/ Эксперты
Недостающие органы напечатает принтер
Успеют ли ученые создать искусственного человека к 2045 году? Как проверить, может ли мозг жить отдельно от тела? Будут ли щенки двухголовой собаки также двухголовыми? Если люди станут похожи на роботов, а роботы на людей, в чем будет заключаться их основное отличие? Своим взглядом на сценарии будущего поделился доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой биомедицинских систем Московского государственного института электронной техники, главный редактор журнала «Медицинская техника» Сергей Васильевич Селищев.
Россия 2045: Предлагаю поговорить о недалеком будущем, а именно о 2045 годе. Футурологи предсказывают, что к этому времени появится полностью искусственное тело человека. Сергей Васильевич, как вы считаете, достаточно ли у них оснований для таких утверждений?
Сергей Васильевич Селищев: Лет семь-восемь назад в журнале Scientific American появилась статья «Бионический человек» («Bionic human»), в которой писали как раз об искусственном теле, выращенном из живых тканей.
За несколько десятков лет искусственные органы прошли путь от оборудования, занимающего полкомнаты, до 3D-принтеров, «печатающих» органы из живых клеток.
Первое поколение искусственных органов — это так называемые прикроватные искусственные органы (bedside artificial organs). К их числу принадлежит ставший широко известным аппарат для гемодиализа, или «искусственная почка». Аппарат подсоединяется к лежащему на кушетке пациенту, кровь больного проходит сквозь «искусственную почку», а затем возвращается ему очищенной. Есть искусственное сердце, которое похоже на большой шкаф и, естественно, тоже находится вне тела пациента.
Есть портативные искусственные органы. Они по-прежнему находятся вне тела больного, но достаточно малы для того, чтобы он мог носить их на себе. Последним из широко освещавшихся в прессе органов такого типа является «носимый аппарат вспомогательного кровообращения». Он выглядит как небольшой ящик, который пациент носит с собой или на себе, внутри ящика — насос и электроника, помогающие сердцу работать.
Также существуют полностью имплантируемые системы — искусственные или биоискусственные. Еще не все части тела имеют полноценные аналоги, есть сложности с воспроизводством глаза или нервной ткани, но они рано или поздно будут разрешены. Человек получает искусственные органы, машина приобретает «человеческие» качества. Мы подходим к вопросу: «Чем человек отличается от машины?».
Есть одна функция, которая недоступна искусственным системам и доступна человеку — это размножение. И если говорить о полном аналоге, о неком биороботе, похожем на человека, главная задача — научить его размножаться. Это сложный вопрос и с технической, и с этической точки зрения.
Россия 2045: А если без размножения, то, по-вашему, будет ли создано полностью искусственное тело к 2045 году?
С.В.С.: Думаю, да. Глобальных и неразрешимых технических проблем для создания полностью искусственного тела не существует. Все задачи понятны и потенциально решаемы. Возникает вопрос: зачем? Роботы, безусловно, нужны, они могут выполнять рутинные и изнурительные работы, летать в космос и так далее. Что касается искусственных органов и искусственного тела человека, то основная задача его создания — это высокотехнологичная медицинская помощь.
В первую очередь неотторгаемые биоискусственные органы спасут и облегчат жизнь миллионам больных. В листе ожидания на пересадку почки или поджелудочной железы сегодня стоят очень много людей. Я даже не говорю про востребованность интеллектуальных протезов, эта область демонстрирует просто поразительные успехи за последние десять лет. Все это нужно, это целесообразно, это делается. Что же касается создания аналога живого существа, я не до конца понимаю, зачем это нужно.
Россия 2045: Аналог позволит продлить жизнь до 200–300 лет с помощью замены органов, выходящих из строя. Они, скорее всего, будут выращиваться из стволовых клеток самого человека. Кроме того, это своего рода продолжение эволюции. Человеческий вид, как, впрочем, и любой другой, приспосабливается все к большему количеству условий. Так почему бы не сделать следующий эволюционный шаг — с помощью техники не приспособиться к Марсу, Венере, жизни под водой?
С.В.С.: Иногда для приспособления к непривычным средам достаточно и скафандра. Что касается эволюции, у нас есть геном и есть ДНК, которая изучена очень плохо. Есть наглядное сравнение: если расшифрованную часть ДНК представить себе в виде спортивного стадиона, то ее нерасшифрованная часть окажется столь длинной, что опояшет весь Земной шар.
Ситуация с ДНК напоминает Эпоху великих географических открытий: мы точно знаем, что где-то что-то есть, но полной и целостной картиной не обладаем. И ответить на вопрос, почему эволюция остановилась именно на человеке, не можем.
Россия 2045: Может быть, она еще не остановилась. У нее много времени.
С.В.С.: Я имею в виду — на данный момент. У нас нет данных, что эта эволюция куда-то пошла. Гипотез на этот счет очень много.
