12.9. Биотика
Нет, это просто знамение времени! То, что именно сейчас электронщики начинают задумываться: а как же природа решает аналогичные проблемы? Ведь у нее нет ни ламп, ни полупроводников, ни интегральных схем, и все же она (вспомним про мозг) решает свои задачи и демонстрирует при этом настоящие чудеса.
Наука, в которой используются патенты природы, где изучаются полезные для микроэлектроники особенности живой материи, получила название «биотика».
Биотика еще только постигает природные азы. Тайны живого лишь начали приоткрываться, а уже есть и первые успехи. В 1974 году было установлено, что многие органические материалы (трансполиацетилен с примесными добавками, фталоцианин) способны возбуждать и проводить электрический ток. Так появилась надежда создать «провода» толщиной в одну молекулу. Более того, когда проходит электрический сигнал определенной полярности (плюс или минус), органическое вещество может переходить в другое состояние. Возможно, этим путем удастся создать и молекулярные переключатели.
Обнаружены и молекулы, которые выпрямляют электрический ток. Это молекулы, способные ориентироваться определенным образом, изменяя при этом свои физико-химические и оптические свойства. Они могли бы стать ячейками памяти.
Исследователи, занимающиеся молекулярной электроникой, полны оптимизма. Одну за другой они отбирают у писателей-фантастов темы, которые еще вчера годились лишь для научно-фантастического романа или повести.
Вот примеры. Возможно, в будущем (прежде ориентировались на круглую дату – 2000 год) производство биочипов – в виде очень больших молекул, на которых разместятся и блоки памяти, и логические, и управляющие элементы – будут вестись методами генной инженерии. Бактерии начнут в особых реакторах «штамповать» почти готовые биоЭВМ.
Ученые еще полагают (это было записано и в Комплексной программе научно-технического прогресса стран – членов СЭВ, с ориентиром на 2000 год), что биологические ультрамикросхемы позволят разместить в кубическом сантиметре объема память нынешних больших ЭВМ. Вот называвшиеся тогда точные цифры: емкость запоминающих устройств у биоЭВМ будет в миллиард раз больше, а их быстродействие – в 100 миллионов раз выше, чем у моделей на обычных интегральных схемах.
Такой белковый «кубик» можно будет вживить прямо в мозг, обогатив человека всем океаном современного знания. Или добавив к человеческим еще и искусственные органы зрения, слуха, голоса. Еще можно микробиокомпьютер ввести в кровеносную систему, чтобы он управлял химическими процессами в организме.
ЭВМ, череда поколений… Какими они будут – поколения № 6, № 7?.. Какие еще нас ждут сюрпризы?..
Пока же ученые предлагают взять за образец молекулу ДНК. Вот как они рассуждают: «Если рассмотреть все имеющиеся виды хранения и передачи информации, нетрудно увидеть, что один из наиболее удачных способов осуществляется в природе при помощи молекул этого типа. Мы еще не вполне готовы подключить телефонные провода к молекулам ДНК. Пока мы просто хотим посмотреть, чему у этих молекул можно научиться».
Глава 13. Соревнуясь с природой
Что виделось вчера как цель глазам твоим, -
Для завтрашнего дня – оковы;
Мысль – только пища мыслей новых,
Но голод их неутолим.
Бельгийский поэт Эмиль Верхарн
«Я склонен представлять себе человеческие существа в виде больших лабораторных колб, внутри которых происходят бурные химические реакции», – пишет в своем романе «Завтрак для чемпионов, или Прощай черный понедельник» американский писатель Курт Воннегут (1922–2007).
Дальше сатирик высказывает подозрение, будто все человеческие существа – роботы, механизмы.
И меланхолически добавляет: «…когда я описываю в романе какой-то персонаж, меня всегда тянет объяснять его поступки то испорченной проводкой, то микроскопическим количеством того или иного химического вещества, которое он проглотил в этот день».
Химик и врач эпохи Возрождения Парацельс (1493–1541) сравнивал мир с аптекой, материалисты Нового времени – с часовым механизмом… Во все времена, желая понять, как устроена Вселенная и как устроен человек, мы, люди, прибегаем к самому банальному приему: стараемся уподобить наблюдаемые явления работе созданных нами устройств.
Наивно? Возможно. Но должен же соревнующийся с природой, желающий превзойти ее в искусстве творчества человек иметь хоть какие-то вехи и ориентиры.
13.1. Заблуждение Декарта
Мозг – это симфонии Чайковского, полотна Врубеля, драмы Островского. Это – открытие Коперника, научный подвиг Менделеева, теория относительности Эйнштейна. Это – космические корабли, атомные реакторы, домны-гиганты… Объявить мозг машиной? Ну, уж это слишком! Да ведь мозг – это… Тем не менее и тут желание подойти к мозгу с научно-техническими мерками вновь берет верх над прочими соображениями.
Наука о мозге имеет долгую историю. Аристотель (384–322 г. до новой эры) полагал, что мозг служит для выделения жидкости, охлаждающей сердце. В эпоху механики и гидравлики французский философ Рене Декарт (1596–1650) описывал возникающий в мозгу рефлекс как систему механических приводов к клапанам, открывание которых создает давление в мышцах.
Неудивительно, что подобные представления, отражающие состояние техники, соответствующей времени таких высказываний, уже провоцировали на создание гомункулуса, искусственного человека. А почему бы и нет? Ведь тот же Декарт утверждал, что функции мозга следует рассматривать «как возникающие совершенно естественным путем только вследствие определенного расположения частей машины, точно так же, как движения часов или другого автомата».
Когда пришло электричество, взгляды опять переменились. Английский естествоиспытатель, современник и соратник Чарльза Дарвина, Томас Гексли (1825–1895) учил, что «мысль – не более как ток электричества по проводам нервов». Ему вторил знаменитый русский психиатр Владимир Михайлович Бехтерев. «Ныне не может подлежать сомнению, – писал он, – что основой нервного процесса является электричество».
Ныне стали все чаще говорить о мозге как о пульте управления. Проводят параллели между мозгом и жидкими кристаллами…
Лишь отдельные исследователи, их мало, идут против общего течения. Среди них и доктор биологических наук Дмитрий Антонович Сахаров (родился в 1930 году). В одной из своих статей он удивляется: как это один и тот же объект – мозг – в различные века оказывается построен то из трубок и клапанов (ну совсем водопровод!), то являет собой ничем не прерываемое переплетение проводов, то становится до неприличия схожим с голографическими устройствами. «Такую науку о мозге люди могут назвать посмешищем, – заключает ученый, – и будут совершенно правы».
Сахаров утверждает: все эти заблуждения начались с Декарта. Он задал тон, первым стал последовательно уподоблять механизм действия живых тел известным той же эпохе техническим устройствам.
