Вам бонус- начислено 1 монета за дневную активность. Сейчас у вас 1 монета

Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура. Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.

Лекция



Привет, сегодня поговорим про виды эволюции три возможных пути развития фон-неймановская структура нанотехнологии тунельный микроскоп бессмертие , обещаю рассказать все что знаю. Для того чтобы лучше понимать что такое виды эволюции три возможных пути развития фон-неймановская структура нанотехнологии тунельный микроскоп бессмертие , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Искусственный интеллект.

Виды эволюции

     Есть два возможных эволюционных средства. 
Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.Синтезогенез - усложнение путем объединения более простых организмов в более сложные. У    целостного организма растет число полезных свойств, растет жизнеспособность организма. 
Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.Сегрегациогенез - дифференцирование функции в отдельные подсистемы. Происходит отказ от    универсальности (аналог специализации). 
Растет качество выполнения функции и уменьшается величина затраченного времени.


Три возможных пути развития

Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.Орогенез - расширение адаптационных возможностей, т.е. рост числа экологических ниш организма.
Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.Аллогенез - смена нескольких функции на новые, при этом старые отбрасываются. 
Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.Телогенез - очень глубокая специализация и адаптация (полное вживание в среду).

     Общая цель - улучшение адаптации к среде.



Фон-неймановская структура

U - универсальный конструктор; D - копирующий автомат; C - управляющий автомат, считывающий описания и выполняющий инструкции. {U, D, C} - M-машина, способная к воспроизводству.

     Фон-неймановская структура воспроизводства.

Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.
рис.9.1

     Исходно должна иметься одна машина, а в среде должны быть все нужные элементы для построения новой машины.



Нанотехнологии

     10-9 метра - нано-атомный уровень.

     Молекулярная нанотехнология занимается дизайном, моделированием, производством молекулярных машин и устройств. Родоначальник - Эрик Дрекслер (1992 г.).



Тунельный микроскоп

     Изобретен специалистами IBM. Именно с появлением туннельного микроскопа стало возможно развитие нанотехнологии. С его помощью можно увидеть атомную структуру различных объектов. Возможна буксировка атомов - можно целесообразно менять местоположение атомов.
Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.
рис.9.2

     Для того, чтобы нанотехнологии стали рентабельными построение структур, способных воспроизводить самих (молекулярного ассемблера). 
     Создание молекулярного ассемблера развивается в двух направлениях: 
Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.Рука Дракслера - двойная тренога с шестью степенями свободы. 
Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.Платформа Стюарта.

     Изделие производится следующим образом:

Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.
рис.9.3

     Ротор вылавливает нужные атомы из бульона. Внутри капсулы - инертный сжатый газ и двойная тренога. Двойная тренога отлавливает элементы и строит изделие. У треноги есть храповики, которые приводятся в действие с помощью избыточного давления газа в капсуле. Управляющая информация передается с помощью акустических волн. В качестве строительного материала выступают диамантоид (высокая прочность, легкость, хим. инертность, термостойкость) и фулерен (симметричность).

     С момента широкого внедрения нанотехнологий человечество погрузится в новую среду. Изменятся все сферы жизнедеятельности. Более подробно в статьях: 
"Компьютерное моделирование в молекулярной нанотехнологии", 
"Нанотехнология", 
"О дивный новый мир"



Бессмертие

     Одним из продуктов нанотехнологии может быть бессмертие. Старение приходит тогда, когда клетки не могут "добросовестно" выполнять наложенные на них функции. Но если периодически заменять клетки, процесс можно остановить. Но для этого требуется скопировать человека с точностью до атома и дать возможность наномашинам перестраивать организм (возвращать его все время к исходному запомненному состоянию). Но тут возникают следующая проблема: Одновременно снять информацию о состоянии всех атомов невозможно. Это противоречит принципу неопределенности Гейзенберга. Лишь остановив все процессы, можно добиться этого, но тогда потребуется придать телу температуру абсолютного нуля, которая не достижима.

     Важно ответить себе и на следующий вопрос. Если скопировать состояние всех клеток организма на винчестер, например, то можно по этому описанию построить виртуального человека, а далее интерпретировать его в компьютерной среде. Наверное, это даже экономичнее, чем возвращать его в перенаселенный реальный мир. В виртуальной реальности он будет развиваться, там же может взаимодействовать с другими предметами, пространством. Там в сетевом пространстве может встречаться с другими особями.

     Более подробно в статьях: 
"Нанотехнология - ключ к бессмертию и свободе", 
"Творения в роли творца, или Могущество карликов"

М. Соловьев "Нанотехнология - ключ к бессмертию и свободе"

     В настоящее время наиболее перспективными для продления жизни человека считаются три направления: антистарение (anti-aging), крионика (cryonics) и загрузка (uploading). Добиться в них наиболее значимых результатов, совершить революционный прорыв в решении проблемы личного бессмертия - возможно при использовании нанотехнологии (НТ). Бессмертие, наряду с другими достижениями НТ, коренным образом изменит социальное устройство общества.

