Книга: Будущее Земли: Наша планета в борьбе за жизнь

20. В поисках выхода из тупика

<<< Назад
Вперед >>>

20. В поисках выхода из тупика

ермин «пол-Земли», описывающий предлагаемое решение, не означает, что нужно разделить планету на две половинки по полушариям или поделить ее на какие-то другие большие участки размером с целый континент или страну. Не идет речь и о смене собственников тех или иных территорий — достаточно обязать их сделать так, чтобы эти территории оставались в целости и сохранности. Этот термин подразумевает выделение для природы охраняемых территорий максимальной площади, то есть для миллионов существующих сейчас видов живых организмов.

Ключевым фактором сохранения половины планеты является экологический след, под которым понимается пространство, необходимое среднестатистическому человеку для удовлетворения всех потребностей. В него входит земля, занимаемая жилищем, источниками пресной воды, средствами производства пищи и ее доставки, транспортными средствами, средствами связи, органами власти и прочими общественными институтами, медицинскими учреждениями, а также земля для похорон и развлечений. Таким образом, экологический след состоит из множества кусочков, разбросанных по всему миру. Точно так же разбросаны по Земле и сохранившиеся уголки дикой природы на суше и в море. Эти кусочки различаются размером — от обширных пустынь и реликтовых лесов до восстановленных крошечных местообитаний площадью несколько гектаров.

Но, можете возразить вы, разве рост населения и потребления на душу населения не означает, что у идеи с выделением пол-Земли, равно как и у любой другой меры, направленной на сдерживание антропоцена, нет никаких шансов на успех? Да, означает, но только если население планеты продолжит расти так же, как это происходило в прошлом, на протяжении всего XXI в. и далее в XXII столетии. Однако, если говорить об этом аспекте человеческой биологии, люди, судя по всему, вытянули козырь в игре с демографическими силами. Рост численности населения начал замедляться сам собой, без какого-либо давления со стороны закона или обычая. Во всех странах, где женщины добились определенного уровня социальной и финансовой независимости, рождаемость упала на соответствующую величину в результате изменения системы жизненных ценностей и приоритетов. В Европе и среди коренных американцев этот показатель уже достиг порога нулевого роста в 2,1 ребенка, доживающего до возраста зрелости, в расчете на женщину и сохраняется на этом уровне. В условиях даже минимальной свободы выбора и отсутствия тревоги за будущее женщины переходят к стратегии поведения, которую экологи называют K-стратегией, предпочитая немногочисленное здоровое и хорошо подготовленное к жизни потомство многочисленному, но слабому, являющемуся отличительной чертой r-стратегии.

Резкого падения общей численности населения не будет. Причина кроется в долголетии представителей прошлых поколений, когда рождаемость была намного выше. Кроме того, в некоторых странах до сих пор сохраняется высокий уровень рождаемости — более трех выживших детей на каждую женщину, то есть выше показателя 2,1 ребенка на женщину, обеспечивающего нулевой рост населения. Это касается таких регионов, как Патагония, Ближний Восток, Пакистан и Афганистан, а также всех стран Африки южнее Сахары, кроме Южной Африки. Переход к более низким показателям рождаемости может произойти на протяжении жизни одного-двух поколений. Согласно оценкам, приведенным в двухгодичном отчете ООН о численности населения за 2014 г., можно с вероятностью 80% утверждать, что к 2100 г. на планете будет жить 9,6–12,3 млрд человек, даже если темпы роста опустятся до нулевого уровня. Напомню, что в 2014 г. численность населения составляла 7,2 млрд. Это тяжелое бремя для перенаселенной планеты, но, если только женщины не передумают и общемировая тенденция к снижению уровня рождаемости до 2,1 и менее детей на женщину сохранится, в начале XXII в. неизбежно начнется обратное движение. В этом случае решением демографической проблемы станет побочное последствие самой человеческой натуры, а именно переход от r-стратегии к K-стратегии воспроизводства в благоприятных условиях.

