Текст книги "Прыгнуть выше себя (издание 1990 г.)"

Автор книги: Игорь Росоховатский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 24 (всего у книги 26 страниц)

7

О том, как это будет происходить, я написал немало научно-фантастических произведений, начиная с повести «Смертные и бессмертные», опубликованной в газете «Киевский комсомолец» в 1960 году. Затем рассказы и повести, выходившие в периодике и в моих сборниках: "Загадка «акулы» – 1962 г., «Встреча во времени» – 1963 г., «Виток истории» – 1966 г., «Каким ты вернешься?» – 1970 г., «Гость» – 1979 г., «Утраченное звено» – 1985 г., «Возможность ответа» – 1986 г., «Ураган» – 1986 г. и других. В них разбираются различные варианты создания искусственного организма и его частей, различные аспекты взаимоотношений человека со своим могучим детищем. Это заняло сотни страниц моих произведений, и в статье, какой бы пространной она ни была, невозможно упомянуть обо всем. Здесь я остановлюсь лишь на главных направлениях.

Мне представляется наиболее вероятным, что к построению нового организма человечество будет идти двумя путями: кибернетическим – разрабатывая все более совершенные схемы управления и переработки информации, и химическим – синтезируя новые ткани, еще более разнообразные по реакциям и ответам на раздражения, чем белки. Весомое слово скажут и создатели искусственных органов. Подробнее я расскажу об этом позже.

Может быть, вначале человек создаст помощника – кибернетического двойника. Об этом я написал рассказ "Отклонение от нормы" (сборник "Загадка "акулы", 1962) и повесть "Стрелки часов" (1964), а также в соавторстве с доктором физико-математических наук, членом-корреспондентом АН СССР А. А. Стогнием научно-проблемную книгу "КД – кибернетический двойник", впервые вышедшую в издательстве "Наукова думка" в 1971 году.

Проблема кибернетического двойника тесно связана с развитием робототехники. Когда-то человек мог обойтись помощниками, которые существовали независимо от него в окружающей природе, такими, как собака, лошадь, верблюд, слон. Теперь у него есть могучие механические помощники, о которых он мечтал. Еще совсем недавно с ними можно было встретиться только на страницах научно-фантастических произведений, а сегодня без них невозможно современное производство. В различных странах сотни тысяч роботов трудятся в заводских цехах, в лабораториях, в космосе. Они пришли как бы не из первой, а из "второй" природы, созданной человеком вокруг себя.

Всего лишь лет двадцать назад создание КД (кибернетического двойника) считалось абсолютно невозможным, технически невыполнимым. Сравнивая размеры электронной лампы и нервной клетки, ученые подсчитали, что искусственный мозг, построенный на основе блоков из электронных ламп и равный по возможному объему устройства памяти мозгу человека, то есть 12 миллиардам нейронов, должен быть по величине равен самому высокому 101-этажному небоскребу. Чтобы он работал, понадобится энергия десятков Днепрогэсов.

Но вот электронные лампы в вычислительных машинах заменили полупроводниковыми схемами и небольшими ферритовыми кольцами. Теперь "небоскреб" с 12 миллиардами ячеек памяти уменьшился до размеров одноэтажного домика, а одна небольшая тепловая электростанция вполне обеспечила бы его энергией.

Затем появились твердотелые схемы, память на тонких магнитных пленках… "Здание" все уменьшалось и уменьшалось, а с развитием кристаллической основы для памяти и способа записи информации с помощью лазеров оно уже достигло размера человеческой головы и продолжает все уменьшаться. Например, известная американская электронная компания ИБМ объявила о создании довольно мощного компьютера с интегральной схемой памяти, рассчитанной на миллион бит (единиц) информации. Вся схема настолько мала, что может свободно пройти в игольное ушко. Недалек день, когда "здание" размером с человеческую голову вместит в себя тысячи и миллионы объемов человеческой памяти. Это – одно из свидетельств могущества техники и ее создателя – человека. Почему же, имея целые линии роботов на предприятиях, человеку понадобится еще и кибернетический двойник?

8

Уже после того как первый советский робот-луноход исследовал поверхность нашего естественного спутника, каждому стало ясно, что эра космических роботов началась и что без этих помощников невозможно решить многие из проблем покорения космоса, особенно когда это касается дальнего космоса.

С увеличением расстояния, с изменением условий понадобятся совершенно другие роботы. Достаточно поразмыслить над таким фактом: луноход потребовал лишь некоторых автономных систем, так как на трассе Земля – Луна – Земля радиосигнал идет 2,6 секунды, и в это время движущийся аппарат остается предоставленным самому себе и подстерегающим его опасностям. Но уже на дорогу к Марсу и обратно, до Земли, радиосигналу, в зависимости от противостояния Марса, потребуется от 6 до 40 минут. Поэтому, как говорил один из конструкторов "Луны-17", "управлять марсоходом так, как мы управляем луноходом, невозможно. Марсоход должен быть более автономным. На его борту должна стоять какая-то вычислительная машина, которая самостоятельно будет оценивать обстановку и принимать решение. Только в особо сложных ситуациях, может быть, потребуется вмешательство с Земли".

И американские "викинги" уже обладали искусственным мозгом – вычислительными машинами. "Нос" робота – чувствительные приборы – принюхивался к атмосфере, считал заряженные частицы, определял газовый состав. Преодолев за 11 месяцев в общей сложности 704 миллиона километров, робот отстыковался от орбитального отсека, сошел с орбиты спутника Марса. На высоте 6300 метров над планетой раскрылся огромный шестнадцатиметровый парашют, предназначенный для разреженной атмосферы. Затем включились двигатели мягкой посадки и, наконец, три "ноги", на которых красовались круглые алюминиевые башмаки, чуть спружинив, стали на красновато-желтую марсианскую почву.

Сложные "глаза" пришельца осмотрели горизонт – подмечая, что может двигаться или подавать другие признаки жизни, "уши" настороженно прислушивались – нет ли признаков марсотрясения.

Прошли десятки минут, и ученые на земных радиостанциях услышали голос своего помощника с Марса, деловито доложившего об обстановке в районе посадки. Вслед за этим космический робот начал передавать фотографии, отличающиеся большой четкостью.

Настал один из самых ответственных моментов: огромная трехметровая рука робота выдвинулась, распрямилась и взяла пробу марсианского грунта. Она спрятала пробу в "карман" – в инкубационную камеру, заполненную атмосферой планеты. Инкубация производилась при искусственном освещении. Включались "вкус и обоняние" – три мини-лаборатории, отыскивающие следы жизни в крупицах грунта.

Все это время "мозг" робота – бортовой компьютер стоимостью в 30 миллионов долларов и с памятью в 18 000 слов – вычислял, принимал команды с Земли, самостоятельно управлял многочисленными органами, составлял ответы своим хозяевам. Ему предстояло испытание: в течение двадцати двух дней, пока Марс закрыт от Земли Солнцем, обходиться без подсказки людей. Вскоре на Красную планету опустился близнец первого робота, "Викинг-2". Сообща они стали решать главную задачу: отыскивать следы существования жизни на Марсе…

Описание очень похоже на страницы научно-фантастических книг, не так ли? А ведь это документальный рассказ о пребывании совершенно реальных космических роботов "Викинга-1" и "Викинга-2" на Марсе. И еще более фантастично, что даже такой сравнительно примитивный искусственный "мозг", каким обладали "Викинги", и сравнительно примитивная программа, заложенная в него, по словам известного американского ученого Карла Сагана, профессора астрономии и космических наук Корнелльского университета, "становятся настолько сложными, что даже их создателям не по силам сразу же предугадать все возможные реакции машины, возникает ощущение, будто у компьютеров есть если не разум, то хотя бы свобода воли. Даже бортовая ЭВМ "Викингов", имеющая память всего только в 18 000 слов, уже находится на этом уровне сложности; нам не во всех случаях дано знать, как именно поступит она, получив данную команду. Если бы мы знали это, то могли бы сказать, что она "только" или "просто" машина. Но поскольку мы этого не знаем, то невольно начинаем подозревать у нее настоящий разум"…