Россия 2045: Я, возможно, понимаю эволюцию слишком обобщенно. Для меня это процесс, в ходе которого отбираются основания, дающие все большую изменчивость и вариативность, которая, в свою очередь, обеспечивает приспособление. Сейчас мы вступили в технологический период эволюции, который все ускоряется.
С.В.С.: Такой широкий взгляд на эволюцию тоже имеет право на существование, не буду с вами спорить. Но вспомните знаменитого советского хирурга и пионера трансплантологии Демихова, который делал собак с двумя головами. Эти две головы еще никому не передались эволюционным путем!
Сегодня всеми правдами и неправдами развиваются технологии клонирования. Это, пожалуй, самый передовой рубеж с точки зрения заменяемых органов и искусственного тела. В ближайшей перспективе еще можно что-то прогнозировать, но что касается глобального эволюционного развития, тут мне сложно дать какой-то прогноз.
Основной критерий развития биологии, медицины, бионики — это смертность от тех или иных заболеваний. Первое место в мире занимает смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, развитие технологий во многом направлено на ее снижение.
Первые имплантируемые кардиостимуляторы появились после Второй мировой войны. По сравнению с современными устройствами они были довольно примитивны. Создатели одного из первых электрокардиостимуляторов — выпускники медицинского университета в американском городе Миннеаполис — основали компанию Medtronic, которая сегодня является одним из лидеров в области имплантируемых приборов. Оборот одной этой компании больше оборота всей медицинской техники в России.
Сегодня электрокардиостимуляторы стали высокоинтеллектуальными приборами, они не просто поддерживают какой-то ритм, а вставляются в сердце и помогают ему восстановить (хотя бы частично) нормальное функционирование.
За последние тридцать лет американцам удалось добиться снижения смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Однако на рост смертности от диабета или рака молочной железы им пока повлиять не удается. Таким образом, ответ на вопрос о векторе развития науки дают кривые роста смертности от заболеваний. Именно на это брошены основные усилия.
Россия 2045: Это, безусловно, благородная и важная задача. Но также ведутся разработки, которые не только нормализуют работу определенных органов, но и улучшают их функционирование. Я знаю, что с некоторыми протезами бегунов не пускают на соревнования, потому что они обгоняют обычных спортсменов.
С.В.С.: У американского агентства DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) есть обширная программа по бионике, в том числе военной. Они уже думают о том, как увеличить прыжки.
Россия 2045: А есть ли возможность создания систем, которые могли бы поддерживать существование какого-то отдельного органа, например мозга?
С.В.С.: Могу сказать, что можно сохранять достаточно долго сердце, принципиальных ограничений для этого нет. А зачем вы хотите поддерживать существование мозга отдельно от тела?
Россия 2045: Есть мнение, что мозг способен жить в несколько раз дольше остального тела и что его основные болезни связаны не с нейродегенеративными процессами, а с дефицитом определенных питательных веществ, который возникает вследствие износа тела и разбалансированности систем организма. Если бы мозг можно было отделить от стареющего тела и поместить в новое (например, искусственное), он прожил бы еще лет двести. Разве это не заманчивая перспектива?
С.В.С.: Если задача стоит таким образом, то нужно просто проводить эксперименты! Отделите мозг крысы и смотрите, долго ли он проживет. Нужно выбрать животных с непродолжительным сроком жизни и начать экспериментировать на них.
Россия 2045: У нас есть мысли о создании центра, который займется интеграцией технологий, разработок, материалов и интерфейсов, которые бы имели отношение к искусственному телу. Как должен быть организован такой центр для того, чтобы получить результат?
С.В.С.: Если люди подобраны правильно, то научный результат будет в любом случае. Даже сложно придумать область знания, которая была бы неактуальна для задач, стоящих перед вашим центром.
Россия 2045: А вам было бы интересно участвовать в работе этого центра?
С.В.С.: Меня привлекают такие направления, как биоискусственная почка, искусственная кожа и технология биопринтинга. Последнее, на мой взгляд, может стать объединяющим направлением. Орган — объемен, человек — объемен, и даже киборг имеет объем. 3D-принтинг — это логический путь развития клеточных технологий и искусственного тела.
Поделиться в Живом Журнале
/Эксперт

СелищевДоктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой биомедицинских систем Московского государственного института электронной техники, главный редактор журнала «Медицинская техника»
«Глобальных и неразрешимых технических проблем для создания полностью искусственного тела не существует. Все задачи понятны и потенциально решаемы...»
/ мнения экспертов и членов инициативной группы
- Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий отделом нейроинформатики Центра оптико-нейронных технологий НИИСИ РАН
Виталий Львович
Дунин-Барковский«Для создания искусственного тела нужен хороший мозг, интеллект. А он может быть и искусственным. Воссоздание органов — очень сложная и ресурсоемкая задача. При работе над искусственным интеллектом затраты минимальны, а результаты колоссальны...»
