<<
>>

Нанотехнологии и бессмертие

  Отыскать эликсир бессмертия человечество мечтало всегда. В Средние века этой идеей были одержимы алхимики, а в настоящее время она лежит в основе нового философского течения, получившего название трансгуманизм, или иммортализм.
Все более популярное сегодня, трансгуманистическое мировоззрение утверждает, что человеческий вид является не завершающим звеном эволюции, а скорее ее началом. Трансгуманисты убеждены, что недалек тот день, когда с развитием науки и техники люди смогут радикально усилить свои интеллектуальные и физические возможности, перестанут умирать от старости и болезней и избавят весь мир от несчастий и страданий.

“Природа сыграла с человеком злую шутку, наделив его разумом, но лишив бессмертия, — говорят имморталисты.— Если Бог существует, то он вечен. Животные хоть и смертны, но не страдают от этого. В их голове нет представления о собственной смерти. И лишь человек — единственное животное, которое знает, что в конце концов обязательно умрет”.

Для животных не существует прошлого и будущего в том смысле, какой вкладывают в это понятие люди. Для них существует только настоящее, и потому не существует собственной смерти — собственную смерть невозможно воспринимать из настоящего, ибо пока есть настоящее, мы еще живы. Собственную смерть можно увидеть только из прошлого как нечто будущее. Животные не способны на это, и поэтому, даже умирая для всех, они не умирают сами для себя — для них умирает лишь их настоящее.

Человек способен жить одновременно в прошлом, настоящем и будущем (прошлое — его память, будущее — его мечты), и потому его жизнь, пусть даже самая счастливая, глубоко трагична, ибо животные не умирают никогда, человек же умирает всю свою жизнь. Широко распространенное мнение о том, что сознание быстротечности жизни придает какую-то особую остроту и ценность каждому ее моменту — не более чем самообман.

Человек не способен почувствовать всю остроту и ценность настоящего момента так, как это чувствуют животные, потому что настоящее в его сознании сильно потеснено воспоминаниями о прошлом и мечтами о будущем. Настоящее превратилось для человека всего лишь в тонкую грань между прошлым и будущим, не имеющую самостоятельного значения, всего лишь в строительный материал для построения будущего или реставрации прошлого.

Каждый из нас в возрасте нескольких лет от роду пережил глубокое — возможно глубочайшее в жизни — потрясение от осознания неизбежности конца. Воспоминание о нем, как о всяком травмирующем переживании, глубоко запрятано в подсознании. Мы не помним этого шока и со снисходительным умилением смотрим на маленьких детей, которые плачут от страха смерти, столь еще далекой от них. Да, мы не помним этого потрясения, но шрам от него остался в душе каждого из нас, и на протяжении тысячелетий человеческое подсознание твердит нам «memento mori» («помни о смерти» — лат.). И человек помнит о смерти, боится ее, страдает при одной только мысли о том, что рано или поздно он должен умереть, и посвящает всю свою жизнь борьбе по преодолению этого страха.

Где-то очень глубоко в нашем подсознании горит и обжигает душу безумное, неосуществимое, а потому запретное желание — быть бессмертным. Почему люди всегда приписывали своим богам бессмертие? Потому что сами мечтали быть бессмертными. Люди верили в загробную жизнь потому, что хотели в нее верить, ведь если нельзя быть бессмертным, то можно, по крайней мере, найти какой-то заместитель, суррогат бессмертия. Вот почему религия, какую бы извращенную форму она не принимала, не исчезнет с лица Земли, покуда живо общество, бессмертное по своей сути, но состоящее из множества смертных индивидуумов.

На наш взгляд, мышление трансгуманистов хоть внешне и отличается от религиозного, по сути имеет с ним много общего. Просто веру в Бога трансгуманисты заменили верой в технический прогресс, а в качестве пророков избрали себе авторитетных ученых.

И если религия обещает своим приверженцам вечную жизнь в раю, то имморталисты подходят к решению этой проблемы «технически», предлагая обеспечить человека индивидуальным бессмертием и, таким образом, избавить его от вышеописанных страданий. Расшифровав генетический код жизни, ученые вплотную подбираются к возможности целенаправленно и активно замахнуться на процессы биологической эволюции. Разум и амбиции человека, по чьему-то меткому выражению, не позволяют ему простить, что “за какой-то недоеденный огрызок яблока его лишили бессмертия”.

