Портфель

22 февраля 2011, 14:51

Сергей Селищев: 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 Селищев.

– 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?

Глобальных и неразрешимых технических проблем для создания полностью искусственного тела не существует. Все задачи понятны и потенциально решаемы

– 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.

– А если без размножения, то, по-вашему, будет ли создано полностью искусственное тело к 2045 году?

– 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.

– 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?

– 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.

– Может быть, она еще не остановилась. У нее много времени.

– Я имею в виду – на данный момент. У нас нет данных, что эта эволюция куда-то пошла. Гипотез на этот счет очень много.

– 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.

– 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 сердечнососудистых 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 30 лет американцам удалось добиться снижения смертности от сердечнососудистых 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.

– 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.

– 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.

– А есть ли возможность создания систем, которые могли бы поддерживать существование какого-то отдельного органа, например мозга?

– Могу сказать, что можно сохранять достаточно долго сердце, принципиальных ограничений для этого нет. А зачем вы хотите поддерживать существование мозга отдельно от тела?

– 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 200. Разве это не заманчивая перспектива?

– 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.

– 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?

– 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.

– А вам было бы интересно участвовать в работе этого центра?

– 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.

Источник: www.2045.ru

Вам может быть интересно

В ЛНР пять человек погибли и 13 пострадали при ударе ВСУ по рейсовому автобусу
Темы дня

Кадровый кризис делает бессильными польские ВВС

В Польше внезапно осознали старую истину: самое грозное оружие – не более чем кусок металла, если нет людей, умеющих им воевать. Выяснилось, что у страны не хватает летчиков для американских истребителей F-16, а наиболее катастрофичным выглядит кадровый кризис с экипажами для вертолетов «Апач». Как и почему такое произошло?

Мигранты толкают Британию на путь расплаты за грехи прошлого

Бывшие британские колонии объединились в своих требованиях извинений и репараций от Лондона – за участие Британии в трансатлантической работорговле. Но самое удивительное, что премьер Энди Бернем впервые декларировал готовность к «выслушиванию призывов к официальным извинениям от имени британского государства». Будет ли Лондон в итоге платить и каяться?

Эксперт спрогнозировал изменение действий США по Украине

Вэнс начал сколачивать альянс сторонников Трампа после разгрома на выборах

НАСА представило новый экспериментальный самолет X-70 Fractal

Новости

Пашинян объявил о потере Арменией интереса к ОДКБ

Премьер-министр Армении Никол Пашинян заявил, что республика больше не заинтересована в Организации Договора о коллективной безопасности (ОДКБ).

Парламент Франции единогласно отклонил проект госбюджета

Депутаты Национального собрания Франции единогласно проголосовали против проекта государственного бюджета на 2027 год, усложнив задачу премьер-министра Себастьена Лекорню по сокращению расходов на 43 млрд евро.

Политолог: В Киеве рано радуются новому Конгрессу США

Многие в Киеве приписывают себе заслугу в ослаблении позиций Дональда Трампа по итогам промежуточных выборов в Конгресс США и рассчитывают решать вопросы напрямую с Конгрессом. Однако говорить о резкой перестройке отношений Вашингтона с Киевом или Москвой не приходится. Внешняя политика по-прежнему остается прерогативой Дональда Трампа, сказал газете ВЗГЛЯД политолог Владимир Корнилов.

Студента из Москвы арестовали за попытку теракта на железной дороге

Транспортные полицейские задержали 23-летнего жителя Москвы, который пытался совершить теракт на железнодорожном объекте в Подмосковье по указанию телефонных мошенников, сообщили в управлении МВД по Центральному федеральному округу.

Российское научное судно с полярниками отправилось в Антарктиду

Научно-экспедиционное судно «Академик Федоров» с участниками 72-й Российской антарктической экспедиции вышло из Петербурга к берегам Антарктиды для проведения исследований, сообщили в пресс-службе Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ).

Путин намерен обсудить с кабмином подготовку к новой прямой линии

Президент Владимир Путин в четверг проведет совещание с правительством, на котором обсудят подготовку к программе «Итоги года».

Гениальный китайский математик покинул США ради работы над ИИ

Известный китайский математик Ма Сяо оставил должность в США и стал профессором в Научно-техническом университете Китая для работы в сфере искусственного интеллекта.

Арестован лидер армянской оппозиционной партии Карапетян

Суд в Ереване отправил под стражу находившегося под домашним арестом лидера оппозиционной партии «Сильная Армения» Самвела Карапетяна.

В США началась борьба за курс демократического большинства

Лидер палаты представителей США Хаким Джеффрис оказался между прогрессивным и центристским крыльями демократов, которые после разгромной победы на выборах требуют от него разного курса использования рекордного большинства, пишет Axios.

Проект ядерных линкоров класса «Трамп» оказался под угрозой закрытия

Победа Демократической партии на промежуточных выборах в США поставила под угрозу отмены целый ряд оборонных инициатив администрации президента Дональда Трампа, включая строительство дорогостоящих атомных линкоров.

Польша начала строить завод управляемых корейских ракет

Южнокорейская оборонная компания Hanwha Aerospace приступила к строительству предприятия по производству управляемых ракет на западе Польши, которое станет ее первым подобным объектом в Европе.

Вторжение Римской империи в Британию началось из-за женщины

Исторический деятель Верика, убедивший римского императора Клавдия вторгнуться в Британию, с высокой долей вероятности был женщиной, заявил археолог Майлз Расселл.
Мнения

Глеб Кузнецов: В США сказали «нет» Силиконовой долине

Обещание изобилия, с помощью которого техномагнаты продвигали свою версию «будущего», воспринимается уже по-другому. Буквально «ты станешь не нужен». Пока только в Штатах, но, полагаю, далее везде.

Сергей Худиев: Чем нам поможет Дмитрий Донской

Князь Дмитрий был личностью настолько великой, что любое преподавание русской истории без него совершенно невозможно. Невозможно знать нашу историю – и не знать о нем. Мы все живем сейчас в стране, возникшей во многом благодаря Дмитрию Донскому.

Ирина Алкснис: Народное единство – это не результат, а процесс

По логике противников, от России давно должно было ничего не остаться. А она по-прежнему стоит, раз за разом возрождаясь из самых страшных катастроф. И нет другого ответа на вопрос, как России это удается – кроме простого: благодаря единству народа.
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского