Оглавление

Не фантастика: как невероятные технологии воплощаются в жизнь

Нанороботы, переселение в новые тела, плавучие города и другие истории из уже совсем недалекого будущего

Еще не так давно казалось, что XXI век человечество встретит, покоряя дальний космос. Но сложилось иначе, технический прогресс пошел совершенно в другом направлении, и у многих появилась тоска по упущенным возможностям. Некоторые люди решили, что развитие цивилизации вовсе остановилось, а все современные достижения сводятся к созданию все более продвинутых телефонов. Но не все так плохо! Если присмотреться, выяснится, что многие технологии, казавшиеся прежде фантастическими, уже близки к реальному воплощению.

Маленький, умный, искусственный



Миниатюрные машины — очень распространенная штука в научной фантастике и видеоиграх. Герои оригинальной Deus Ex были наноаугментированными людьми, наномашины играют важную роль в сюжетах Metal Gear Solid, Outlastи даже Wing Commander 4. В жизни рост вычислительной мощности и возможность для миниатюризации тоже постепенно меняют реальность.

Миниатюрных и даже микроскопических роботов планируют использовать даже для решения весьма приземленных проблем. Например, микроробот, изготовленный в Калифорнии, должен отнять хлеб у традиционных сантехников. Разработчики планируют вводить такие аппараты в систему водоснабжения, чтобы они обследовали трубы на предмет повреждений и сами же их ремонтировали. Идея состоит в том, чтобы прогонять таких «патрульных» через все магистральные водопроводные линии для постоянного мониторинга их состояния. Благо размеры позволяют исследовать трубу целиком, не перекрывая ее просвет.



А вот медицинские нанороботы, видимо, дело более отдаленного будущего. С одной стороны, это очень соблазнительная идея — запускать в организм микроскопические механизмы, которые смогут перемещаться прямо по кровеносной системе и, например, разрушать тромбы или уничтожать раковые клетки при помощи ультразвука, наконец, прицельно доставлять лекарства в органы, в которых они требуются. Однако пока сложно представить, как именно машины смогут передвигаться внутри человека, как будет осуществляться навигация и как избежать проблем с иммунитетом. Пока у этих проблем есть лишь теоретические решения.

Военные присматриваются к другой технологии, связанной с возможностями миниатюрных роботов. Беспилотными летательными аппаратами уже никого не удивишь, Однако, по сравнению с 90-ми годами прошлого века, вперед шагнули и вычислительные мощности для управления беспилотниками, и возможности по их миниатюризации. Наконец, благодаря 3D-печати появилась возможность резко удешевить боевые беспилотники. В итоге на свет появился перспективный комплекс из мини-дронов.

Предполагается, что самолеты-носители будут запускать рой мини-дронов, управляемый из единого центра. Эти машины снабжены специальными системами для навигации и предотвращения столкновений с землей и друг с другом. Такая стая сможет действовать в условиях сильного насыщения поля боя средствами ПВО. Благодаря тому, что аппаратов будет множество, полное их уничтожение станет весьма сложной задачей. Противнику придется разрываться между десятками целей, а собственных возможностей дронов должно хватить для операций в радиусе до тысячи километров. Пока, правда, ударный потенциал роя дронов невелик, это исключительно разведывательное приспособление. Однако нет сомнений, что работы над созданием ударной модификации ведутся. При этом сотня таких беспилотников должна быть не дороже обычного ударного самолета.



Полезен может быть даже один миниатюрный робот. Дрон размером с кулак может залететь в форточку, трубу вентиляции, микроскопическую щель. Здесь новые горизонты открываются уже не только перед армией, но и перед спецслужбами. Для скрытного наблюдения подобное устройство может стать просто незаменимым.

Правда, механизированной саранчой непросто управлять. Дроны необходимо объединить в общую сеть, а на изменения обстановки рою требуется реагировать стремительно и скоординированно. Эксперименты с самообучающимся искусственным интеллектом, который мог бы сам приобретать нужные способности для навигации, ведутся, но пока такие системы еще в зачаточном состоянии. К тому же, никуда не денутся радиоэлектронные средства борьбы, при помощи которых противник может постараться приземлить беспилотники или как минимум нарушить связь между ними. Во всяком случае, обычные дроны уже неоднократно становились жертвами перехвата управления. Наконец, сложно представить, как подобный рой поведет себя при столкновении с такой же стаей на стороне противника. Не исключено, что это сражение станет схваткой программного обеспечения, в которой победит сторона, имеющая более сложные и четкие алгоритмы действий.

Плавучий замок



Подводный город-утопия, прямо как в BioShock, тоже не такая уж выдумка. Детище Эндрю Райана задумывалось как возможность создать убежище для творческих личностей, жаждущих свободы, но в итоге погибло. Однако его идеи разделяет и кое-кто в реальной жизни.

В 2020 году может состояться спуск на воду первого плавающего города. Локомотивом этой экстравагантной идеи стал «Институт морских поселений» — некоммерческая организация из Сан-Франциско. С одной стороны, города на воде в перспективе должны решить проблему перенаселенности обычных мегаполисов. С другой — поселения, дрейфующие в мировом океане, теоретически будут свободны от влияния правительств, ведь мировой океан не принадлежит ни одному государству. Звучит как утопия, однако у проекта нашлись и инвесторы в лице основателя РayPal Питера Тиля, и даже официальные структуры, заинтересованные в развитии идеи. Договориться об обкатке плавучего города в реальных условиях удалось с Французской Полинезией, это заморская территория, принадлежащая Франции. Дело в том, что многие острова лишь незначительно возвышаются над уровнем Тихого океана и потому очень уязвимы перед лицом глобального потепления, а самой Полинезии серьезно недостает жизненного пространства.



Плавучий город намерены собирать из шестиугольных платформ, которые можно будет комбинировать между собой как паззл. Уровень подъема этой конструкции над водой регулируется при помощи балласта. Сами платформы из армированного бетона будут плавучими (бетонный понтон — давно отработанная технология), а их грузоподъемности должно хватить, чтобы на них можно было возводить небольшие здания. Предполагается, что такой остров должен спокойно переносить переориентацию по сторонам света и выдерживать шторм. Первоначально предполагается набрать около трехсот человек, желающих жить в плавучем городе.

Идея создать автономию, свободную от сухопутных политиков, конечно, завораживает. Правительство Полинезии даже разрабатывает закон о специальной экономической зоне для островной автономии, а авторы проекта полны оптимизма. В планах — создание на острове водных ферм, медицинских учреждений и экологически чистых электростанций.

Правда, к проекту есть целый ряд вопросов. Устойчивость конструкции к тихоокеанским штормам вызывает сомнения, все-таки от бетонных шестиугольников ожидается способность выдержать бурю любой силы. Источники пресной воды — еще одно уязвимое место проекта: опреснение нужного количества морской воды обычными методами — дело дорогое и энергозатратное. Правда, тут могут помочь относительно компактные ядерные реакторы, способные обеспечить поселение огромным количеством энергии для того же опреснения, и не требующие частой перезарядки. Еще одна потенциальная проблема — обеспечение плавучего города пищей. Но ее, возможно, смогут решить гидропонные фермы. А тех, кто категорически не готов переходить на полностью растительную диету, может спасти культивируемое мясо, которое выращивают в лаборатории. Над его созданием уже довольно успешно работают ученые. Пока до промышленного производства дело не дошло, но это, скорее всего, тоже дело не очень отдаленного будущего.



В общем, концепция не так уж далека от воплощения, причем план «Института» — лишь один из многих. В Китае пошли дальше: там прорабатывается проект «Плавающего города», большая часть помещений которого будет находиться под водой. На сушу будут вести подводные автомобильные туннели. На Гаити тем временем британский архитектор работает над искусственным островом, который привязывался бы к морскому дну специальным кабелем, а на поверхности использовался в качестве сельскохозяйственных угодий. Наконец, самый грандиозный проект разработали в Японии: по плану компании Shimizu в море можно запустить полностью автономный остров с небоскребами вместимостью в миллион человек — со всем, необходимым для жизни. Правда, этот гигантский проект еще даже и не думают воплощать в жизнь. Словом, идея витает в воздухе, и вероятно, постройка таких поселений — дело ближайших десятилетий.