     Молекулярная хирургия и молекулярные роботы

     В наиболее общей постановке проблема применения НТ в медицине заключается в необходимости изменять структуру клетки на молекулярном уровне, то есть осуществлять "молекулярную хирургию". Это могут быть такие операции, как узнавание определенных фрагментов молекул и клеток, разрыв или соединение частей молекул, добавление или удаление молекулярных фрагментов, полная разборка и сборка молекул и клеточных структур по определенной программе. Хотя они и осуществляются обычными, естественными молекулами белка, набор функций последних недостаточен для обеспечения бессмертия клетки и всего организма. Задача, таким образом, состоит в придании клетке этих недостающих функций, в "разумном" управлении ее работой.

     Устройства для молекулярной хирургии обычно называют молекулярными роботами (МР). Они являются аналогами более общего НТ-устройства, называемого ассемблером/дезассемблером1. МР могут создаваться на основе биологических макромолекул (в основном, белков). Такой подход называют молекулярной нанотехнологией. Главная проблема его реализации состоит в проектировании МР. Основный элемент такого проектирования - моделирование молекул. Хотя его алгоритмы известны, большой размер молекул делает расчеты очень трудоемкими. Сейчас подобные расчеты возможны только для анализа небольших модификаций в существующих молекулах. По прогнозам, компьютеры достигнут мощности, необходимой для приемлемой скорости (и цены) моделирования молекул, к 2010 году - то есть молекулярная НТ может быть реализована через 15-20 лет. С учетом необходимости разработки конкретных типов МР и проведения дополнительных биологических исследований, можно ожидать, что описанные ниже возможности будут доступны во второй четверти XXI века. (Прибегнуть к услугам крионики, чтобы дождаться этого времени, можно уже сейчас).

     Для медицинских применений перспективным может оказаться и гибридная технология изготовления МР. Например, детекторы и манипуляторы изготовляются из органических молекул, а управляющее устройство может быть твердотельным, на основе кремния. Помимо возможности детекции и манипулирования с биомолекулами, важной проблемой является энергоснабжение МР и их взаимодействие с управляющим суперкомпьютером. Здесь перспективным представляется использование магнитного поля, поскольку биологические ткани для него прозрачны. Магнитное поле может изменять структуру МР, заряжая его энергией и сообщая информацию, а для сообщения информации управляющему компьютеру МР может сам изменять свою структуру, что будет зарегистрировано датчиками, расположенными вне тела человека. Аналогом такого подхода является томография на основе ядерного магнитного резонанса - метод, который сейчас широко используется для получения трехмерных изображений внутренних органов в реальном времени. Другой подход к созданию молекулярных роботов заключается в изготовлении их из кристаллических материалов на основе углерода, кремния или металлов. Его реализация связана с прогрессом в миниатюризации существующих твердотельных технологий (травление, напыление, выращивание кристаллов). Принципы их работы будут состоять в механическом воздействии на клеточные структуры или в создании локальных электромагнитных полей для детекции и инициирования химических изменений в биологических молекулах. Прогнозы здесь делать труднее, так как ключевые технологические процессы, необходимые для достижения наноразмеров, еще находятся на ранних этапах разработки.

     Антистарение

     Первичной причиной старения является повреждение молекул клетки - тепловое, радиационное и побочными продуктами биохимических реакций. В процессе эволюции выработались разнообразные механизмы противодействия старению (естественное антистарение), действующие как на молекулярном, так и на более высоких - клеточном, тканевом, организменном - уровнях. Однако эти механизмы не являются стопроцентно эффективными, и постепенное накопление молекулярных повреждений приводит к ухудшению функционирования клеток, их гибели, что вызывает катастрофическое нарушение регуляций функций организма, появление системных "болезней старения" (большинство форм рака, атеросклероз, гипертония, сахарный диабет), ослабление сопротивляемости вредным воздействиям; все это с неизбежностью ведет к смерти.

Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.
рис.1 Гибридный молекулярный робот.
1 - волокна для перемещения и закрепления; 2 - управляющие волокна;
3 - запас атомов; 4 - встроенный компьютер; 5 - манипуляционные окончания.

Из книги "Cryonics: Reaching for Tomorrow", с разрешения "Alcor Life", Extension Foundation, USA.

     Недостаточная эффективность естественного антистарения объясняется тем, что эволюция действует методом проб и ошибок, то есть нужное приспособление не появляется сразу и в законченном, совершенном виде. В принципе, можно представить, что практически нестареющий организм мог бы появиться. Но эволюционный "поиск" долгоживущих организмов и закрепление его результатов возможны только в том случае, если такой организм будет иметь эволюционные преимущества, выражающиеся в высокой выживаемости и увеличении численности вида (иначе случайно "найденный" признак "потеряется" в следующих поколениях). Впрочем, для благополучия вида вполне достаточно, чтобы отдельный организм мог достичь репродуктивного возраста и оставить потомство, а что будет с организмом дальше, для вида не имеет значения (или имеет пренебрежительно малое значение). Говоря другими словами, путь повышения репродуктивности и жизнеспособности в молодом возрасте (что, как правило, негативно влияет на здоровье в старших возрастах) проще и выгоднее для вида (а значит, и более вероятен), чем увеличение продолжительности жизни отдельной особи (для этого необходим случайный поиск и, по-видимому, скоординированное изменение большого количества функций, вероятность чего очень мала).

Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.
рис.2 Молекулярные роботы обследуют и восстанавливают синапсы1.

Из книги "Cryonics: Reaching for Tomorrow", с разрешения "Alcor Life", Extension Foundation, USA.

     Итак, на нынешний день мы имеем стареющий организм, но который в принципе можно изменить, если действовать не методом проб и ошибок, а целенаправленно, системно корректируя его функции на молекулярном и организменном уровнях. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Что здесь могут сделать МР? Прежде всего, они могут осуществлять репарацию ("ремонт") клетки - исправлять повреждения ее структуры, которые по тем или иным причинам не были исправлены естественными репарирующими системами клетки: разрезать молекулярные сшивки в липидных мембранах и белках (что является причиной ухудшения их функционирования), удалять накапливающиеся вредные продукты обмена (такие как гранулы липофусцина в нервных клетках), корректировать повреждения в генетическом материале клетки (где даже единичное нарушение в критическом месте может привести к возникновению рака). МР, внедренные (так же, как это делают вирусы) в клетку и выполняющие подобные операции, приведут в конечном счете к омоложению организма. Более того, МР могут повысить степень защиты клетки - не допуская возникновения молекулярных повреждений, что будет означать нестарение клетки. Например, они могут инактивировать ускользнувшие от естественных защитных систем свободные радикалы (содержащие неспаренный электрон, высокореакционные и неспецифически активные молекулы), которые являются побочным продуктом многих биохимических реакций и служат одной из основных причин молекулярных повреждений. Также МР могут участвовать (как наряду с генной инженерией, так и вместо нее) в перепроектировке генома клетки - в изменении генов или добавлении новых для усовершенствования функций клетки. Вполне возможно, что в конечном счете после такого усовершенствования для обеспечения "вечной молодости" МР уже не будут нужны (или они будут производиться самой клеткой).

     Крионика 

    Крионика - это развивающееся направление, которое объединяет криобиологию, криогенную инженерию, а также практику клинической медицины в применении к консервации людей путем их замораживания до ультранизких (криогенных) температур с целью переноса терминальных (обреченных на смерть от старости, болезни или несчастного случая) пациентов в тот момент в будущем, когда появится технология для репарации клеток и тканей, будет возможно восстановление всех функций организма и здоровья в целом и станут излечимы все сегодняшние болезни, включая старение.

Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.
рис.3 Инъекция взвеси противораковых микророботов.

     Хотя крионика применяется в Америке с конца 60-х годов, она еще не стала общепринятой процедурой (на сегодняшний день заморожено около ста человек). Тому есть несколько причин. Одна из них - финансовый крах ведущих крионических организаций в конце 70-х годов, приведший к разморозке пациентов и, как следствие, недоверию к надежности хранения (сейчас стратегия финансирования заменена на более надежную). Другая - глубоко укоренившаяся в общественном сознании установка, что смерть неизбежна (обычно это установка выражается в обильной религиозной и социологической аргументации о "полезности" смерти, в психологическом желании "быть таким, как все" - то есть таким же мертвым). Третья - то, что многие люди по-настоящему не хотят жить долго, хотя они и декларируют это, но когда от них требуются предпринять какие-либо серьезные усилия для продления жизни (и заплатить достаточно большие деньги - от 30 тысяч долларов), большинство из них предпочитает спокойно умереть. Четвертая - то, что существуют лишь теоретические обоснования работоспособности крионики. Этого достаточно для убеждения людей, обладающих необходимой научной подготовкой и имеющих сильные мотивы, чтобы потратить усилия для анализа этих обоснований, но таких людей очень немного. Для убеждения же большинства нужны экспериментальные результаты, которые можно будет получить после реализации возможностей НТ. (Стоит заметить, что ведущие американские специалисты в области НТ являются сторонниками крионики, а некоторые из них имеют и контракт на замораживание).

     В крионике существуют две основные проблемы, которые могут быть решены с помощью НТ. Первая состоит в том, что по существующим законам замораживать пациентов можно только после получения свидетельства о смерти, то есть когда врачи будут убеждены, что современная технология реанимации уже не может их спасти (это не означает, что будущая медицинская технология, усиленная МР, не окажется в состоянии это сделать). Обычно на это уходит от нескольких десятков минут до нескольких часов. За это время организм получает достаточно серьезные повреждения на клеточном уровне из-за прекращения поступления кислорода. Однако теоретические оценки и ряд экспериментальных данных свидетельствуют о том, что структуры головного мозга, обеспечивающие долговременную память (а значит, целостность сознания и личности человека, его память о прошлом), за это время не успевают разрушиться. Это означает, что с точки зрения теории информации (а в медицине будущего лишь это будет настоящим критерием смерти) человек еще жив.