- Британский учёный-киборг. Доктор наук в области технической кибернетики (Институт теории информации и автоматизации Чешской АН, 1994). PhD в области электротехники (системы управления) (Имперский колледж Лондона, 1982)
Кевин
Уорвик«...Я прочел все ваши материалы, и большинство идей мне очень близки. Ваш план работ на ближайшие 30 лет меня восхищает!»
- Российский писатель-футуролог, журналист
Максим
КалашниковЧлен инициативной группы«Это то, что еще никто в мире не решился делать. Создание сверх- и постлюдей считаю спасением нас от вырождения и вымирания, обретением новой силы. Именно это может сделать Россию мировым лидером....»
- Доктор биологических наук, профессор, изобретатель аппарата «Биоискусственная печень»
Вячеслав Евгеньевич
РябининЧлен инициативной группы«Вся тенденция развития науки показывает: то, что мы считали невозможным, становится возможным. Кто мог представить, что руки и ноги начнут ходить под влиянием соответствующих импульсов? Прогресс движется не в арифметической, а в геометрической прогрессии...»
- Доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией роста клеток и тканей Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН
Борис Карпович
Гаврилюк«Для кожи киборга нужно просто сделать систему питания. А вообще... мы ведь несложно устроены! Есть всего несколько систем: кровеносная разносит кислород и питательные вещества, выделительная выводит отходы. Остальное — рабочие органы. Вначале можно сделать простейший живой организм. А потом более сложные системы...»
- Доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель наук России, является автором более 300 научных работ, в том числе 25 монографий
Александр Иванович
Галушкин«Я убежден в том, что нейросетевые технологии – это основа построения будущих систем управления роботами, т.е. мозга будущих роботов».
- Доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейроинтерфейсов биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова
Александр Яковлевич
Каплан«К тому времени, когда мозг можно будет перенести в искусственное тело, роботы достигнут совершенства формы и будут выглядеть, как вполне приличное человеческое тело...»
- Доктор философских наук, профессор, главный научный сотрудник Института философии РАН, сопредседатель Научного совета РАН по методологии ИИ
Давид Израилевич
Дубровский«... этот проект ["Россия 2045"], безусловно, заслуживает всемерной поддержки. Он инициирован молодыми людьми, полными веры в свою высокую миссию. Это яркий акт пассионарности... вызов нашей академической общественности, среднему, сероватому научному сознанию, лишенному порывов вдохновения».
- Руководитель Кластера космических технологий и телекоммуникаций Фонда Сколково, космонавт-испытатель, член Российской академии космонавтики
Сергей Александрович
Жуков«Я абсолютно убежден в том, что движение «2045» появилось в нужное время в абсолютно нужном месте, потому что верю в великое будущее России, ее подъем после временных трудностей».
- Международный координатор Ассоциации Всемирной Истории, сопредседатель Оргкомитета GF2045
Барри
Родриг«Инновации нужно направить на экологическое равновесие видов и разрушение неорганической среды обитания. Нужно найти альтернативы войне и оружейной промышленности. То есть инновация – это процесс, который должен быть применен ко всему существующему...»
- Профессор практики Московской школы управления СКОЛКОВО, к.э.н., партнер группы "Метавер"
Павел Олегович
Лукша«Развитие интерфейсов позволяет принципиально по-другому взаимодействовать не только с локальным пространством, но и с глобальным пространством, т.е. продолжая «мозг – компьютер – Сеть», мы можем получать системы принципиально нового способа организации».
- Разработчик инновационных технологий, изобретатель, мастер ТРИЗ (теория решения изобретательских задач), кандидат педагогических наук
Марат Семенович
Гафитулин«...В моем понимании слияние человека и машины началось сразу же, как только человек целенаправленно взял в руки предмет своего труда».
- Историк и теоретик культуры, культуролог, консультант по культурному развитию. Доцент Института искусств и культуры и Философского факультета ТГУ
Дмитрий Владимирович
Галкин«Искусство – уникальный ресурс для фабрики инноваций. Только в искусстве креативная мощь так тесно связана с порождением смыслов и гуманизацией технологий...»
- Доктор физико-математических наук, профессор, руководитель группы автоволновых процессов, заведующий лабораторией Института прикладной физики РАН
Владимир Григорьевич
ЯхноЧлен инициативной группы«Думаю, что именно понимание закономерностей в иерархии механизмов управления живыми системами позволит создать основу для производства эффективно работающих искусственных органов и имитаций тел человека.»
- Мастер ТРИЗ, вице-президент Международной ассоциации ТРИЗ, ректор Московского общественного института технического творчества
Александр Владимирович
Кудрявцев«Развитие технической цивилизации в конечном счете приведет к полной автономии человека от внешних обстоятельств. Техника свернется как тонкая пленка, как некая субстанция, пронизывающая человека...»