|
|||
|
|||
Шаг к бессмертию |
|||
Антон Белов
В фильме Люка Бессона "Пятый элемент" ученым было достаточно одной молекулы ДНК, чтобы целиком воссоздать живой организм. Возможно, совсем скоро и мы сможем конструировать любые организмы по своему вкусу, а своей собственный – поддерживать в полном здравии и прекрасном самочувствии практически вечно. Родоначальницу будущих технологий, науку, заложившую первый кирпичик в фундаменте последующих исследований, ученые назвали нанотехнологией. Направление это не новое, ибо родилось еще в 1954 году, однако стремительное развитие оно получило только в наши дни. Вообще, нанотехнология - это область научной деятельности, связанная с разработкой устройств размером не больше молекулы. Представьте, что перед вами огромная гора деталей конструктора, из которых можно собрать любую придуманную вами конструкцию. Теоретически, имея инструмент, позволяющий работать на уровне атомов, можно создать любую молекулу, а впоследствии и материю, состоящую из бесчисленного числа таких молекул. И дело не ограничивается лишь мертвым материалом; возможно создание также и живых клеток. В 1981 году ученые Бенинг и Рорер сконструировали прибор, назвав его "Сканирующий туннельный микроскоп". Именно тогда теория перешла в практику, и ученые начали воплощать свои наработки в жизнь. В 1994 году нанотехнологии стали внедрять в промышленность. Некоторые высокотехнологичные процессы уже не могут обойтись без вмешательства на атомарном уровне. В медицине ведутся разработки в ряде направлений, и наиболее популярные среди них - криобиология и конструирование молекулярных роботов. Объединить их можно одной целью – продление жизни организма. Островок жизни За существование человека как личности отвечает, как известно, мозг. Обучение и развитие индивида выражается в изменении его долговременной памяти. Мыслительная, да и вообще любая деятельность мозга могут быть охарактеризованы как процесс записи информации и считывания ее из памяти. Выходит, что личность человека – это ничто иное как долговременная память. И для того чтобы ее сохранить, достаточно уберечь от разрушения те структуры головного мозга, которые за эту долговременную память отвечают. Мыслительный процесс сопровождается обменом электрическими импульсами между нейронами мозга. В результате их активности характер нейронных связей меняется. Эти изменения и есть ничто иное как долговременная память. Ученые считают, что сохранения информации о пространственных связях между нейронами будет достаточно, чтобы сохранить личность человека. В будущем, когда станет возможным создание копии головного мозга, можно будет путешествовать из одного тела в другое, как в произведениях Роберта Шекли и других фантастов. Что также не исключает возможность переселения личности в киберпространство. А пока ученые-криобиологи бьются над проблемой сохранения в нетронутом состоянии того мозга, которым наделила нас природа при рождении. Уснувшие во льду Итак, мы плавно подошли к предмету нашего разговора – бессмертию. Начнем с криобиологии. По официальным данным, около ста человек уже воспользовались услугами криоклиник и были заморожены до лучших времен. Среди них немало знаменитых людей, а также ученых, участвовавших в разработке самой криотеории. Впервые о криобиологии заговорили еще в середине XX века, когда и были предприняты первые попытки замораживания. Тогда общественность смотрела на все это с явным пренебрежением. Впрочем, и сейчас найдутся противники подобных экспериментов - это касается в первую очередь людей верующих и плохо знакомых с современной наукой. Ведущие же врачи криоклиник давно подписали контракты о своем замораживании после смерти. Возникает резонный вопрос: зачем дожидаться своей кончины, когда это можно сделать прямо сейчас? Дело в том, что законы позволяют заморозить человека лишь в том случае, когда медики посчитают его мертвым или будут не в силах современными методами и средствами лечения помочь ему вернуться к жизни. Считается, что мозг начинает разрушаться уже через несколько минут после смерти организма, однако этот процесс значительно замедляется, если изначально понизить температуру человека до 20-25 градусов. Таким образом, врачи получают достаточно времени, чтобы успеть заморозить пациента. Сам процесс криобальзамирования принципиально не слишком сложен, но требует некоторого времени и усилий. Сначала организм подключают к аппаратам искусственного дыхания и кровообращения. На следующем этапе происходит замена крови на специальный кровезаменитель, способный осуществлять газообмен при низких температурах, а сами ткани насыщают раствором криопротектора – вещества, уменьшающего повреждения тканей при замораживании. Третий