А если это будет не Марс, а более отдаленная планета, куда сигнал идет месяцы? Совершенно ясно, что там потребуются роботы с автономным и намного более совершенным мозгом. Им придется самим принимать решения иногда за доли секунды, когда нет времени даже у быстродействующей машины, чтобы произвести все сложные расчеты, детально проанализировать обстановку. Человек в таких случаях находит решение, как мы говорим, с помощью интуиции – гениальной, если он – гений. И естественно, что если робот будет обладать моделью личности какого-нибудь гениального планетолога, то он получит преимущества перед "средним", серийным собратом – роботом без индивидуальности.

Но космос, хотя и очень важная, все же лишь одна из областей применения КД. Есть и другие…

Труд творческого работника – будь то математик или конструктор, физик или химик – немыслим в одиночку. У каждого из них есть помощники, ученики. Длительная совместная работа до предела упрощает обмен информацией. Очень часто физик, например давая лаборанту или технику задание, ограничивается несколькими словами. А чтобы сформулировать это же задание непосвященному, новому лаборанту, потребуется немало времени, возможно, его уйдет даже больше, чем выполнение самого задания. Представляете себе, сколько напряженных часов придется потратить, чтобы запрограммировать то же задание в вычислительную машину.

Но если вместо нового лаборанта, машины или серийного робота будет КД? Ему-то выдать любое задание так же просто, как самому себе. Представим же себе начало его знакомства с человеком, чьим двойником он должен стать…

На втором или третьем курсе, а может быть уже в аспирантуре, к талантливому юноше прикрепляют "робота". (Слово "робот" взято в кавычки, ибо эта система по конструкции будет намного совершеннее той, что принято именовать роботом.) Итак, условный робот, обладающий мощнейшим кибернетическим мозгом и огромной быстродействующей системой памяти, будет сопровождать студента на лекции, в библиотеку, вместе с ним решать задачи. Помимо того, робота все время будут допро-граммировать специалисты-психологи, а затем и он сам, работая вместе с человеком, станет изучать особенности мышления своего хозяина, решать задачи так, как их решил бы хозяин. Постепенно он приобретет не только аналогичный запас информации, но и научится мыслить категориями, присущими данному человеку, приобретет его алгоритмы мышления, станет его двойником. А уж понимать его он будет с полуслова…

Кибернетический двойник сможет работать точно так же, выполнять ту же самую работу, что и его хозяин, но в таких условиях, где человека постоянно подстерегает смертельный риск, где пребывание связано с большими затратами средств и огромными трудностями: на других планетах, на дне океана, в некоторых лабораториях в часы эксперимента, в критических аварийных ситуациях вроде аварии на Чернобыльской АЭС и т. д.

Есть и другие проблемы, которых без КД не решить.

Стремительное развитие науки и техники ведет к сужению и специализации отдельных ее направлений. В настоящее время нет не только универсальных математиков, но нет и универсальных алгебраистов или геометров; эти отделы, как уже упоминалось, имеют много разветвлений. На подготовку специалистов даже в узкой отрасли науки потребуются десятилетия. Для творческой самостоятельной работы им остается не так уж много времени.

В то же время, поскольку открытия все чаще происходят, как мы говорили, на стыках наук, человеку нужно иметь много разнообразных знаний, чтобы успешно справиться с какой-либо значительной проблемой.

Это противоречие может быть успешно решено в том случае, если у ученого появится помощник, способный читать научную литературу, переводить ее и реферировать, отбирать из нее то, что отобрал бы сам этот ученый, заменять его всюду, где появится не только очень опасная, не просто трудоемкая и однообразная работа, причем выполнять ее гораздо быстрее человека.

