October 1st, 2010

pic#nyan_cat

Книга Турчина о футурологии.

Вышла я так понял - скачать можно здесь - http://avturchin.narod.ru/futur1.doc.
Задать вопросы по книге можно у Тех-Номада - http://teh-nomad.livejournal.com/650807.html. 5 окятбря у него обещают публикацию интервью с Алексеем Турчиным.
  • Current Music
    Lacrimosa - der_erste_tag

Киборгизация и голова "профессора Доуэля". Что мешает работать над этим уже сейчас?

Когда говорят о киборгах, обычно упоминают лишь об одной стороне вопроса - о необходимости построения искусственных частей тела, управляемых мозгом. Иначе говоря, говорят о необходимости нейроинтерфейса. Однако, создания механических частей, управляемых мозгом, не достаточно для настоящей киборгизации. Если мы хотим в перспективе максимально отказаться от тела и ремонтировать себя как машину, мы должны обеспечить жизнедеятельность своего мозга. Киборгизация мозга - вопрос отдельный и, вероятно, она представляет собой более далёкую перспективу. Пока же нам необходимо научиться заменять биологические части тела на искусственные так, чтобы это не нарушало жизнедеятельность оставшихся частей. Для этого мозг должен стабильно снабжаться необходимыми веществами, и не только.

Итак, принципиальная схема киборга на сегодня такова:

  • биологические мозг или голова животного,
  • кровь, либо её заменитель, которые доносят питательные вещества,
  • машина, поддерживающая состав крови таким, чтобы обеспечивалась нормальная работа биологических частей,
  • машины, управляемые мозгом через нейроинтерфейсы
Последнее звено вполне может быть дистанционным. Если его убрать, то получиться голова профессора Доуэля из одноимённого фантастического романа. Система, поддерживающая правильный состав крови, вполне может быть поначалу огромной, если движущиеся части, управляемые мозгом, являются дистанционными. Создание такой головы было бы огромным прорывом. Самое интригующее тут состоит в том, что современная наука уже вплотную приблизилась к такой перспективе, и необходимо лишь сознательно выбрать такой курс. Это интереснейшая научная и прикладная задача, и мне совершенно непонятно, почему её почти никто сегодня не разрабатывает. 

В 30-х годах XX века эксперименты по поддержанию жизнедеятельности отдельной головы проводились на собаках известным физиологом Брюхоненко, и были достигнуты выдающиеся результаты: голова сохраняла жизнеспособность несколько часов. В данных экспериментах были разработаны искусственные лёгкие и искусственое сердце (естественно, внешние). Работы стали сенсацией и заложили основы для создания в 50-х годах современных систем, способных поддерживать жизнедеятельность человека при остановленном сердце при операциях на нём (так называемые аппараты искусственного кровообращения). Тем более странно, что в последующие 50 лет наука почти бросила работы по данному направлению.

В полноценной системе жизнеобеспечения кровь должна подвергаться следующим процедурам (в скобках указан способ технической реализации или прибор):
  • снабжение кислородом (оксигенатор, использовался в опытах Брюхоненко и есть в системах искусственного кровообращения)
  • перекачивание (насос, использовался в опытах Брюхоненко и есть в системах искусственного кровообращения)
  • снабжение жидкими питательными веществами (обычная бутылка, соединённая с кровотоком)
  • очистка от токсинов (аппараты диализа - искусственная почка и т. п.)
  • обновление кровяного состава (капсулы с кроветворными клетками спинного мозга, возможно также переливание от доноров)

Ни одна из перечисленных задач не является непроходимой, надо лишь собрать воедино все нужные устройства. Затем технически доводить систему до уровня, когда она станет способной обеспечивать жизнедеятельность многими десятками лет. Начать можно с того, чтобы преодолеть рекорды Брюхоненко - это несложно. Второй рубеж - 16 дней - существующий рекорд жизнедеятельности при неработащем сердце. Преодолеть его труднее, так как существующие системы искусственного кровообращения ломают эритроциты, насыщают кровь пузырьками и имеют другие недостатки, препятствующие их длительному использованию. Но даже если в опытах инициативной группы с обычным серийным оборудованием голова собаки проживёт 16 дней - это будет огромной сенсацией, которая привлечёт внимание научной общественности и, вероятно, финансирование.

Могу лишь ещё раз высказать недоумение, почему этой задачей никто толком не занимается. Именно это могло бы стать по настоящему ключевым проектом российских трансгуманистов

Как сделать киборга - 1. Проблема почечного диализа

Искусственная почка - одно из важнейших звеньев в описанной в моём предыдущем посте концепции киборга. Киборгу нужен диализ, и рабочая группа, которая будет заниматься опытами, должна его обеспечить.

Искусственная почка - крайне капризный прибор. Будучи изобретённой в 1944 году великим изобретателем В. Кольфом, она на протяжении долгого времени концептуально оставалась почти неизменна. На рис 1. показан внешний вид современной модификации классического устройства.

Положение людей на почечном диализе крайне незавидно. Вот основные свойства данных аппаратов и характеристики процесса их использования.
  • аппарат является полностью техническим устройством
  • он обеспечивает, по некоторым данным, лишь 13% функции почек, некоторые пациенты даже умирают
  • требуется примерно три раза в неделю на несколько часов посещать диализный зал, где находится стационарный аппарат
  • аппарат подключается через кровь,
  • цена его эксплуатации доходит до 75 тыс. дол. в год
Однако, что человеку хорошо, то киборгу - смерть, и наоборот. В случае с диализом, будущим экспериментаторам как раз повезло. Рабочей группе даже не обязательно иметь искусственную почку в лаборатории - можно пользоваться услугами стационарных аппаратов, когда это требуется. Мозг не сильно засоряет кровь, так что, возможно, сеансы будут проводиться реже - а значит дешевле.

Но это если пользоваться услугами стационарных аппаратов. А буквально недавно появилось сразу два типа портативных устройств.

Первое устройство было создано группой калифорнийского профессора Мартина Робертса. Оно изображено на рис. 2. Его принципиальные черты и отличия от классического прототипа таковы: 
  • аппарат является полностью техническим устройством
  • работает непрерывно
  • является переносным (несколько кг), но постоянно подключённым к человеку
  • подключается не через кровь, а через брюшную полость (данное преимущество спорно)
  • сам стоит значительно дешевле классического прибора - 20 тыс. долл., несколько более дешёв и в эксплуатации - на данный момент, 40 тыс. долл. в год
И буквально в этом году мир заговорил об очередном прорыве калифорнийских учёных - была создана бионическая почка, которую можно импланитировать в тело. Основные её свойства таковы
  • аппарат содержит как технические, так и биологические части из клеток пациента
  • работает непрерывно
  • располагается внутри тела
  • подключается через кровь путём создания постоянного соединения
  • цена аппарата ещё неясна, стоимость же эксплуатации, по-видимому, должна быть либо нулевой, либо на порядок ниже стоимости эксплуатации предшественников
Таким образом, у создателей киборга есть уже широкий выбор, в том числе, включающий переносные устройства