Современный трансгуманизм владеет большим арсеналом различных подходов к достижению бессмертия. Некоторые из них довольно любопытны с точки зрения нанотехнологии, поэтому с ними мы познакомимся поближе. Следует, однако, сразу же оговориться, что в настоящее время ни один их этих подходов “не Но ведь и самолет тоже казался когда-то лишь выдумкой фантазеров-мечтателей.

Проект первый - наномедицина по Фрайтасу

Идеи многих великих открытий часто возникают внезапно, рождаясь там, где их никто не ожидал. Так, упавшее с дерева яблоко навело Ньютона на мысль о законе всемирного тяготения, а приснившаяся таблица позволила Менделееву внести свой неповторимый вклад в развитие химии. Также неожиданно обычный треп на форуме сайта Института Предвидения (Foresight Institute) навел Роберта Фрайтаса — автора первой книги о медицинском применении нанотехнологий «Nanomedicine» — на мысль о создании специальных медицинских нанороботов.

Но обо всем по порядку. 14 июня 1996 года Крис Феникс — автор идеи конвергентной нанофабрики, оставил на форуме сообщение: “А что если заменить кровь человека 500 триллионами роботов?”. Этот “безумный” на первый взгляд вопрос привел Феникса к продолжительному сотрудничеству с Робертом Фрайтасом, результатом которого явился 100-страничный труд под названием “Roboblood” (робототехническая кровь), изданный в 2002 году.

“Roboblood” представляет собой детально рассчитанный проект комплекса медицинских нанороботов, способных жить и функционировать в человеческом теле, выполняя самые разнообразные функции крови, включая циркуляцию дыхательных газов, глюкозы, гормонов, отходов, клеточных компонентов, процесс деления цитоплазмы.

Впрочем, для своего наноробота ученые придумали другой термин — васкулоид (от лат. vas — сосуд и греч. oidos — подобный).

“Робокровь”, включающая около 500 триллионов микроскопических нанороботов общим весом примерно 2 кг, потребляет 30-200 Ватт энергии в зависимости от рода человеческой деятельности. Система соответствует форме кровеносных сосудов и может служить полной заменой естественной кровеносной системе. Проще говоря, нанороботы образуют кровеносную систему и функционируют в ней.

Рис 203. Нанороботы в кровеносной системе

Подразумевается, что они будут сделаны из алмазоида или другого биосовместимого материала, а биологическое питание будут получать из глюкозы и кислорода.

Какие же преимущества дает такая роботизированная кровь обычному человеку? Возможностей, оказывается, множество: это и борьба с болезнетворными микробами, и регулярная “чистка” и укрепление сосудов, предотвращающая болезни типа атеросклероза, варикозного расширения вен и т. д., и автоматическое лечение поврежденных клеток, и даже замена больных генов здоровыми.

Наша кровь — это уникальная система обеспечения жизнедеятельности клеток и тканей, состоящая из множества различных клеток, выполняющих строго определенные функции. Р. Фрайтас разработал несколько проектов медицинских нанороботов различного назначения.

Среди них особенно интересны, например, респироциты — искусственные аналоги эритроцитов (красных кровяных телец, отвечающих за доставку кислорода к клеткам). Функциональность респироцитов во много раз превосходит природные эритроциты. Они смогут накапливать в несколько раз больше кислорода при значительно меньших размерах и энергопотреблении. Благодаря респироцитам человек сможет часами обходиться без воздуха (например, плавать под водой) абсолютно без ущерба для здоровья. Кроме возможности переносить больше кислорода, для респироцитов характерны также возможность перепрограммирования, долговечность и высокое быстродействие.

Каждому из нас знакомы такие досадные неприятности, как ссадины, порезы, раны, а то и разбитый нос. Подобные травмы часто сопровождаются обильным кровотечением, однако по мудрости природы наш организм надежно защищен от смертоносной потери крови благодаря присутствию в ней особых клеток — тромбоцитов, участвующих в свертывании крови (тромбогенезе). Стоит нам случайно порезать палец или ободрать коленку, тромбоциты мгновенно бросаются на помощь к поврежденному сосуду и забивают собой образовавшуюся в нем «брешь», предотвращая, таким образом, дальнейшую потерю крови. Предложенные Фрайтасом искусственные аналоги тромбоцитов — так называемые клоттоциты — достигают прекращения кровотечения (даже довольно обширного) за 1 секунду, в то время как для обычного тромбогенеза требуется от 5 до 17 минут. При этом концентрация искусственных тромбоцитов может быть меньше натуральных в 100 раз, то есть клоттоциты Фрайта- са в 10 000 раз эффективней своего природного аналога!