     Другая проблема - современные технологии замораживания позволяют осуществить полный цикл замораживания/размораживания только для биологических объектов небольших размеров (несколько миллиметров). В более крупных объектах, как из-за неравномерного насыщения антифризом (без этого безопасное замораживание вообще невозможно), так и из-за возникающих температурных градиентов, возникают многочисленные повреждения на клеточном (разрыв стенок клеток) и на тканевом (микротрещины) уровнях, что делает простое размораживание, без предварительного исправления повреждений, невозможным. Эти-то повреждения, а также последствия частичного разрушения клетки из-за кислородного голодания во время клинической смерти и призваны ликвидировать МР (по предварительным расчетам, понадобится порядка миллиона миллиардов МР, их общий вес составит около полкилограмма, а время репарации-размораживания-реанимации-лечения-омоложения займет несколько месяцев). Операции МР будут примерно такими же, как и в случае антистарения. В частности, это будет означать, что после опосредованного МР размораживания и реанимации будет излечена и болезнь, явившаяся причиной смерти (например, рак или СПИД - ряд таких больных уже заморожен); затем оживший человек будет омоложен (самый старый человек был заморожен в 99 лет); более того, человек, погибший в результате несчастного случая или убитый, также может быть оживлен (так, лежит замороженным адвокат, убитый недовольным его работой клиентом).

     Загрузка 

    В соответствующем контексте под загрузкой имеют в виду перенос личности в компьютер. Это относительно малоисследованная область. Реализация загрузки будет означать как возможность существования "я" человека в виртуальной реальности, так и "перевоплощение" человека в механическое создание с кремниевым мозгом. У загрузки есть две основные проблемы - моделирование мозга и чтение содержимого памяти человека (эту операцию в контексте загрузки называют сканированием). На самом деле, мозг довольно несовершенное образование, и, по всей вероятности, компьютеры по своей мощности уже к нему приближаются. Так что по большому счету проблема моделирования состоит в познании механизмов работы мозга. Что же касается сканирования, то здесь возможен большой прогресс при использовании МР. Проблема заключается в точном трехмерном картировании частей клеток мозга. Триллион МР (порядка одного грамма), помещенных в мозг, картируют его за несколько часов. Осуществляемые ими операции будут включать распознавание участка клеточной поверхности, сообщение об этом в управляющий компьютер и перемещение к следующему участку. (Кстати, сканирование может помочь получить и недостающие данные о механизмах работы мозга).

     Последствия для общества 

    Хотелось бы подчеркнуть, что НТ - не только техника и улучшение жизни людей. В теперешнем мире - это во многом и политика. Основным социальным последствием применения НТ будет значительное увеличение свободы человека, его независимости как от природных ограничений, так и от ограничений, которые ему пытаются навязать другие люди, чтобы получить больше свободы, благополучия и выгоды для себя (что является сущностью современного государства). Человек получит свободу во времени (то есть практическое бессмертие), его не будут ограничивать проблемы здоровья или физического несовершенства. Одним из следствий применения НТ будет локализация экономики - у каждого человека в распоряжении будет нечто вроде нанотехнологической "скатерти самобранки". С помощью небольшого устройства, используя локальные источники энергии (солнце или ветер), воду, газы воздуха и ряд веществ, растворенных в воде или получаемых из песка, человек сможет производить ("выращивать") все необходимое ему для жизни, включая продукты питания, одежду, личные самолеты и горючее для них, компьютеры, средства связи. Это сделает человека экономически свободным, он будет работать не по принуждению, а исходя из своих духовных потребностей или для получения каких-нибудь дополнительных благ. 


1 Синапсы -- места межклеточных контактов нейронов головного мозга, основные элементы долговременной памяти человека.

 

М. Ваннах "Творения в роли творца, или Могущество карликов"

"Обратите внимание: я не определяю абсолютную ценность творений человеческих рук. По моему убеждению, они исчезнут и появятся в новой форме, о которой мы даже пока и не догадываемся. С другой стороны, эти предметы обладают преходящей ценностью - они есть необходимые стадии процесса, которые мы должны миновать в ходе своего Преображения. Я восхищаюсь не формой, а функцией, которая заключается в том, чтобы неким таинственным образом создавать сначала богоподобное, а затем, по Господней милости, и божественное".

Пьер Тейяр де Шарден, французский богослов, декабрь 1919 г.

 

Человек - удивительное существо. Его всегда тянет к крайнему, к предельно достижимому. Одни с радостью и восторгом стремятся заглянуть за грань достижимого. Другие, которых эта грань притягивает не меньше, в силу особенностей своего характера находят удовольствие в том, чтобы пугаться самим и пугать других таящимися за ней чудесами:

Это свойство человеческой натуры проявляется вновь и вновь на каждом новом витке развития технологии. Классический пример - стремление людей к полету, к небесам. Человек пытался - реально или в воображении - приспособить для достижения этой цели каждую техническую новинку. Точно так же обстоит дело и со второй извечной мечтой человечества - с желанием ощутить себя творцом живых, а желательно, еще и разумных существ. Новый всплеск интереса к этой теме возник в связи с появлением нанотехнологии. Ее первые, пока довольно скромные, но завораживающие в перспективе успехи, породили и волну мечтаний о возможности создания искусственных живых и даже разумных существ, и мутный поток страхов перед возможной реализацией самых чудовищных кошмаров человечества. Давайте же попытаемся понять, насколько обоснованы мечтания: сколько разумной осторожности и сколько густопсового обскурантизма в страхах тех, кто требует запретить или, как минимум, ограничить развитие нанотехнологии (так же, как перед этим требовали запретить биотехнологию, атомную и простую физику, медицину и естествознание).

Создадим гомункулуса?

Тяга к роли творца, стала присуща роду человеческому начиная с того момента, когда в общественном сознании оформилось представление о Творце, создающем людей. Без этого, из одних лишь наблюдений за природой, за цепочкой рождений и смертей, трудно сделать вывод о том, что живое можно не только родить, но и создать. Не важно, разделяете ли вы или нет библейскую картину создания мира и человека, но наличие в общественном сознании самых разных народов и племен представления о творении жизни оспорить вам будет трудно. Вначале, во времена Аристотеля, все было ясно и понятно. 

Виды эволюции. Три возможных пути развития. ФОн-неймановская структура.    Нанотехнологии. Тунельный микроскоп. Бессмертие.

"В разлагающихся телах зарождаются живые существа, потому что обособившаяся теплота, будучи природной, соединяет вместе выделившиеся части". (Аристотель. Метеорологика. Книга 4, список 379, строки 9-12.)

Опыты продолжались столетиями. Да что там столетиями - тысячелетиями. Взгляды Аристотеля на самозарождение жизни разделял еще Линней. А уж он-то был не самым диким среди естествоиспытателей XVIII века!

Взять всяких отбросов, объедков, гнили и прочего, закупорить их в бутыль нужных размеров - и вот, к вашим услугам, гомункулус, искусственный человечек. Авторитет Аристотеля был столь велик, что в его рецептах никто не сомневался...

"Колба с химикатами" versus "elan vital"

Полное и точное описание истории попыток синтеза живой материи выходит далеко за пределы темы данной статьи. Трудно даже приблизительно систематизировать взгляды всех тех, кто размышлял и экспериментировал в этой области. Но грубо (подчеркиваю - грубо) их можно разделить на две группы.

Первую из них принято называть механицистами. Механицизм в теории естествознания означает подход, при котором сложная, качественно своеобразная форма движений сводится к более простой, например социальная к биологической.

Подобно тому, как физики времен Ньютона и Лапласа были уверены, что, зная положение каждого атома во Вселенной, можно определить и ее будущее, и ее прошлое с любой сколь угодно малой погрешностью, так и в биологии сторонники подобного подхода к созданию живой материи полагали, что движение молекул полностью описывает функционирование живой материи. Никаких системных,эмерджентных, свойств у нее нет.

Другой, прямо противоположный подход к биологии принято называть витализмом. Он состоял в том, что признавалось наличие некоей жизненной силы, которую было принято называть vis vltalis, elan vital. Эта жизненная сила и создавала живую материю из неживой, но неким таинственным образом была присуща только первой. По мнению виталистов, создать живое из неживого было принципиально невозможно.

Кто же был прав в споре механицистов и виталистов? Ответ на нынешнем уровне развития естествознания ясен: никто. Сам же этот спор в точном соответствии с выведенными еще древними правилами диалектики - науки о спорах и рассуждениях - перешел на следующий уровень.

Волновой геном

В 1940-е годы, когда советская биологическая наука развлекалась исследованием зарождения яиц кукушки из яиц пеночки (подлинные труды сталинского академика Лысенко), наука мировая перешла на следующий уровень познания тайны жизни.

Что такое фотон - частица или волна? То и другое, отвечает квантовая механика.

Жизнь - это механическое движение атомов или ей присущ дух жизни? Ответ может быть дан: и то и другое.

Возможность такого подхода явствует из аналогии, придуманной одним из творцов квантовой механики Шредингером, сопоставившим жизнь с кристаллом.

Свойства кристалла определяются не столько его химическим составом, сколько структурой кристаллической решетки. Связь атомов между собой описывается квантовой механикой, парадоксальной наукой, в которой бессмысленны некоторые вопросы и невозможны некоторые измерения. За работой Шредингера последовали открытия Крика и Уотсона, обнаруживших, что наследственность - эта удивительная способность живой материи к репликации, восстановлению своего организма и рождению нового - закодирована в двойных спиралях нуклеиновых кислот. На новом уровне стал возрождаться механистический подход: воспроизведем спираль ДНК - и получим копию организма. Появилась биотехнология. Но она куда ближе к селекции, чем к созданию искусственной жизни.

Что же мешает преодолеть барьер между живым и неживым? Похоже, то же самое, что не дает вычислить будущее Вселенной по положениям всех входящих в нее атомов, - квантово-механический барьер. В 1995 году в Москве была издана книга П. П. Гареева "Волновой геном". В ней были приведены результаты десятков экспериментов, подтверждающих, по мнению автора, что геном, хранилище информации о наследственности человека и любого живого существа, носит волновую (в квантово-механическом смысле этого слова) природу. Иначе говоря, функция Шредингера для генома (спирали ДНК, несущей генетическую информацию) не является суперпозицией функций Шредингера отдельных участков этого генома. Наследственность, способность к репликации, к жизни, не определяется простым наложением свойств элементов, ее переносящих. Здесь действительно имеет место переход в иное качество. Тут виталисты правы... Но никакого elan vital, конечно же, в функции Шредингера генома нет. Есть общие для всей материи законы квантовой механики - и здесь правы материалисты. Другое дело, что эти законы приложимы здесь к описанию явления, которому присущи некие особые, не до конца понятные нам закономерности.

Предел могущества карликов

Столь длинный исторический экскурс понадобился мне для того, чтобы перейти к ответу на вопрос: насколько современные нанотехнологии могут быть использованы для искусственного создания живых тканей, органов и целых организмов? Будут ли они более эффективными, чем силы, действующие на грязь в колбе алхимика? Итак, нанотехнологии. Карликовые технологии (по-древнегречески nanos означает "карлик"). Возможность с помощью тоннельного микроскопа подхватить отдельный атом и переместить его в нужное место. Смогут ли они создать из этих атомов живую, подлинно живую ткань? Воспроизвести орган? Животное? А человека?

Договоримся, что ограничения, связанные с характеристиками конкретного технологического оборудования, пропускной способностью информационных каналов, осуществляющих управление этим оборудованием, а так же стоимость работ мы рассматривать не будем. Речь пойдет лишь о принципиальных возможностях и об ограничениях, налагаемых теми законами природы, которые в настоящее время принято рассматривать как фундаментальные. Итак, в чем состоит основная идея создания живой материи на основе нанотехнологий?

За прототип берется живая ткань. Она сканируется, то есть с нее снимается информация о том, какие атомы и где в ней находятся. Затем, на основе этой информации, каким-то нанотехнологическим устройством, к примеру тоннельным микроскопом, в репродуцируемом образце на соответствующие места помещаются такие же атомы. Если этот процесс будет протекать достаточно быстро для того, чтобы и исходная ткань, и воссоздаваемый дубликат не испортились, то мы получим искусственно созданную живую ткань. Орган. Живое существо. Человека... Осуществимо ли это?

Современное естествознание ответа на этот вопрос не дает. Если основные характеристики живого существа содержатся на молекулярном уровне, то это представляется возможным. Если же какая-то часть информации о том, чем живая материя отличается от неживой, спрятана где-то глубже, то тут возникают принципиальные трудности. Процесс сканирования неизбежно упрется в барьер, обусловленный принципом неопределенности Гейзенберга. Это основополагающее правило гласит, что минимальное количество энергии, сообщенное системе при измерении ее состояния, обратно пропорционально времени измерения. То есть мы можем измерить что-то, например координаты элементарной частицы, быстро, но неточно, либо должны мерить их очень долго. Во втором случае информация о координатах сколь-либо сложной системы скорее всего просто потеряет актуальность, и система, воспроизведенная на основе такой информации, просто не будет адекватной и работоспособной, то есть живой.

Где же хранится информация о том, что делает живую материю живой? На молекулярном или на субатомном уровне? Упомянутая книга П. П. Гареева, похоже, доказывает волновые свойства генома, то есть часть информации генома хранится на уровне, где действуют законы квантовой механики. Мне приходилось сталкиваться со случаями, когда человек с очень тяжелыми повреждениями головного мозга сохраняет память и рассудок. (Такие случаи хорошо известны полевой нейрохирургии. Желающие могут заглянуть в книгу "Неврология военного времени". М., 1949.) Это говорит о том, что степень резервирования тех элементов, которые хранят сознание человека, куда выше, чем это можно представить в том случае, если считать их базовым элементом нейроны или клетки нейроглии. Похоже, память сидит глубже, на квантовом уровне. Но это лишь мое суждение... Есть и суждения прямо противоположные, куда более авторитетные...

