Том 13. Сумма технологии

Мы говорили о бионике — науке, которая воплощает в техническую реальность решения, подсмотренные в царстве живых организмов; особенно большой успех дало здесь изучение органов чувств, которым датчики технолога, как правило, значительно уступают по своей чувствительности. Бионика является полем деятельности биотехнолога-практика, заинтересованного в немедленных результатах. В то же время близкое к бионике моделирование живых систем (особенно нервной системы и ее частей, а также органов чувств), ставящее своей целью не достижение немедленных технических результатов, а скорее познание функций и структур организмов, относится к биокибернетике. Впрочем, границы между этими двумя новыми областями расплывчаты. Биокибернетика вступила уже широким фронтом в медицину. Она охватывает протезирование органов и функций (аппараты «искусственное сердце», система «сердце — легкие», прибор «искусственная почка», вживление под кожу стимуляторов сердечной деятельности, электронные протезы конечностей, аппараты для чтения и ориентировки для слепых; разрабатываются даже методы подачи импульсов в неповрежденный зрительный нерв слепого, минуя глазное яблоко, что связано с постулированной нами фантоматикой). Биокибернетика охватывает также диагностику, создавая «электронных помощников» врача. Это, во-первых, диагностические машины, в которые вводится информация (существуют уже два варианта таких машин — «общий диагност» и специализированная диагностическая машина), и, во-вторых, машины, непосредственно получающие необходимую информацию от организма больного. К последним относится аппаратура, которая автоматически снимает, например, электро-, кардио— или энцефалограмму и выполняет предварительный отбор данных, отсеивает несущественную информацию и выдает готовые диагностически значимые результаты. Особую область представляют «электронные управляющие приставки». Такой «приставкой» является автоматический анестезиолог, который определяет значение сразу нескольких параметров организма, таких, как биотоки мозга, кровяное давление, степень окисления крови и т. д., и увеличивает в случае надобности приток анестезирующего вещества или его антагониста, повышает давление и т. д. Проектируются аппараты, в частности портативные, которые должны постоянно следить за некоторыми параметрами организма больного. К таким аппаратам относится устройство, стабилизирующее кровяное давление при гипертонии путем систематического введения соответствующей дозы того или иного гипотензивного препарата. Обзор этот, конечно, очень краток и неполон.

Заметим, что традиционные медицинские средства — медикаменты — принадлежат к группе «аналоговых информаторов», поскольку, как правило, их вводят «вообще» — в полости тела, во внутренности или в кровеносные сосуды, а лекарство должно уже «само» найти свой адресат — системы или орган. В то же время иглотерапию можно считать, пожалуй, методом введения «дискретной» информации путем раздражения нервных окончаний. Таким образом, если фармакология изменяет внутреннее состояние гомеостата непосредственно, то иглотерапия воздействует на его «входы».

Эволюция, как и всякий конструктор, не может рассчитывать на достижение произвольного результата. Превосходен, например, механизм «обратимой смерти», свойственной различным спорам, водорослям, склероциям и даже небольшим многоклеточным организмам. С другой стороны, очень ценна теплокровность млекопитающих. Соединение этих свойств дало бы идеальное решение, но оно невозможно. К нему приближается, правда, зимняя спячка некоторых животных, которая не является, однако, настоящей «обратимой смертью». Жизненные функции — кровообращение, дыхание, обмен веществ — замедляются, но не прекращаются. Помимо этого, такое состояние выходит за пределы регулирования физиологических механизмов фенотипа.

Возможность зимней спячки должна быть запрограммирована наследственно. Но состояние это является крайне ценным — особенно в эру космонавтики, причем наиболее ценным в том виде, в каком оно проявляется у летучих мышей.

К моменту появления летучих мышей все экологические ниши были уже как будто заполнены. Насекомоядные птицы заполняли время дня и ночи (сова), и казалось, будто нет убежища для нового вида ни на земле, ни на деревьях. Эволюция ввела тогда летучих мышей в «нишу» сумерек, когда дневные птицы уже засыпают, а ночные еще не вылетели на охоту. Меняющиеся плохие условия освещенности делают в это время глаз бессильным, и эволюция создала ультразвуковой «локатор» летучих мышей. И наконец, убежищем им часто служат своды пещер — также пустая до тех пор экологическая ниша. Но самым совершенным является гибернационный механизм этих крылатых млекопитающих: температура их тела может опускаться до нуля. Тканевый обмен в это время практически приостанавливается. Животное выглядит не как спящее, а как мертвое. Пробуждение начинается с усиления обмена в мышцах. Через несколько минут кровообращение и дыхание уже восстановлены, и летучая мышь готова к полету.