Но как тогда быть с потреблением на душу населения? Разве оно не поднимется настолько, что никакие призывы к крупномасштабным инициативам по защите окружающей природной среды не помогут? Не исключено, что так и будет, если параметры экологического следа останутся такими же, как сейчас. Но они не останутся такими же. Они будут меняться, правда, не в сторону увеличения, как можно подумать сначала, а в сторону уменьшения. Это связано с эволюцией рыночной экономики, которая все в большей и большей степени будет определяться высокими технологиями. Товары, которые побеждают в конкурентной борьбе сегодня и наверняка будут побеждать и в будущем, требуют меньших затрат на производство и рекламу, не нуждаются в частом ремонте или замене и обеспечивают максимальную производительность при минимальном потреблении энергии. Подобно тому как естественный отбор обеспечивает эволюцию органического мира за счет конкуренции между генами, в которой побеждают те, кто способен в следующем поколении повторить себя в большем количестве копий на единицу затраченных ресурсов, растущее соотношение пользы и затрат в производстве определяет эволюцию экономики. Практически любая конкуренция в рыночной экономике, не связанная с военными технологиями, приводит к повышению средних показателей качества жизни. Конференц-связь, онлайн-покупки и онлайн-торговля, личные электронные библиотеки, доступ ко всей литературе и научным данным в интернете, онлайн-диагностика и онлайн-медицина, резкий рост объема производства продуктов питания в расчете на гектар благодаря вертикальным садам в помещениях со светодиодным освещением, генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры и микроорганизмы, возможность участия в удаленных деловых встречах и конференциях с помощью технологий телеприсутствия и, наконец, что особенно важно, доступность лучшего в мире образования любому человеку в любое время в любом месте благодаря бесплатным образовательным онлайн-ресурсам — все эти новшества уже доступны или будут доступны в ближайшем будущем. Каждое из них обеспечивает большую эффективность при меньших затратах ресурсов и энергии на душу населения, а значит, уменьшает экологический след.

В контексте этих размышлений о будущем я хочу предложить идею, которая позволит почти без ограничений наслаждаться всем лучшим, что есть в биосфере, не нанося ей вреда. Я имею в виду те места, которые мы с коллегами включили в свой перечень. При этом при минимальных расходах я гарантирую громадную пользу. Чтобы реализовать ее, потребуется всего лишь 1000 или около того видео­камер высокого разрешения (благодаря достижениям продолжающейся революции в информационных технологиях они стали маленькими и малозаметными). Их можно установить на особо охраняемых природных территориях и транслировать изображение с них в круглосуточном режиме. Люди будут по-прежнему иметь возможность лично посещать любые биосферные резерваты и другие охраняемые территории в мире, но также они смогут совершать виртуальные путешествия по ним и видеть, что там происходит в режиме реального времени. Для этого будет достаточно нажать пару кнопок, находясь дома, в школе или в лекционной аудитории. Хотите знать, что происходит прямо сейчас на водопое в Серенгети? Или, может быть, вас интересует, как меняется кишащий жизнью полог амазонского леса в течение суток? Летом можно будет наблюдать за прибрежным мелководьем в Антарктике или следить за жизнью в коралловом треугольнике Индонезии и Новой Гвинеи, перемещаясь по нему вместе с камерами. Короткие ненавязчивые комментарии специалистов и информация о появляющихся на экране видах сделают приключение еще более захватывающим и интересным.

Суть в том, что интенсивный экономический рост все быстрее и быстрее вытесняет экстенсивный, способствуя уменьшению экологического следа и, соответственно, повышению эффективности мер по сохранению биоразнообразия. Экстенсивный экономический рост, который преобладал на протяжении всего XX в. и вплоть до настоящего времени, заключается в увеличении дохода на душу населения за счет роста капитала, населения и площади используемой человеком земли. Интенсивный экономический рост обеспечивается изобретением новых высокоэффективных технологий, а также совершенствованием способов использования существующих продуктов. Классическим примером этой трансформации является закон Мура, названный так в честь автора, Гордона Мура, одного из основателей Intel (и, кстати, одного из самых активных участников международного движения в защиту окружающей среды): стоимость транзисторов на кристалле микропроцессора будет снижаться, поскольку число транзисторов, которые могут уместиться на ограниченной площади компьютерного микропроцессора, будет удваиваться каждые два года. Этот закон работал в период 2002?2012 гг., когда количество транзисторов на потраченный доллар выросло с 2,6 до 20 млн. Затем этот показатель начал стабилизироваться.