Креацианизм и традуцизм

Позволю себе опять отвлечься от технологических вопросов и обратиться к теологической, основывающейся на Священном писании, принимаемом верующими за Божественное откровение, позиции христианской церкви в вопросе устройства человека. Обычно считают, что церковь говорит о противоположности души и тела. Это не так. В человеческом существе выделяют три уровня. Нижний, телесный, по-гречески physys - физический, или, как принято сейчас говорить, соматический уровень. Средний, связанный с жизнедеятельностью тела, psychos - это именно душа, совокупность всех процессов в организме, прекращающихся со смертью. Верхний, высший, нематериальный, называемый по-гречески pneymos - дух, чистая информация, идея данного, конкретного человека. Именно дух делает человека человеком. Именно дух, по воззрениям монотеистических религий, способен сохраняться после смерти. Интересно, что общехристианская доктрина, будто предвидя споры ученых конца двадцатого века, не дает однозначного ответа, как в живые организмы передаются душа и дух. В христианстве есть два противоположных подхода. В одном из них, в традуцизме (от латинского traducio - передаю), утверждается, что творение жизни завершилось на шестой день библейской космологии творением Адама. После этого душа лишь передается от родителей к детям. Сторонниками этого подхода были Тертуллиан и Лютер.

Противоположный подход называется креацианизмом (от латинского creatio - творение и anima - душа; не путать с креационизмом). Согласно креацианизму, душа и дух создаются Творцом при рождении человека. Этого взгляда придерживаются неотомисты. В Символ веры этот вопрос не входит, и, насколько мне известно, из-за связанных с ним разногласий на костре никого не жгли. Но вот отношение к аборту, вызывающее ожесточенные споры в самых развитых странах, определяется решением этой дилеммы. Если принять традуцистскую доктрину, то аборт является недопустимым с религиозной точки зрения. Если же выбрать креацианистскую, то аборт допустим до момента "вложения" в зародыш души, и возникает вопрос: когда это "вложение" происходит? Однозначного ответа, кстати, Священное Писание на эти вопросы не дает...

Так могут ли нанотехнологии использоваться для копирования этих составляющих человека или животного?

С телом, кажется, проще всего. Фиксируем исходный образец каким-либо образом и создаем его точную атомную копию. Но будет ли она, эта копия, живой?

Ответ на этот вопрос очень тесно связан с проблемой гибернации, то есть сохранения организмов живыми при низких температурах. Явление анабиоза широко известно в биологии. Но вот человек...

В США успешно (в смысле прибыльно!) функционируют фирмы, занимающиеся замораживанием тел умерших или смертельно больных людей в жидком азоте. Делается это с целью сохранить их тела до тех времен, когда медицина научится лечить болезни, сведшие несчастных в могилу. Предполагается, что затем они будут разморожены, выведены из состояния клинической смерти и вылечены. Те, кто занимается этим делом, считают, что тела имеют хорошие шансы на "искусственное воскрешение", поскольку ткани в жидком азоте сохраняются живыми.

Успешных примеров "воскрешения" пока нет. Возможно ли это в принципе? И будут ли "размороженные" полноценными людьми или идиотами со стертым разумом? Ответ зависит от того, где хранится жизненная информация и информация сознания. Если при температуре жидкого азота энтропийные процессы на данном уровне пренебрежимо малы - воскрешение возможно. Если же нет - извините: Впрочем, можно перейти на жидкий гелий. Технологически, правда, это очень сложно. Но стоит помнить: в соответствии с третьим началом термодинамики (принципом Нернста) энтропия становится равной нулю лишь при достижении абсолютного нуля. А это невозможно в принципе... Так что сохранить живую ткань абсолютно неповрежденной невозможно в принципе. Повреждения будут накапливаться всегда. Дело лишь в том - будут они совместимы с жизнью или нет? Узнать это можно будет лишь на практике...

Прецедент Голема

Скорее всего, для получения практических результатов придется использовать некую комбинацию методов нанотехнологии и computer science. Для иллюстрации обратимся к средневековой легенде о Големе.

Согласно легенде пражский раввин Лев создал искусственное существо - Голема (на иврите - "комок", "неоформленное", "неготовое") для того, чтобы тот прислуживал ему по субботам, когда правоверным евреям запрещено работать. Голем был сделан из красной глины и оживлен с помощью бумажки с именем Бога, вложенной ему в рот. Не правда ли, налицо некоторая аналогия с созданием компьютерной техники: "железо" оживляется при помощи информации, записанной на каком-то носителе, еще на моей памяти - на перфокартах. И продолжение легенды очень актуально. Когда Голом взбунтовался против создателя, Лев прикончил его, вынув изо рта бумажку. Очень похоже на кошмар, преследующий тех, кто покупает иностранные компьютеры и чипсеты для разработки систем оружия. А вдруг супостат с помощью пресловутой "встроенности" сможет лишить компьютер программы, и могучий ракетный комплекс рассыплется на куски, подобно глиняной статуе?