И наконец – проблема смерти. Ведь кроме того, что смерть печальна, отвратительна и т. п., в наши дни она бывает весьма убыточной для общества, особенно когда уносит крупного специалиста. Конечно, она не всевластна над человеком. Она не может зачеркнуть ни его дел, ни воспитанных им людей, учеников. Но сколько она зачеркивает! Знания и опыт, которые могли бы пригодиться для новых дел, приобретенные в тяжких трудах и мучительных сомнениях методы решения сложных задач… А сколько остается неоконченных дел, замыслов, которыми человек не успел ни с кем поделиться?

Как подсчитать убытки, которые принесла человечеству на пути прогресса смерть таких людей, как Эйнштейн или Пастер?

И если мы не можем спасти от смерти человека, то спасаем его дела: труды, мысли… А почему бы не перенести через последнюю черту еще больше – его память и специфические методы работы?

Сколько времени это сэкономило бы человечеству! Каким широким шагом пошло бы оно вперед, раскрывая тайны природы и подчиняя ее себе, торжествуя не только над болезнями, над старостью, но и над смертью… Впрочем, именно здесь проблема КД переходит в проблему сигома…

9

Перейдем теперь к другому направлению науки, которое успешно развивается, – к созданию искусственных тканей и органов. Сохранились описания пластических операций, сделанных в Индии почти тридцать веков назад, еще за тысячу лет до нашей эры. Есть свидетельства о подобных операциях, которые пробовали делать жрецы Древнего Египта. И всегда возникала проблема: где взять материал, заменяющий живую ткань? Врачи древности пробовали замещать дефекты костей черепа скорлупой кокосового ореха, золотыми и серебряными пластинками, затем для подобных восстановительных (аллопластических) операций стали применять каучук, янтарь, парафин, стекло, резину, пробку, различное дерево и кору. Ну, конечно, ни один из этих материалов не мог стать настоящим заменителем. Ведь кроме того, что материал должен быть прочным, гигиеничным, легким, принимающим различную форму, необходимо, чтобы он не рассасывался и не отравлял организм ядами своего распада, чтобы он был нетоксичным. Должны были пройти многие столетия, прежде чем появились пластмассы, такие, как полиметилметакрилат, полиэтилен, полихлорвинил, капрон, дакрон и др. Теперь уже больным можно было заменить омертвевшую головку бедра пластмассовой – и человек начинал ходить. С помощью пластмассовых вкладышей восстанавливают недостающие фаланги при потере пальцев руки, вводят подобные вкладыши под кожу вместо костей черепа, и они хорошо приживаются, заменяя костную ткань; с помощью мягких пластмасс делают протезы носа, ушей; всем известны различные зубные протезы… Уже становятся обычными операции по замене помутневшего хрусталика глаза на искусственный, замене клапанов сердца, деталей мочевого пузыря… Сейчас на повестке дня создание таких сложных органов, как искусственное сердце, почки, печень.

Еще несколько десятилетий назад искусственное сердце, а вернее, часть его, представляло собой пластмассовый ящик с переключателями, похожими на детали радиоприемника. Такой прибор работал на батарейках от карманного фонарика.

Первые искусственные почки были достаточно громоздкими, их изготовляли из полунепроницаемых целлофановых пленок. Кровь из вены руки шла по трубкам в аппарат, где процеживалась через пленки, и шлаки уходили в окружающую жидкость, а очищенная кровь по другим трубкам подавалась в вены ноги. Одна операция с применением такой почки требовала более полутонны освобожденной от солей воды.

Искусственные органы все время уменьшались и совершенствовались параллельно с совершенствованием искусственных тканей и развитием микроэлектроники. Грандиозность задачи, стоящей перед их создателями, можно себе представить, если сравнить, например, такой естественный двигатель, как сердце, делающий за 70 лет жизни два с половиной миллиона сокращений и расширений, с автомобильным мотором, который – в самом лучшем случае – после 400 миллионов ударов поршня, что соответствует 100 тысячам километров пройденного пути, приходится менять. А сердце здорового человека совершает в 6 раз больше ударов, прежде чем появятся первые ощутимые признаки износа.