Каждый школьник знает, что необработанная ссадина опасна не столько потерей крови, сколько риском получить заражение. Однако в кровь то и дело попадает небольшое количество болезнетворных микробов через раны на коже, деснах, языке, во время хирургических операций, лечения зубов и даже при выдавливании прыща на носу. Эти чужеродные бактерии обычно уничтожаются в организме особыми клетками крови — лейкоцитами (белыми кровяными тельцами), способными к фагоцитозу (захвату и перевариванию чужеродных бактерий), продукции иммуноглобулинов (формированию иммунитета к данной инфекции). Однако некоторое количество бактерий все же может обойти естественную защиту, и тогда человек заболевает.

В связи с этим комплекс нанороботов, способных быстро очищать кровь человека от патогенов при сравнительно небольшой концентрации, был бы весьма желательным помощником для человеческой иммунной системы. Таких нанороботов Фрайтас назвал микрофагоцитами, или искусственными иммунными клетками.

Как работает микрофагоцит? В течение каждого цикла операций, выполняемых устройством, патогенная бактерия прилипает к поверхности наноробота, как муха к липкой ленте, благодаря специальным “присоединительным гнездам”.

Далее телескопические наноманипуляторы-хваталки выдвигаются из специальных гнезд на поверхности микрофагоцита и транспортируют бактерию к “умертвительному” резервуару, находящемуся внутри робота. После интенсивного механического перемалывания бактерии ее органические остатки выдавливаются специальным поршнем в “дигестальный” (от англ. digest - переваривать) резервуар, где они перевариваются с помощью комплекса ферментов. Полученные в результате остатки будут представлять собой простые аминокислоты, мононуклеотиды, глицерин, воду, жирные кислоты и простые сахара, абсолютно безвредные для организма человека, которые просто выбрасываются в кровеносную систему. Весь цикл операций занимает не более 30 секунд.

Этот алгоритм, названный автором “перевари-и-выброси”, практически идентичен процессам переваривания и фагоцитоза, которые используют натуральные фагоциты. Однако искусственный процесс фагоцитоза будет намного быстрее и чище — продукты искусственных микрофагоцитов не будут содержать вредных для человека веществ, в отличие от биологически активных, выбрасываемых в кровь натуральными макрофагами после переработки патогенных микробов. Кроме того, искусственные фагоциты будут в 100-1000 раз меньше по объему.

Каким образом нанороботы будут взаимодействовать между собой? Так же, как “общаются” друг с другом триллионы клеток в человеческом теле: посредством сложных молекул, находящихся на их внешних мембранах. Эти молекулы действуют как химические “сигнальные флаги” для того, чтобы обратиться к другим клеткам, или как химические “ворота”, которые управляют входом в клетку из кровотока некоторых молекул (например, гормонов).

Как устроены медицинские нанороботы?

Р. Фрайтас и К. Феникс предложили детально разработанные чертежи разных нанороботов. Но талантливые конструкторы нанороботов есть и у нас. Мы остановимся на описании устройства основных систем медицинского наноробота, предложенного главным аналитиком компании Nanotechnology News Network Юрием Свидиненко. Но сначала ответим на вопрос: что должен “уметь” наноробот и какие подсистемы ему для этого понадобятся?

Во-первых, он должен перемещаться по кровеносной системе человека, то есть обладать мощной двигательной системой.

Во-вторых, устройству необходимо иметь несколько типов различных сенсоров для мониторинга окружающей среды, навигации и коммуникации.

В-третьих, нанороботу нужна транспортная система, доставляющая вещества от хранилищ к наноманипуляторам и обратно.

В-четвертых, для работы с пораженными структурами устройство должно быть оборудовано набором различных телескопических наноманипуляторов.

В-пятых, необходимы приемопередающие устройства, позволяющие нанороботам связываться друг с другом.

В-шестых, не обойтись без генераторов и источников энергии.

И, наконец, для удержания крупных объектов необходимы телескопические захваты.

На основании выдвинутых требований Юрий построил модель медицинского наноробота общего применения. В идеальном случае это устройство будет способно “ремонтировать” поврежденные клетки; производить диагностику и лечение раковых заболеваний и картографировать кровеносные сосуды; производить анализ ДНК с последующей ее корректировкой; уничтожать бактерии, вирусы, и т. п. На рисунках представлен предполагаемый вид такого наноробота, выполненного из ал- мазоида.