Голову на отсечение



Внутренние органы более или менее успешно пересаживают уже давно. Из фантастической технологии трансплантация давно превратилась в дорогую, но вполне реальную операцию. Всевозможное протезирование — еще более старая технология, на самом примитивном уровне известная с древних времен. В играх же разнообразные протезы активнее всего использовались, опять-таки в серии Deus Ex. Однако никто и никогда до наших времен не думал всерьез о возможности пересадки головы. Польза от такой операции очевидна: параличи, тяжелые травмы, специфические заболевания — для множества людей возможность переселиться в новое тело была бы настоящим спасением.

Первые попытки пересадить голову живому существу предприняли еще в начале ХХ века. Сразу ставить такой эксперимент на человеке никто бы не решился, поэтому американский физиолог Чарльз Гатри тренировался на собаках. Чудовище американского Франкенштейна выглядело жутко — он успешно пришил обычной собаке вторую голову. Это создание прожило несколько часов, но Гатри не смог пересадить голову достаточно быстро, так что она сохранила только часть рефлексов. Однако в 50-е Владимир Демихов уже сумел привить собаке «дополнительную» голову, которая прожила почти месяц, да еще и реагировала на окружающую среду, пила воду и даже кусалась. Вскоре нейрохирург Роберт Уайт пошел дальше: он сумел пришить голову маками к основанию шеи другой обезьяны. Нервную систему сохранили неповрежденной, а кровоснабжение удалось полностью переместить с одной головы на другую. Правда, продолжительность эксперимента снова составила лишь несколько дней. Позднее в Японии успешно пересаживали головы мышам. Однако все эти эксперименты должны были стать просто разминкой перед действительно большой задачей — трансплантацией человеческой головы.



На современном техническом уровне к этой идее вернулись уже в наше время. Ее главным апологетом стал итальянский нейрохирург Серджо Канаверо. Он широко объявил о намерении все-таки решить задачу, над которой работали столько времени. Правда, по финансовым и этическим соображениям провести операцию в США или Западной Европе Канаверо не мог. Долгое время в качестве кандидата на пересадку рассматривался наш соотечественник, Валерий Спиридонов из Владимира. Спиридонов страдает мышечной атрофией и парализован практически полностью, и для него пересадка в тело человека, получившего неизлечимую травму мозга, могло бы стать шансом на новую жизнь. Но в итоге исследования Канаверо профинансировал Китай, и врач уехал в Поднебесную.

В основе планов Канаверо лежит идея о восстановлении разрезанного спинного мозга при помощи соединительного материала из полиэтиленгликоля. Таким способом удалось восстановить позвоночники подопытным крысам, которые после пересадки головы даже восстанавливали двигательную активность. В ноябре 2017 года прошла своего рода генеральная репетиция будущей операции. В течение восемнадцати часов врачи из Харбина под руководством Канаверо пересадили мертвую голову на мертвое тело. Формально никакого прорыва тут нет. Но смысл операции состоял в том, чтобы проверить, насколько точно и быстро возможно сшить разделенные позвоночник, нервы и сосуды. Для этого приходилось использовать чрезвычайно тщательно подобранный инструментарий, обеспечивающий очень высокую точность всех манипуляций, а «пациента» охладили до 15 градусов. Предполагается, что когда все это будут проделывать на живом человеке, его погрузят в искусственную кому на несколько недель и используют электростимуляцию для восстановления функций позвоночника.



Если опыты с трансплантацией головы увенчаются успехом, это будет означать немыслимый прорыв в медицине. Правда, многие коллеги Канаверо относятся к его замыслам скептически. Дело в том, что при пересадке новая голова оказывается в полностью новой биохимической среде, а иммунная система наверняка попытается отторгнуть новые органы. Даже при пересадке тканей требуется массированное использование препаратов для подавления иммунитета. К тому же, существуют серьезные опасения, что подключившись к полностью новому организму, человек может просто сойти с ума. Однако даже скептики уже осторожно допускают возможность поддерживать жизнь в новом теле в течение нескольких лет. К тому же, попытками пересадить голову дело не исчерпывается, и даже если в ближайшее время не удастся проводить полномасштабные операции по замене тела, а, к примеру, «всего лишь» сращивать позвоночник, это уже будет грандиозным успехом.