И все же находились люди, дерзающие создавать "вместо сердца пламенный мотор". Их усилия не были напрасными. В 1963 году появились усовершенствованные сердечные насосы и камеры – заменители желудочков, работающие на сжатом воздухе. А в апреле 1969 года первый пациент, сорокасемилетний Хаскелл Карп из Иллинойса (США) прожил 64 часа с пластмассовым насосом в груди.

В разработку искусственных сердец включались различные специалисты по гидравлическим и пневматическим двигателям и аэродинамике, электротехнике, кибернетике, психологии, физиологи, хирурги, химики; составляли подробные "карты" сердца, каталоги его пороков, экспериментировали с различными видами клапанов, испытывали тысячи видов пластмасс, проводили испытания разных типов искусственных сердец на электронных моделях. Комбинировались всевозможные ткани, в том числе пластмассовая основа с поверхностным слоем живых клеток. Во Франции было сконструировано искусственное сердце с двумя желудочками и двойной мембраной, работающее на сжатом воздухе и питающееся от батареек; в другой модели Двигателем являлась миниатюрная водяная турбина; в третьей – в сердечный модуль монтировался вращающийся компрессор. В разных странах испытывались сотни различных моделей искусственных сердец. В Иллинойском университете была создана модель, по размерам и форме не отличающаяся от естественного сердца. Оболочка была сделана из синтетического материала, а внутри помещались мини-насос и электродвигатель. Такое сердце в опытах на животных помещали на место живого, крепили скобами к позвоночнику, а затем подсоединяли к нему систему кровоснабжения. Батарейки питания укреплялись на теле животного. Оказалось, что гарантийный срок работы такого сердца может быть продлен до 30 лет.

И вот уже в декабре 1982 года на медицинском факультете американского университета в Сол-Лейк-Сити доктор У. Деврис осуществил пересадку искусственного сердца шестидесятидвухлетнему Барни Кларку, который прожил после нее 112 дней. Таких операций становится все больше, в том числе и в нашей стране, их техника и модели сердец совершенствуются, уже есть такие, которые считают перспективными для серийного изготовления. Одновременно появился богатейший ассортимент пластических тканей: нейлон, лавсан, перлон, орлон, дакрон и др. Их так много, что начинают шутить о "нейлоновом веке" восстановительной хирургии. Уже хирурги знают, что при инфаркте миокарда лучше применять нейлоновые "заплаточки", для сосудов годятся лавсан и тот же нейлон, мышцы "предпочитают" сетчатые или плетеные протезы из нейлона, лавсана, айвелона. А поиск все более совершенных тканей для органов, сосудов, мышц продолжается.

Конструкторы, инженеры, врачи совершенствуют искусственную почку, изобретают все новые ее модели, проверяют на разных режимах работы, выявляют новые ее назначения. Выяснилось, например, что при некоторых психических заболеваниях применение искусственной почки и поддержание состава крови на определенном уровне способствует лечению больного.

Одна из моделей искусственных легких – мембранные органы из тефлона и силикона, выполненные в виде складчатых мешков, внутри которых циркулирует кровь, а кислород проходит у их наружных стенок. Затем мембраны заменили микропористыми деталями, чтобы облегчить газообмен. Сейчас конструируются наборы из миниатюрных легочных капилляров, которые можно было бы подсаживать больному вместо разрушенного естественного легкого.

На очереди – искусственная печень. Ее пробуют создавать из различных абсорбентов, в основном резин. Эти работы пока еще в самом начале.

И все же придет день, когда встретить человека с искусственным сердцем, легким, почкой, печенью будет так же просто и обычно, как сегодня встретить человека с искусственными зубами. Эта "неестественность" перестанет пугать, как уже не пугают искусственные сердечные клапаны. Более того, человек сможет выбрать для себя модель искусственного органа из множества моделей, которые ему предложит промышленность.

К тому времени и домашний робот – сначала в виде уборщика, повара, секретаря, затем и кибернетического двойника – станет привычным явлением. И человек будет все чаще наблюдать преимущества созданных им искусственных органов и искусственных существ перед теми, которые создала природа, и все чаще станет задумываться над этим…