Электромагнитные волны, которые смогут распространяться в теле человека не затухая, будут по длине волны сравни-

ГЛАВА 6. Биотехнологии и наномедицина

www.nanonewsnet.ru

мы с нанороботом. Поэтому его антенны будут иметь вид диполей, выступающих за пределы корпуса.

Наноманипуляторы, механические захваты и жгутики должны быть телескопическими и при необходимости должны убираться в корпус робота, чтобы он мог лучше передвигаться в кровеносном русле.

Чтобы естественная иммунная система не “нападала” на робота, он должен быть сделан из биоинертного материала, например, алмазоида. Ряд экспериментов подтвердил, что гладкие алмазоидные структуры вызывают меньшую активность лейкоцитов и меньше адсорбируют фибриноген. Поэтому можно надеяться, что такое покрытие будет иметь очень низкую биоактивность и внешняя оболочка роботов будет химически инертна.

Рис 206. Двигательная подсистема и подсистема заякоривания

Для предложенного наноробота можно будет использовать нанокомпьютер, производящий 106-109 операций в секунду. Это на 4-7 порядков меньше вычислительной мощности человеческого мозга, составляющей ~1013 операций в секунду. Так что

ГЛАВА 6. Биотехнологии и наномедицина

www.nanonewsnet.ru

этот наноробот не будет обладать искусственным интеллектом, что говорит в пользу его надежной “управляемости”.

Рассмотрим конструкцию отдельных подсистем наноробота: Для связи нанороботов друг с другом, а также для формирования навигационной системы полезно будет использовать еще один тип нанороботов — коммуноцитов, которые будут работать в виде усилительных станций.

Как медицинские нанороботы будут производить лечение? Возможно, порцию нужных нанороботов можно будет выпить в виде таблетки или сделать инъекцию с помощью обычного шприца. Попадая в кровь, нанороботы распределятся в своеобразную сеть и направятся к поврежденным клеткам.

Если повреждение слишком велико, наноробот должен будет проникнуть внутрь клетки (например, с помощью телескопических манипуляторов) и выпустить из своих “запасов” ферменты, запускающие механизм клеточного апоптоза. Если же “рана” клетки не слишком велика — нанороботы делают инъекцию других ферментов, которые должны способствовать восстановлению ДНК и возвращению клетки к нормальной работе. Такие целебные ферменты уже известны, нужно лишь научиться доставлять их точно в цель.


На рисунке изображен наноробот, ремонтирующий клетку in vivo. “Отработав”, нанороботы покинут тело обычным биологическим путем, а часть из них может остаться в организме на постоянное “дежурство”.

Нетрудно догадаться, что одной из главных задач, решению которой призваны служить наномедицинские роботы, является достижение человеческого бессмертия. Мы стареем и умираем оттого, что стареют и погибают клетки нашего тела, а благодаря молекулярным роботам, предотвращающим старение клеток, перестраивающим и “омолаживающим” ткани организма, можно будет достигнуть бессмертия человека, не говоря уже об излечении безнадежно больных людей.

Что же касается проблемы выхода нанороботов из-под контроля и их безудержной саморепликации, то, по словам Фрайтаса, такая ситуация исключена, поскольку роботов будут делать за пределами организма, а потом вводить и выводить их по мере необходимости. Если же какой-то наноробот и останется внутри, то функция самокопирования у него будет отключена: “Ни один серьезный ученый никогда не предложит ввести в организм репликаторов, — заявил Фрайтас. — Мы и так уже имеем вирусы, бактерии и других паразитов, которые могут копироваться внутри нас, и это достаточно неприятно. Зачем нам их еще больше?”

В заключение напомним, что описанные наномедицинские проекты — пока что не более чем теория, нуждающаяся в детальном анализе, и для создания подобных медицинских нанороботов, по прогнозам самих ученых, потребуется еще как минимум 30-40 лет.

<< | >>
Источник: Мария Рыбалкина. НАНОТЕХНОЛОГИИдля всех. 2005

Еще по теме Нанотехнологии и бессмертие:

  1. БУДУЩЕЕ HOMO SAPIENS В КОНТЕКСТЕ СОВРЕМЕННЫХ АНТРОПОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗВИТИЯ ВЫСОКИХ НАУЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Мороз А.Я.
  2. §3.7. Гуманизм кровопролитного века
  3. Нанотехнологии и бессмертие
  4. Проект второй - перенос сознания в компьютер