Сбывшиеся страхи



В высокотехнологичном будущем нас скорее всего ждут свои нетривиальные подводные камни. Робототехника, автоматизация, поразительная для прежних эпох энерговооруженность — все это даст человечеству невиданные возможности, но и породит множество неочевидных на первый взгляд коллизий. В философии, скажем, есть мысленный эксперимент, известный как “проблема вагонетки” (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%B2%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%BA%D0%B8). Упрощенно говоря, он заключается в том, чтобы сделать выбор в ситуации, где любой вариант развития событий ведет к гибели людей, но в каждом варианте — разных. А вот какой-нибудь беспилотный автомобиль действительно придется обучить принятию решений в подобной ситуации, причем делать выбор ему надо будет мгновенно. Как поступить машине, если перед ней на дороге вдруг выскочит пешеход? Раздавить его и спасти водителя или наоборот — попытаться избежать столкновения, рискуя убить того, кто сидит за рулем?



Другой вопрос, который предстоит решить — глобальные перемены на рынке труда и перекосы в самой структуре общества. Дивный новый мир выбросит на обочину жизни миллионы тех, кто не имеет особых талантов и выполняет техническую работу, не требующую выдающейся квалификации — то есть, большинство из нас.

Например, автоматизированные кассы — уже сейчас реальность, хотя пока они встречаются не так часто. Массовое внедрение беспилотных автомобилей и дронов-курьеров — дело обозримого будущего. Конечно, робот не заменит 100% водителей. Однако сокращение в разы численности живых шоферов мы, вероятнее всего, увидим уже своими глазами. Быстро развивающаяся 3D-печать ударит по азиатским потогонным фабрикам. Она, конечно, устранит необходимость в выжимании соков из рабочих стран Третьего мира, но и новой работы им не даст. Более того, автоматизация всего и вся неизбежно уменьшит необходимость не только в «синих», но и в «белых» воротничках. Ведь раз уменьшится количество персонала, то не нужно будет и такого количества людей, управляющих им. Даже гуманитарные профессии включают множество стандартных действий, которые тоже можно отдать на откуп технике.

Наконец, развитие искусственного интеллекта отнимает работу даже у рафинированных специалистов: с аналитикой полупроводниковые мозги, опять-таки, постепенно начинают справляются лучше органики. Например, в этом году в Лондоне провели эксперимент с роботом-юристом. Трое студентов Кембриджа сконструировали самообучающегося бота, который анализировал уже имеющиеся решения, и на основе собранных данных предсказывал исход текущих разбирательств. В этом «соревновании» робот оказался сильнее живых юристов-профессионалов. Другой чат-бот, как предполагается, будет помогать составлять судебные иски. Робот с говорящим названием DoNotPay, написанный студентом Стэнфорда Джошуа Броудером, уже в автоматизированном режиме пишет жалобы на штрафы за неправильную парковку, а его создатель работает над ботом, способным вести стандартные дела о разводе. Интересно, что Россия неожиданно оказалась в авангарде прогресса: в «Сбербанке» уже функционирует робот-юрист, составляющий стандартные исковые заявления. Несколько лет развития — и профессия, которой, казалось бы, никакая автоматизация не угрожает, будет требовать куда меньше людей, чем в наше время.

В развитых странах технологическая безработица уже становится свершившимся фактом. Каждый промышленный робот заменяет в среднем пятерых живых людей, и миллионы рабочих в таком мире оказываются просто ненужными. Отсюда и долгое вхождение в хозяйственную жизнь уже не совсем юных людей в Европе, а отчасти — и обсуждение идеи базового безусловного дохода. В результате структура общества начинает парадоксально напоминать то, что мы уже видели в древнем Риме. На вершине — высший класс, владеющий рабами (в нашем случае механическими), а внизу — масса плебеев, мало или совсем не работающих, но имеющих гарантированный набор благ. С одной стороны, люди получают возможность не заниматься монотонным трудом — а это давняя мечта человечества. Но с другой, многим этот труд давал какую-то цель и смысл в жизни. Теперь рабочие места неизбежно будут сокращаться, причем в самых разных отраслях, включая работу, требующую квалифицированного труда. Мир, в котором люди не будут умирать с голоду, уже маячит на горизонте, осталось придумать, как не умереть в нем от невостребованности и скуки.

Обсудить