Так вот, скорее всего, тела, созданные с помощью нанотехнологии или чего-то подобного, придется оживлять, дополнительно программируя их, передавая им добавочную информацию, делающую их жизнеспособными. Душа и Дух будут введены в искусственное тело. Эта информация будет более простой в случае воссоздания искусственного органа и куда более сложной, если создается искусственное животное. В случае человека задача становится запредельно сложной, так как для этого нужно понять, что такое сознание человека и как оно функционирует.

Но оснований считать эту задачу неразрешимой нет. Возможно, для получения той информации, которую из-за принципа неопределенности не могут дать прямые измерения, будут использованы методы бихевиорального моделирования, в котором модель формируется на основе наблюдений за внешним поведением объекта. (О подобных технологиях Георгий Кузнецов писал недавно в статье "Введение в специальность".) Мне представляется, что возможен и другой подход - подход, основанный на методах, которые еще недавно были привилегией гуманитарных наук. Здесь суть дела заключается в "свертке", уплотнении огромных объемов информации посредством реализации чего-то, близкого к нашим чувствам.

Для иллюстрации задам такой вопрос: что больше расскажет вам о женщинах, результаты сканирования кожного покрова ста тысяч представительниц прекрасного пола или десяток сонетов Шекспира? Так что и программирование сознания на "сверхвысоком", эмоциональном уровне может быть более эффективным, чем "лобовые" подходы.

"Извращенное животное"

Ну а будет ли разумное искусственное существо, созданное с помощью этих манипуляций,человеком?

Для этого нужно понять, что есть человек, что составляет его сущность. И атеистическая философия (Жан-Поль Сартр, Jean-Paul Sartre), и современное богословие (Пауль Тиллих, Paul Tillich) сходятся в экзистенциальном подходе к этой проблеме. "Сущность человека есть существование". Вот так! Не больше и не меньше! Существование во всей его полноте и без каких-либо вычетов. (Это, кстати, прекрасно соответствует фундаменталистскому подходу к Священному Писанию, обещающему людям удел детей Божиих, Детей... А когда, как не в детстве, существование проявляет себя во всей полноте и свежести!) Ну а тщетность попыток свести сущность человека к какой-нибудь упрощенной формулировке прекрасно показана в романе французского писателя Веркора "Люди или животные" (это название русского перевода, в оригинале: Vercors "Les animaux denatures" - "Извращенные животные"). В этом романе пытаются определить человека как единственное животное, совершающее половые извращения, и терпят неудачу, поскольку таковые имеют место даже у селезней... Так что определить меру человечности искусственного интеллекта можно только на основе полных наблюдений за его взаимоотношениями с природой и людьми. И априорно бояться "нечеловеческих монстров в человеческом обличии" не стоит. Вряд ли они будут более кровожадными, чем каннибалы Новой Гвинеи или подручные Берии или Пол Пота.

Но иметь под рукой что-нибудь достаточно крупного калибра, чтобы без проблем вышибить мозги любому Искусственному Интеллекту, стоит наверняка. Если не верите Священному Писанию, гласящему, что история человечества завершится войной, то задумайтесь хотя бы над тем, что война - занятие более экзистенциальное, чем поиски власти, богатства или сексуальных удовольствий...

Надеюсь, эта статья об увлекательном мире виды эволюции три возможных пути развития фон-неймановская структура нанотехнологии тунельный микроскоп бессмертие , была вам интересна и не так сложна для восприятия как могло показаться. Желаю вам бесконечной удачи в ваших начинаниях, будьте свободными от ограничений восприятия и позвольте себе делать больше активности в изученном направлени . Надеюсь, что теперь ты понял что такое виды эволюции три возможных пути развития фон-неймановская структура нанотехнологии тунельный микроскоп бессмертие и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Искусственный интеллект

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.

создано: 2015-12-19
обновлено: 2021-03-13
132452



Рейтиг 9 of 10. count vote: 2
Вы довольны ?:


Найди готовое или заработай

С нашими удобными сервисами без комиссии*

Как это работает? | Узнать цену?

Найти исполнителя
$0 / весь год.
  • У вас есть задание, но нет времени его делать
  • Вы хотите найти профессионала для выплнения задания
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • Приорететная поддержка
  • идеально подходит для студентов, у которых нет времени для решения заданий
Готовое решение
$0 / весь год.
  • Вы можите продать(исполнителем) или купить(заказчиком) готовое решение
  • Вам предоставят готовое решение
  • Будет предоставлено в минимальные сроки т.к. задание уже готовое
  • Вы получите базовую гарантию 8 дней
  • Вы можете заработать на материалах
  • подходит как для студентов так и для преподавателей
Я исполнитель
$0 / весь год.
  • Вы профессионал своего дела
  • У вас есть опыт и желание зарабатывать
  • Вы хотите помочь в решении задач или написании работ
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • подходит для опытных студентов так и для преподавателей



Комментарии


Оставить комментарий
Если у вас есть какое-либо предложение, идея, благодарность или комментарий, не стесняйтесь писать. Мы очень ценим отзывы и рады услышать ваше мнение.
To reply

Искусственный интеллект

Термины: Искусственный интеллект