал элоев и морлоков, почти утративших сходство со своими далёкими предками. Потом в литературе возникла мода на мутантов, а с появлением киберпанка осталось только удивляться изобретательности авторов, наделяющих полумеханических людей всё более и более причудливыми приспособлениями.
КРАСОТА ТРЕБУЕТ ЖЕРТВ
С самых древних времён людям казалось, что их тела несовершенны и требуют доработки. Юноши и девушки всегда стремились подправить свою внешность и хоть немного приблизиться к идеалу красоты (а менялся он разительно и включал в себя самые причудливые требования к тем, кто пытался ему соответствовать). За несколько тысячелетий своей истории человеческая цивилизация придумала множество хитростей: в разных уголках Земли учились расписывать тело узором из шрамов и татуировок, украшать зубы искусственными насадками, изменять форму черепа и ног, вытягивать шею... Как правило, все эти процедуры были долгими и болезненными. Но стремительное развитие медицины в XX веке подарило нам куда более тонкий инструмент — пластическую хирургию. Сегодня хирурги могут наделить пациента практически любыми лицом и фигурой.
Фантасты уже давно размышляли над тем, как можно довести стремление к красоте до абсурда. Новости корейской моды невольно заставляют вспомнить фильм «Бразилия», где высмеиваются помешавшиеся на пластической хирургии аристократы. Впрочем, для моды на ежедневную смену лиц явно ещё не время: процедура всё-таки долгая, и мало кто согласен ложиться под нож чаще чем раз в несколько лет.
НАСТУПЛЕНИЕ КИБОРГОВ
Для воплощения всех фантазий в жизнь недостаточно изменить облик; следующий шаг - модификации внутри тела. В последние годы разнообразные импланты стали обязательным атрибутом не только киберпанка, но и остальных жанров научной фантастики. Сейчас уже очевидно, что проще всего поместить в тело человека обычный компьютерный чип. Во многих произведениях, от «Звёздных войн» до «Облачного атласа», чипы вживляли рабам. Так владельцы могли отслеживать их местоположение, а самых непослушных убивать на месте дистанционным сигналом.
В последнее десятилетие истории о зловещих имплантах под кожей не стали менее фантастическими, по пишут о них уже не в антиутопиях, а на страницах жёлтой прессы. СМИ постоянно пугают читателей рассказами о том, как мировое правительство стремится пометить всех жителей планеты, чтобы контролировать каждый их шаг Скорее всего, мода на такие истории началась в 2003 году, когда в США и Мексике стали появляться рабочие прототипы индивидуальных меток (их использовали, например, в медицине). Возможности чипов действительно поражают разнообразием, но следить за своими владельцами они всё-таки пока не могут. Самое миниатюрное устройство для слежения по GPS помещается только в карман, а сами по себе чипы не могут общаться со спутниками — иначе им потребовался бы большой аккумулятор.
Наиболее распространённая из реально существующих технологий предлагает хранить на импланте важную информацию. Стандарт называется RFID — такие же магнитные метки используются в биометрических паспортах. На RFID-чип можно послать сигнал со считывающего устройства и получить нужные сведения. В США давно действует программа VeriTeQ: добровольцы ставят себе в руку имплант с медицинскими данными, чтобы персонал больницы мог сразу узнать о возможных противопоказаниях, даже если пациент без сознания.
Тем временем учёные активно экспериментируют с новыми технологиями. Самый известный активист в этой сфере — британский профессор Кевин Уорвик, который называет себя первым в мире киборгом и регулярно предсказывает скорый закат человеческого вида. Он действительно одним из первых вживил себе чип, с помощью которого управляет электроникой в своём доме и лаборатории. Уорвик и его коллеги научились подсоединять чипы к нервным окончаниям. Одна из их разработок - имплант для борьбы с болезнью Паркинсона. Миниатюрный прибор, расположенный между рёбрами, предугадывает приступы болезни и посылает в мозг электрический импульс, полностью снимая все симптомы. Есть только одно неудобство: каждые два года пациент должен ложиться в больницу и заменять аккумуляторы.
Но это ещё далеко не всё. Современные технологии позволяют встроить в чип практически любой сенсор - например, ультразвуковой или инфракрасный датчик. Если связать такое устройство с нервами, человек получит новый орган чувств. Уорвик уже научил нескольких слабовидящих людей чувствовать предметы на расстоянии — лёгкое покалывание в пальцах предупреждает их о столкновении. А датчики тепла учёный предлагает выдать военным, чтобы те могли приложить руку к стене и сразу почувствовать, есть ли за ней люди.
А ВМЕСТО СЕРДЦА - ПЛАМЕННЫЙ МОТОР
Конечно, медицинские исследования по-прежнему остаются главным направлением биокибернетики. С помощью имплантов можно не только наделять человека новыми возможностями, но и восстанавливать утраченные. Уже существует имплант, заменяющий уши. Работает он практически по тому же принципу, что и «родное» ухо: встроенный в череп прибор посылает сигналы непосредственно в слуховой центр мозга. До искусственных глаз тоже недалеко. Сейчас учёные могут встраивать в сетчатку светочувствительные элементы. После этого многие слепые начинают различать форму предметов, а один подопытный даже успешно водил машину во дворе клиники.
