Нам разум дал стальные руки-крылья
И вместо сердца – пламенный мотор!
Старая песня

Статья «Клыки и когти из стволовых клеток», опубликованная в конце апреля в журнале «Компьютерра», заканчивалась предложением к читателям присылать свои идеи реконфигурации человеческого организма.

Похоже, что часть ответивших поняли фразу «А я разберу ваши мечты по косточкам и камня на камне от них не оставлю» буквально и прислали абсолютно фантастические предложения. Зато многие идеи оказались не только реалистичными, но и такими, до реализации которых буквально рукой подать – судя по тому, что уже понаоткрыто и даже понаделано (правда, пока – только на мышах, не говоря уж о наших более далеких родственниках вроде дрозофил и червей-нематод).

У умных людей мысли сходятся

Ровно год назад British Medical Journal опубликовал статью Пола Брауна «Письмо к Богу».

Приятно, что предложения по устранению недоделок, допущенных Всевышним при проектировании человека, высказанные как самим автором (доктором медицины), так и участниками форума BMJ (в основном – врачами и биологами) иногда дословно совпадают с идеями читателей «Компьютерры».

В голову просто не могут не прийти мысли, что человеку не помешало бы продублировать сердце, увеличить (или тоже продублировать) печень и, наоборот, убрать миндалины и аппендикс, от которых вреда больше, чем пользы. Правда, и то, и другое – важные составляющие иммунной системы, но можно убить двух зайцев, переместив нужные клетки в гайморовы и прочие пазухи в костях лицевого черепа: из-за того, что эти полости ничем не заполнены, люди имеют массу проблем. И вообще надо бы подрегулировать работу иммунной системы – чтобы с микробами, вирусами, раковыми клетками она расправлялась «на счет раз», и при этом не срывалась с цепи, устраивая нам аллергические и аутоиммунные заболевания.

Само собой, необходимо укрепить позвоночник и суставы ног, особенно коленные – из-за прямохождения и сидячего образа жизни колени, поясница и шея – постоянный источник неприятностей. И заодно прикрыть костными щитками горло, почки и другие уязвимые части тела. А самые-самые уязвимые части мужского организма убрать внутрь и сделать извлекаемыми. Причем раз в год, чтобы совмещать брачный сезон с отпуском, а в остальное время не отвлекаться на всякие пустяки (хотя с последним предложением наверняка согласятся немногие). А кончики пальцев сделать тоньше, чтобы ими легче было попадать в клавиши компьютеров и особенно мобильников. Кстати, и шестой палец очень бы не помешал. Или даже седьмой – еще один большой палец снаружи от мизинца, чтобы крепче держать инструменты и прочие предметы.

Часто встречается очевидная идея изменить сетчатку, чтобы глаза воспринимали инфракрасный диапазон спектра (очень удобно – можно и видеть в темноте, и на расстоянии определять температуру предметов). А заодно – и ультрафиолет, хотя польза от его восприятия не так очевидна. И вообще наши органы чувств слабоваты: хочется иметь «глаз как у орла» или третий глаз на затылке. Один из читателей, включивших в список это предложение, добавил, что тут, наверное, будет проблема с доставкой сигнала в мозг, раз уж он «заточен» только под два глаза.

Вопрос о возможности выращивания третьего глаза обсуждать не будем: тут слишком много «если», и фантастика эта – слишком дальнего прицела. Но с информацией от него и тем более с расширенным диапазоном цветов наш мозг должен справиться. Давным-давно специалисты по высшей нервной деятельности удаляли зрительную кору головного мозга у новорожденных котят – но вырастали они зрячими: резервов мозга хватало на то, чтобы импульсы, идущие от глаз, пробили себе путь к другим участкам коры, а нейроны образовали связи, позволяющие анализировать эту информацию. И на людях похожие опыты ставили. Только не вздрагивайте: добровольцам всего лишь надевали призматические очки, переворачивающие изображение вверх ногами, и через пару недель постоянного их ношения и хождения на ощупь мозг – рраз! – и начинал воспринимать окружающее нормально. А обратно испытуемые переучивались и вовсе за полдня.