этап, собственно, и есть сама заморозка. Тело медленно охлаждают до минус 196 градусов и помещают в специальную камеру с жидким азотом, который и поддерживает эту постоянную низкую температуру на протяжении всего срока сохранения организма. Однако заморозить тело - это только полбеды. Нужно суметь его еще и разморозить обратно. К сожалению, на сегодняшний день такой возможности нет. Вернее, она есть, но с неприятными последствиями для организма. Простого повышения температуры и вливания свежей крови недостаточно для оживления. Дело в том, что при заморозке происходит кристаллизация жидкого вещества. Получившиеся кристаллы покрывают ткани микротрещинами, что нарушает их целостность. Кроме того, не стоит забывать и про последствия кислородного голодания, в ходе которого жизненно важные клетки организма умирают. Это относится к случаям, когда смерть пациента наступила до момента подключения тела к аппаратам искусственного кровообращения. Получается, что разморозить пациента теоретически несложно, но от множественного количества внутренних ран он умирает, даже не приходя в сознание. Как раз здесь криобиологам и придут на помощь достижения научного прогресса в области нанотехнологий, которые в будущем позволят конструировать крошечных нанороботов. Именно на них будет возложена задача восстановления разрушенных клеток и ткани. Кроме того, эти роботы позволили бы ликвидировать опухоли, а также уничтожить вирусы, послужившие причиной смерти человека. Другое дело, что саму методику замораживания можно было бы улучшить и тем самым избежать нежелательных разрушений. Так, совсем недавно стали применяться специальные вещества, которые предотвращают преобразование жидкости в губительные кристаллы. Практически вся влага в организме трансформируется в аморфное, стеклообразное вещество, безопасное для тканей и клеток организма. Вообще же сегодняшние методы замораживания позволили ученым охладить до минус 5 градусов и благополучно оживить некоторые виды насекомых, лягушек и черепах. Получается заморозить и растопить небольшие участки тканей, даже отдельные органы, но вот большие организмы "разбудить" не получается. Основную проблему ученые видят в разной скорости замерзания отдельных типов ткани, а также в неравномерном насыщении тканей криопротектором. Согласно прогнозам, стопроцентной безопасности замораживания криобиологи добьются лишь в ближайшие 10-20 лет. Механические бактерии Ученые считают, что в будущем все мы потяжелеем… граммов примерно на пятьсот. Именно таким числом измеряется вес всех молекулярных роботов, которые наводнят наши организмы в борьбе с нежелательным эффектом старения. И этого количества, по мнению ученых, хватит, чтобы постоянно поддерживать организм в идеальном состоянии. Выше я упомянул прямое назначение молекулярных роботов – восстановление клеток и поврежденных тканей, что включает в себя "сборку" и "разборку" молекул, удаление их отдельных фрагментов и сборку новых молекулярных конструкций буквально с нуля. Сейчас разработки подобных роботов ведутся по трем направлениям. Каждое из них связано со своим типом материала, из которого роботы будут изготавливаться. Первый тип - наиболее реалистичный, поскольку для его создания вполне хватит уже тех возможностей и технологий, которые существуют на данный момент, собирается из молекул и по сути напоминает белковые соединения. Однако для точного просчета подобной конструкции с учетом ее будущих возможностей требуются огромные вычислительные мощности, коих сейчас, к сожалению, нет. Таким образом, процесс стопорится на 10-15 лет. Но даже по истечении этого срока ученые столкнутся с рядом проблем, возникающих непосредственно при разработке конкретных моделей нанороботов, что также остановит прогресс в этом направлении еще на пару десятков лет. Другой подход предусматривает использование в конструкции кремния, углерода и всевозможных металлов. Не секрет, что идет постоянная "миниатюризация" машин и рано или поздно технологии выйдут на молекулярный уровень. Работать такие наномашины будут по несколько иной схеме, нежели вышеописанные "молекулярные бактерии", вовсю используя достижения современной науки. И здесь в первую очередь будут применяться всевозможные электромагнитные излучения для внешнего воздействия на клетки организма. Третий вариант "жучков" представляет собой некий гибрид. Здесь начинка робота может быть изготовлена из кремния, а его корпус или клешни-манипуляторы - из молекулярных соединений. Ученые считают, что именно этот вариант возьмут на вооружение врачи конца XXI столетия. Конечно, это еще не скоро, но раньше такой симбиоз вряд ли удастся получить. Трудовая интеллигенция Давайте разберемся, когда наступает биологическая смерть организма. Обычно процесс начинается с нарушения работы какого-то органа или системы органов, например из-за болезни. Затем происходит остановка сердца и, соответственно, прекращается циркуляция крови. Кислород перестает поступать в мозг, и организм входит в состояние клинической смерти. Так продолжается вплоть до момента, когда клетки мозга начнут разрушаться. Обычно это происходит спустя несколько минут с момента остановки сердца. Последующее состояние считается биологической смертью. В момент, когда кислород перестает поступать в клетку, жизнь ее как бы приостанавливается. Все окислительные процессы прекращаются, что прекращает и выработку энергии. Нарушается ионная концентрация, повышается температура, включается механизм самоуничтожения. В конечном счете все это приводит к разрушению клетки. Однако процесс этот протекает очень медленно. И даже когда дальнейшее функционирование органа уже невозможно, большинство его клеток все еще остаются живы. Что оставляет надежду в будущем вернуть орган в рабочее состояние. Смерть мозга происходит по аналогичной схеме. Часть клеток умирает, часть еще остается функциональной. Но независимо от того, что происходит с клетками, все нейронные связи между ними сохраняются еще какое-то время, а значит и долговременная память остается целой. Это может продолжаться несколько часов с момента биологической смерти, после чего наступает уже информационная смерть. Однако будущее не так уж и далеко, и к концу XXI века мы сможем обратить любой вышеописанный губительный процесс в нужную сторону. Наконец-то у нас появится инструмент управления процессом старения - на нас будет работать целая армия молекулярных роботов. Ученые считают, что с их помощью будут модернизированы гены, так что в будущем молекулярные роботы станут вырабатываться самим организмом. А может быть, клетки попросту больше не будут разрушаться благодаря новым защитным свойствам. Кроме того, эти новые помощники позволят досконально изучить организм человека. В частности, приоткрыть многие тайны и обнаружить новые возможности нашего головного мозга – ведь не секрет, что человек использует меньше трети своих способностей. Искусственный интеллект перестанет быть проблемой для человека. А как насчет возможности воздействия молекулярных роботов на центры удовольствий? Здесь, правда, придется их немного ограничить, поскольку практика доказала неспособность человека управлять своей волей в случае, когда стоит выбор между удовольствием и жизненными потребностями. Ставились даже эксперименты над обезьянами. Им вживляли в мозг электроды, как раз в центры удовольствий, затем указывали на кнопку, которая подавала сигналы в эти центры. Рядом ставили миску с едой, но животные, как ни странно, предпочитали смерть от истощения, зато в сладострастных муках. Думается мне, что общество (обезьян? – прим. ред.) пока не готово для таких технологических нововведений. Но у нас еще есть время подготовится, так что не будем торопить события и гадать, а просто начнем терпеливо ждать. Безоблачное завтра Что же нас ждет? Долгожданный расцвет цивилизации? С помощью специальных машин из атомов будут собираться молекулы, из молекул - молекулярные соединения, из клеток - вещества и даже целые организмы. Имея небольшую машинку у себя под рукой, мы запросто из воздуха, воды, песка и газов, используя солнечную энергию, сможем изготовить любой предмет и даже живое существо. Еда, одежда, компьютеры – все это, произведенное своими руками, сделает человека более свободным и независимым. В конце концов, у нас появится возможность создания себе подобного живого организма, способного думать, рассуждать и действовать (кадавр? – прим. ред.). Собрать человека с нуля, собрать по молекулам, собрать и заставить его вести как настоящего. И все это - используя информацию всего лишь одной молекулы ДНК. Сейчас это кажется фантастикой, но будущие технологии позволят даже такое. У людей был выбор - пойти по пути естественного развития, который заканчивается единением человека с природой, или же по пути технологического прогресса, приводящего в конечном итоге к конфликту окружающего мира с деятельностью гомо сапиенсов. Мы выбрали второй путь. Осталось всего лишь не погубить природу, иначе и жить-то будет негде. Источник: http://www.computery.ru/upgrade/
|
|||
|
|||
Copyright © "Internet Zone", info@izcity.com | |||
Копирование и использование данных материалов разрешается только в случае указания на журнал "Internet Zone", как на источник получения информации. При этом во всех ссылках обязательно явное указание адреса вэб-сайта http://www.izcity.com/. При наличии у копируемого материала авторов и источника информации - их также нужно указывать, наряду со ссылкой на нас. |