Впрочем, далеко не всех исследователей устраивает электроника, а потому биологи параллельно работают совсем в другом направлении. В конце концов, зачем придумывать механический орган, если можно создать настоящий? Причём в идеале — выращенный из собственных клеток пациента.
Пока что экспериментам по выращиванию искусственных органов далеко до клинической стадии: опыты проводятся либо на животных, либо вообще на фрагментах тканей. Зато в этой области наука идёт семимильными шагами — не проходит и месяца без очередной новости об успехах исследователей. Совсем недавно итальянские биологи предложили своё решение проблем со зрением: они вырастили в пробирке полимерную сетчатку и сейчас проверяют результат на крысах.
Самый распространённый подход при выращивании органов — использование бесклеточного матрикса. Матрикс можно описать как структуру, хранящую память о расположении клеток в органе. Достаточно пересадить в неё несколько клеток — и они разрастутся до полноценного участка ткани или даже до целого органа. Таким образом в США недавно вырастили из крысиной кожи почку и успешно пересадили её этой же самой крысе.
Но больше всего поражают воображение новости о прекрасно работающих тканях, созданных с помощью... 3D-принтера. Только за последний год на нём удалось напечатать ткань печени, настоящую ушную раковину и даже сеть кровеносных сосудов. К сожалению, перед биоинженерами стоит ещё одна крупная задача: придумать, как заставить эти органы срастаться с организмом. Синтетическую кожу жертвам ожогов уже пересаживают, а вот трансплантация внутренних органов всегда грозит большим количеством осложнений. Впрочем, недавно американцы напечатали ещё одно бионическое ухо, в котором живая ткань сочетается с электронной антенной. Учитывая, что электронику с мозгом врачи соединять уже научились, в ближайшем будущем вокруг нас вполне могут появиться киборги, которые будут слышать в расширенном диапазоне.
Остаётся надеяться, что успехи в создании искусственных органов не приведут нас к миру из мюзикла «Генетическая опера». Вряд ли кто-то обрадуется, если корпорации будут продавать человеческие запчасти в кредит, а за неуплату станут зверски конфисковать органы. Впрочем, идею глаз с голографическими проекторами оттуда вполне можно позаимствовать.
ЗАПАСНЫЕ РУКИ
На фоне поистине фантастических новостей об искусственных органах прогресс в области протезов уже почти не удивляет: в конце концов, кости и конечности давно уже научились худо-бедно заменять. Однако иногда всё-таки сомневаешься, новости ты читаешь или научно-фантастический рассказ. Например, не так давно одному американцу напечатали на 30-принтере целых 75% черепа. Некоторые учёные мечтают об «умных» искусственных суставах, которые будут сами диагностировать неполадки и впрыскивать в организм антисептики, но такие разработки пока существуют только на уровне проектов. А вот действующие руки и ноги для инвалидов с каждым годом всё больше и больше похожи на настоящие. Настолько, что впору задуматься: а так ли далёк тот день, когда люди «с ограниченными возможностями» будут уметь больше, чем мы?
Самая передовая разработка на рынке искусственных рук - роботизированная конечность iLimb. Управлять ей не сложнее, чем обычной рукой: сигнал поступает из нервов и мышц плеча. Умная программа реагирует на прикосновения — стоит сжать предмет парой пальцев, и остальные сами сложатся в нужную форму. Кроме того, производители недавно выпустили приложение для iPhone, которое позволяет управлять конечностью дистанционно. Рука умеет сжиматься постепенно, регулируя нажим, что позволяет её владельцам выполнять весьма тонкие операции: готовить яичницу, держать стеклянные бокалы, завязывать шнурки. А ещё кисть можно усилием мысли повернуть на 360 градусов, а при желании — безо всякого вреда вытащить из сустава и поставить обратно. По скорости и ловкости iLimb пока явно проигрывает настоящим рукам, но технология совершенствуется с каждым годом. Владельцы таких протезов уже на полном серьёзе призывают журналистов к обсуждению этических вопросов, которые раньше поднимали только фантасты: стоит ли отрезать себе руку, если искусственная будет лучше?
Для разработчиков ножных протезов долгое время основной проблемой был подъём по лестнице. Дело в том, что для этого ноги должны не просто поддерживать тело, но и давать ему импульс. Тем не менее инженеры справились и с этим, снабдив протезы электромоторами и аккумуляторами. Владельцы ног iWalk утверждают, что ходить на них невероятно легко: они сами толкают тело вперёд, и походка получается лёгкая и пружинистая.
К сожалению, чувствовать прикосновение искусственные конечности пока не умеют: такой сигнал гораздо сложнее передать мозгу, чем позывной одного-единственного чипа. Но в запасе у учёных уже есть подходящий материал: созданная ими полимерная кожа-транзистор в сотню раз чувствительнее настоящей. Осталось дождаться новых успехов в нейрохирургии — и протезы станут ещё удивительнее.
