Читать книгу "Мир завтра. Как технологии изменят жизнь каждого из нас - Стивен Котлер"

И только сравнительно недавно ситуация начала меняться. «Впервые в истории, – говорит Розелл, с улыбкой цитируя монолог из “Человека на шесть миллионов долларов”, – мы можем его изменить. Наши технологии это позволяют».

А почему вдруг что-то стало меняться?

Причин несколько. Одна из них – более 1400 военнослужащих, потерявших конечности во время боевых действий в Ираке и Афганистане; весьма печальная цифра, разбередившая национальную совесть американцев и побудившая государство направить необходимые средства на решение этой проблемы. Кроме того, за последнее десятилетие революционные изменения, достигнутые на самых передовых направлениях научно-технического прогресса (таких как робототехника, нанотехнологии, тканевая инженерия, нейрокомпьютерный интерфейс и другие), начали проникать в медицинскую науку и практику. Но, чтобы закрыть брешь, одних денег и технологий было недостаточно. Для того чтобы понять, как происходил этот процесс, нам надо вернуться на двадцать с лишним лет назад к семнадцатилетнему юноше по имени Хью Герр.

4

После хирургии прошло уже 10 дней, и Герр не мог больше ждать: ему надо было знать, сможет ли он еще заниматься скалолазанием. Он начал украдкой слезать с койки и, подползая к окну, подтягиваться на подоконнике. Герру пришло письмо от президента Рейгана. Там была такая фраза: «Я знаю, что у вас, юноша, очень храброе сердце». Но президент не знал и половины…

Через пять недель после операции Герр получил первые протезы – временные гипсовые гильзы, прикрепляемые к коленям ремнями. Когда Герр первые два раза выписывался из больницы, врачи запрещали ему брать протезы с собой – из опасения, что он полезет на них в горы. Когда он выписался из больницы в третий раз – менее чем через 10 недель после того, как Герр потерял ноги, – Тони, его брат и партнер по многим восхождениям, отвез его к пенсильванской скале, прозванной Безопасной Гаванью.

Здесь Герр попытался пройти 60-футовый промежуточный подъем, который до несчастного случая он преодолел бы с завязанными глазами. Может быть, он и сейчас мог бы подняться по скале с завязанными глазами, но сначала ему нужно дойти до ее подножия по крутой туристической тропе. Герр то и дело спотыкался на своих протезах, поэтому в конце концов брату пришлось тащить его на закорках. Когда же подъем стал особенно крутым, Герр полз на четвереньках.

Когда они добрались до подножия скалы, Тони быстренько залез наверх, чтобы закрепить веревку на вершине, а Герр остался внизу и смотрел на брата. Наконец-то ему представилась возможность испытать себя! Он понятия не имел, что из этого получится; знал только, что от этого зависит вся его жизнь. Герр сделал первый шаг, потом еще и еще. Протезы вроде бы не причиняли ему хлопот. Он поднялся выше. Герр чувствовал: преодоление этого подъема взбодрит его. Но уже первые шаги привели его к удивительному открытию: карабкаться по скалам на этих протезах у него получалось не лучше, чем ходить по земле.

На самом деле это было лишь первое в целой серии удивительных открытий. Герру еще предстояло доучиться последний год в школе. В течение этого года он много времени посвятил не только любимому скалолазанию, но и конструированию протезов. Над ними он работал в школьной мастерской. Обычно протезы конструируют, имея в виду эстетический фактор, но Герр думал совсем о другом. «Я понял, что мне нужна не нога как таковая, а инструмент для скалолазания. Протез, приспособленный не столько к горизонтальной поверхности, сколько к вертикальной, мог компенсировать мои увечья».

Герр разработал целую серию протезов, приспособленных специально для альпинизма и скалолазания: протезы с крючьями вместо стоп, укороченные протезы для одних маршрутов и удлиненные для других. Одним из его ранних шедевров была пара протезов с клиновидными стопами (узкие носы и широкие пятки), идеально входящими в трещины скалы.

С этими инструментами Герр приобрел прозвище Механический Мальчик. Вскоре он вернулся на свой прежний уровень мастерства, а затем и превзошел его. В августе 1983 года вместе с тремя другими профессиональными скалолазами он одним из первых в Америке выполнил подъем категории 5,13+. Попросту говоря, он на своих протезах поднялся туда, куда мало кто поднимался.

В мировой истории не бывало спортсменов-инвалидов, которые выступали бы на столь высоком уровне. Успех Герра доказывал принцип, который он вывел для себя: «Нет неспособных людей. Есть несовершенные технологии». И тогда он решил улучшить технологии, посвятив жизнь созданию все более совершенных бионических конечностей. Это давало Герру возможность погасить моральный долг, тяжелым бременем лежащий на его плечах.

«Скалолазание приучило меня концентрировать внимание, – говорит Герр, – раскладывать проблему на важнейшие компоненты и доводить каждый компонент до окончательного разрешения. Именно так мне удавалось, не обладая большими способностями к учебе, овладевать даже самыми трудными предметами».

Он преуспел в изучении физики в Миллерсвиллском университете и проявил себя гениальным изобретателем. Свой первый патент – за более удобную методику крепления протезов – Герр получил, еще будучи студентом. По окончании колледжа он продолжил обучение в магистратуре Массачусетского технологического института по специальности «машиностроение», а затем в Гарварде защитил докторскую диссертацию по специальности «биофизика». Примерно в это же время все его мысли заняла головоломка, решению которой он посвятил следующие 15 лет своей жизни – человеческие движения.

«На первый взгляд в человеческих движениях никакой загадки быть не должно, – говорит Герр. – Они изучаются уже многие годы, но на самом деле это настоящая черная дыра. Мы не можем толком ответить даже на самые простые вопросы. Как работает мышца? Мы даже этого точно не знаем». Работая над этой проблемой сначала в качестве аспиранта, а затем как руководитель исследовательской группы по биомехатронике в Массачусетском технологическом институте, Герр решил попытаться подражать самой природе и начал с телесного интеллекта. В отличие от «тупых» протезов наши натуральные конечности очень умны. Когда нога движется, нервной системе остается только увеличивать или уменьшать упругость мышцы, потому что все остальные решения принимаются автоматически согласно собственной программе конечности. И Герр решил, что пришло время попытаться применить те же принципы к протезам.

В конце 1990-х годов он начал работать над созданием более «умного» протеза коленного сустава. Он снабдил его микродатчиками, способными измерять угол сгибания сустава и делающими это тысячу раз в секунду. Данные пересылаются в компьютерный чип, который регулирует силу магнитного поля, воздействующего на частицы железа, плавающие в масляной смеси вокруг коленного сустава. В результате получился первый в мире протез с искусственным интеллектом – колено, способное регулировать угол сгиба, смягчая приземление ноги. Более того, это колено способно учиться на собственном опыте, так что его работа со временем только улучшается.

На рынок этот протез – под названием Rheo Knee – выпустила исландская фирма Ossur. Журнал Time назвал его одним из лучших изобретений 2004 года, а журнал Fortune включил в список лучших продуктов года. «Использование искусственного интеллекта для управления протезом Rheo Knee – большой шаг вперед для всей отрасли», – говорит доктор Ричард Сатава, профессор хирургии в Медицинском центре Вашингтонского университета и бывший руководитель программы передовых биомедицинских технологий при Агентстве по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам. Но для Герра это было только начало.