Одно из самых частых предложений – нюх, как у собаки. Лучше уж тогда – как у бабочки: мотыльки-самцы улавливают феромоны самок в концентрации чуть ли не одна молекула на кубометр, да еще и, полетав туда-сюда, определяют нужное направление. Для этого, правда, придется вырастить такие же, как у бабочек, антенны, и беречь их от травм… А смысл? Вы собираетесь на четвереньках бежать по следам оленей или преступников? А зачем вам слух, как у кролика? Как пишет автор этого предложения, «Представьте: доктор безо всякого фонендоскопа вас прослушал, сидя у себя за столом». Ага. И тут за окном срабатывает автосигнализация, и доктор падает в обморок…

Кстати, намёк генетикам: у оленей и тюленей, моржей и ежей, летучих мышей и нелетающих страусов и многих других братьев наших меньших есть baculum, или os penis (baculum по-латыни – палка, os – кость, а дальше понятно). Эта кость есть у большинства приматов, в т.ч. у всех человекообразных обезьян. Возможно, какой-то из генов, необходимых для ее формирования, у человека в процессе эволюции оказался заблокированным. Обидно, правда? Хотя для собачников, ветеринаров и, разумеется, кобелей перелом этой косточки иногда оказывается источником больших неприятностей…

Робокопы и Терминаторы

Чисто биологические предложения плавно перетекают в чисто технические – например, «хочется иметь внутри маломощный источник электропитания, работающий на органическом топливе. Например, специальное электролитическое молоко. Выпил утром стаканчик и весь день можешь слушать mp3-плеер, подзаряжать мобильник и включать/выключать сигнализацию на автомобиле. Хотя это – далеко не идеальный вариант. Намного удобнее при необходимости получить электричество просто растворить в стакане воды какую-нибудь шипучую таблетку».

Граждане, ну вы свою бесшабашную гармонию алгеброй хоть немножко проверяйте! Это электромолоко или таблетка попадет в обычный человеческий пищеварительный тракт! А дальше?

«…орган для хранения цифровой информации. Пусть с начальной ёмкостью в несколько килобайт, но с возможностью тренировки в сторону увеличения ёмкости путём несложных упражнений. Чтение этой информации можно организовать через рисунок, ненадолго проявляющийся на поверхности кожи и легко поддающийся сканированию и дальнейшей обработке. А запись – путём нажатия на несколько специальных точек, компактно расположенных, допустим, на внешней стороне ладони».

Устройство для хранения информации вообще-то уже существует. Оно называется «мозг». И зачем такие сложности – проецировать рисунки на поверхность кожи? Даже если в нарушение всех законов природы скрестить человека с хамелеоном, а получившееся чудо-юдо еще домодифицировать, максимум, чего можно достигнуть – это полсотни сантиметровых букв на предплечье и полминуты на смену экрана.

А вот еще полет буйной фантазии: «…что-нибудь типа встроенной ICQ, когда мысль переводится в текст, текст передается и опять переводится в мысль – основная загвоздка опять же в переводе мыслей в электронику и обратно».

С лёгкостью необычайной! Оно бы неплохо, особенно если куда-нибудь как-нибудь вживить (или вырастить из живых клеток?) встроенную (хотя бы цифровую, на 12 кнопок) клавиатуру для набора адресов, приемник, передатчик, аккумулятор на шипучих таблетках… Загвоздку с переводом мыслей в двоичный код и обратно мы решим по мере поступления, а уже после этого – проблему цензуры. Представьте, как много нового узнает о себе ваш шеф, когда вы будете обсуждать с ним какой-нибудь рабочий вопрос по мысле-ICQ. Или что получит ваша девушка вместо запланированного вами сообщения «Не погулять ли нам в городском саду под духовой оркестр»?

Среди необходимейших усовершенствований человеческого организма фигурируют также встроенные часы – без уточнения, в виде органа на запястье или чтобы циферки проецировались в поле зрения, постоянно или при почесывании переносицы. И – у того же автора – «числовые показатели по работе каждого органа: величина нагрузки, отклонения, неполадки».