Фантастика пока ещё лет на десять опережает реальность: искусственные конечности в ней неизменно лучше настоящих. Обычно такие модификации нужны для боевых нужд. Руки главного героя игры Deus Ex были гораздо сильнее человеческих, да ещё и хитрым образом трансформировались в оружие. Молли из «Нейроманта» Уильяма Гибсона тоже могла похвастаться ножами, которые выдвигались из пальцев, хотя сами руки у неё были биологическими.
160 ГИГАБАЙТ
Использование тела в качестве носителя информации наподобие жёсткого диска (не только о владельце, как в случае с медицинскими чипами) - одна из самых захватывающих и пугающих перспектив, описанных в киберпанке. На этой идее во многом держится вся концепция киберпространства: именно из соединённых в единую сеть человеческих разумов вырастает Матрица, описанная Гибсоном и братьями Вачовски. Обычно данные хранит и передаёт именно мозг — вспомним хотя бы «Джонни Мнемоника», где ради размещения в голове ценных сведений курьерам приходилось жертвовать частью собственных воспоминаний.
Первые шаги в этом направлении уже сделаны: не так давно прошёл эксперимент, в ходе которого две крысы, находящиеся на разных континентах, телепатически общались друг с другом. Одна из них выбирала, на какой рычаг нажать, а вторая получала электронный импульс и должна была воспроизвести результат. Данные передавались с помощью микрочипов, помещённых грызунам в головы.
Правда, считывать импульсы мозга учёные и так уже давно умеют. В некоторых медицинских экспериментах людям тоже вживляют электроды под череп, что позволяет снять сигнал более точно. Чаще всего такие опыты связаны с речью: некоторые исследователи помогают глухонемым общаться, а некоторые таким образом изучают механизм запоминания слов. Тем не менее этот вид имплантов вряд ли будет пользоваться популярностью среди киборгов недалёкого будущего. На рынке уже доступны нейроинтерфейсы в виде шлемов и обручей, которые не столь чувствительны, но работают вполне надёжно. Такие устройства уже понимают около десятка мысленных команд — если в будущем инженеры смогут улучшить датчики, вживлять в голову ничего не понадобится.
Впрочем, основная проблема нейроинтерфейсов вовсе не в передаче сигнала, а в его расшифровке. Чтобы записать в мозг хоть какую-то информацию, надо сначала во всех подробностях представить себе, как именно нейроны хранят и передают данные. Любые аналогии с компьютером — в том числе и попытки подсчитать количество гигабайт в человеческом мозгу — работают только до определённого предела. Дальше начинается неизведанная территория, которую с одной стороны исследуют нейробиологи, а с другой — компьютерные инженеры, создающие по образу и подобию мозга нейронные сети. Оба направления развиваются очень активно, но до полной и ясной картины учёным пока ещё очень далеко.
Тем не менее любителей киберпанка подстерегает в новостях науки ещё один сюрприз: похоже, у нас вот-вот появится новый способ записывать данные в собственное тело. Об этом способе фантасты задумывались гораздо реже, хотя сама природа использует его именно для хранения информации.
Речь идёт о молекулах ДНК, которые содержатся в каждой клетке. В последнее время генным инженерам всё чаще удаётся не только модифицировать существующие организмы, но и создавать на основе ДНК искусственные конструкции, похожие на микросхемы. Уже разработаны аналоги реле, транзистора и даже простейший модуль перезаписываемой памяти. В отличие от мозга, такие элементы по архитектуре весьма напоминают привычные нам компьютеры — только в качестве нулей и единиц используются не электрические сигналы, а различные белки. По такой схеме учёным уже удалось записать в молекулу и успешно расшифровать 739 килобайт текста, но это только начало. В теории один грамм ДНК может хранить несколько петабайт информации — такой плотностью записи не могут похвастаться даже самые современные компьютеры!
Сейчас авторы всех подобных разработок пытаются подготовить почву для создания полноценного синтетического биокомпьютера, генетический код в котором будет полностью написан человеком. Учёные специально подчёркивают, что искусственная ДНК несовместима с природными организмами, — в целях безопасности. Тем не менее технология будет существовать и развиваться, а потому рискнём сделать предсказание: ни один киборг будущего не откажется от возможности записать домашнюю библиотеку на собственный ноготь.
Таким образом, у человечества на руках есть практически все инструменты, чтобы по собственному желанию изменяться в любом направлении. Мы умеем модифицировать организмы, учимся создавать новые — синтетические, а теперь появилась и возможность закреплять эти изменения. Быть может, уже через полвека родители будут заказывать детей с нужными способностями и характером, на улицах появятся девушки с настоящими кошачьими ушками, а бодмод уступит место движению трансиентов? Что ж, поживём — увидим. Если эра киборгов уже на пороге, то генная инженерия пока ещё остаётся технологией будущего.
(с) Алексей Мальский