В последней мысли рациональное зерно присутствует. Вживленные датчики давления и частоты пульса израильская Remon Medical Technologies уже проверяет на людях. Но считывать информацию с вживляемых сенсоров лучше внешним сканером: это неизмеримо проще, чем вводить ее в мозг – тем более в виде числовых показателей. Лучше уж тогда буквами на запястье. Да и стОит ли доверять пользователю интерпретировать данные о собственной физиологии и биохимии и принимать решение об изменении концентрации препаратов? Пусть это делает врач, а в простых и стандартных ситуациях – сам микрочип. Одноименная фирма MicroCHIPS из штата Массачусетс обещает через пару лет начать испытания таких устройств на людях. IntelliDrug – зубной протез с интеллектом медсестры для дозированного введения лекарств по задаваемой с внешнего пульта программе – уже почти готов к клиническим испытаниям. Существует множество прототипов вживляемых в человеческий организм источников тока – например, микрочип американской компании Biophan Technologies, работающий на принципе термопары. Правда, мощность у него – несколько микроватт. А топливный элемент размером с монетку, разработанный группой профессора Мацухико Нисизавы (Matsuhiko Nishizawa) из университета Тохоку (Tohoku University) работает на растворенной в крови глюкозе и выдает целых 0,2 милливатта! Правда, и этого на плеер и тем более мобильник не хватит, а на что-нибудь микроэлектронное (например, кардиостимулятор) – вполне.

Конечно, вживленный в предплечье смартфон с ЖК-дисплеем, QWERTY-клавиатурой, питанием от производящих электричество клеток и прочими наворотами – это круто. Хотя какие у него преимущества по сравнению с обычным? Разве что потерять труднее.

Да и зачем превращать себя в Робокопа? Кроме всего прочего, техника и ломается, и морально стареет с катастрофической скоростью, а для починки или замены внешних устройств прежде всего не нужна операция. Так что давайте помечтаем о чем-нибудь менее фантастическом, чем киборги, напичканные жужжащими сервоприводами, процессорами и дисплеями. Лично я уверен, что даже в очень отдаленном будущем люди будут отдельно совершенствовать технику и отдельно – собственный (человеческий!) организм.

Подключиться к Матрице

Пожалуй, самый реалистичный (вернее, наименее нереальный) вариант интеграции человека с техническими устройствами – это неоднократно описанный фантастами нейрошунт. Успехи в создании бионических протезов, различных вариантов искусственной сетчатки, методов сращивания нервной системы человека с микросхемами и т.д. обнадеживают. Может быть, от штучных разработок, позволяющих парализованным инвалидам кликать курсором по дисплею, до предложений вживить любому желающему нейроинтерфейс по приемлемой цене не так уж далеко?

Правда, микросхему лучше вживлять в мозг сразу после рождения, чтобы сработали те же механизмы, что у описанных выше котят. Возможно, удастся даже обойтись без решения такой (пока – непредставимо сложной) задачи, как создание методами генной инженерии дополнительного нерва. Если на биочип подавать факторы роста нервов – может быть, нейроны сами прирастут к его ячейкам и протянут аксоны и дендриты к другим нейронам, а мозг сам разберется, как интерпретировать поступающие импульсы – в виде слов, образов или команд С++. И – методом проб и ошибок – научится подавать на выход сигналы в двоичном коде. Правда, ИК-порт или Bluetooth потребуют на порядки больше вольт и ватт, чем лучшие из существующих образцов биологических «батареек» – а жаль. Их можно было бы сделать встроенными, а USB или другой разъем, торчащий из головы, открывает прямую дорогу для менингита и энцефалита.

Зато, если удастся решить эти и множество других биоинженерных проблем, быстродействие такого интерфейса будет сопоставимо с обычными каналами связи. Нервное волокно диаметром около 10 микрон пропускает в секунду около 100 импульсов, и теоретическая пропускная способность нерва из 10 000 волокон составит 1 Мбит/с. Это на порядок меньше, чем у глазного нерва, но и с такой скоростью можно играючи серфить в Сети, одновременно слушая музыку. Если, конечно, мозг будущих киборгов научится преобразовывать mp3 именно в музыку, а не, к примеру, в осязательные ощущения.

А из чисто биологических предложений мне больше всего понравилось такое: «Ну и наконец, мозг! Нельзя ли этих [стволовых] клеток в мозг напузырить и стать «умным-умным»?

Об этом (а также о том, нельзя ли «напузырить» в организм каких-нибудь клеток и генов, чтобы стать еще и здоровым, красивым, сильным, вечно молодым и т.д.) читайте в третьей части статьи. А во второй мы разберем самые фантастические и неосуществимые прожекты.

Александр Чубенко
Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» - http://www.cbio.ru