Одним из прямых последствий эволюции экономики в XXI в. стал переворот в мировоззрении, связанный с тем, что на смену количественному определению богатства пришло качественное. В превращении последнего в постоянную тенденцию немалую роль сыграл экологический реализм. Основная идея — рассматривать всю планету в целом как экосистему, то есть видеть Землю такой, какая она есть, а не такой, какой мы хотим ее видеть. Тесная взаимосвязь между стабильностью экономики и окружающей среды подразумевает стремление к повышению качества жизни за счет самопознания, а не традиционного накопления материальных благ, исходящего из допущения, что в конечном итоге это богатство можно будет обменять на более высокое качество жизни.

Экологический реализм как мировоззрение нашел отражение в отчете британского Королевского научного общества «Люди и планета» (People and the Planet). Содержащиеся в нем рекомендации были поддержаны мировой сетью нацио­нальных академий наук.

Необходимо срочно принять меры для сокращения нерацио­нального потребления в развитых и развивающихся странах. Это приведет к снижению масштабов разрушительного потребления материальных ресурсов или даже к радикальной его перестройке, сокращению выбросов и внедрению экологически безопасных технологий. Без этого невозможно гарантировать экологически безопасное будущее для всех. В настоящее время потребление тесно привязано к экономическим моделям, которые ориентируются на рост. Чтобы усилия отдельных индивидов по повышению собственного благосостояния способствовали не просто выживанию человечества, а его процветанию, необходимо перейти от существующей системы экономических показателей к системе, позволяющей в полной мере учесть природный капитал. Мы должны срочно уменьшить зависимость оценки эффективности экономической деятельности от объема используемых в ней ресурсов, в том числе и природных ресурсов.

Направление экономической эволюции будет задаваться все более интенсивным ростом. Наиболее совершенные из рождаемых этим ростом продуктов будут обеспечивать людей инструментами, которые позволят им добиваться все большего и большего при все меньшем и меньшем потреблении ресурсов и энергии на душу населения. Последствия этого успеха для природы будут полностью противоположны прогнозам сторонников идеологии антропоцена. Если все будет именно так, экологический след человечества неизбежно уменьшится, что приведет к высвобождению земли и ресурсов, доступ к которым не будет ограничиваться исходя из чьих-то субъективных представлений о потребностях растущей экономики. Таким образом, они достанутся остальным живым организмам. Биосфера и населяющие ее 10 млн видов будут восприниматься не как предмет потребления, а как нечто куда более важное — непостижимая вселенная, по-прежнему не вмещающаяся в рамки нашего воображения, но при этом имеющая жизненно важное значение для существования человечества в долгосрочной перспективе.

Общими усилиями с помощью инноваций мы найдем выход из кризиса, вызванного изменением климата, и нам не придется прибегать к опасным программам геоинженерии, возможность реализации которых сейчас активно обсуждается. В частности, будем надеяться, что человечество, движимое страхом перед будущим упадком, не впадет в отчаяние и не станет удалять из атмосферы избыток углекислого газа, а затем каким-то образом прятать углерод обратно в землю. Или — в качестве альтернативного варианта — покрывать поверхность земли сульфатами, чтобы те отражали часть солнечной энергии. Или — что еще хуже, но до сих пор обсуждается — добавлять в морскую воду известь, чтобы та поглощала избыток углекислого газа из атмосферы.

Авангард интенсивной экономической эволюции — и главная надежда для биоразнообразия — это связка биологии, нанотехнологий и робототехники. Создание искусственной жизни и искусственного интеллекта — два проекта, работа над которыми продолжается в рамках этой эволюции и которым, судя по всему, суждено оставаться в центре внимания ученых и разработчиков технологий на протяжении всего текущего столетия. К счастью, обеспечивая более высокое качество жизни при меньшем потреблении энергии и ресурсов, разработки в этих областях — именно то, что нужно для сокращения экологического следа. Таким образом, внедрение инноваций в этих сферах с коммерческими целями может неожиданно сделать их авторов участниками борьбы за сохранение земного биоразнообразия для будущих поколений.

Искусственные формы жизни уже стали реальностью. 20 мая 2010 г. группа исследователей из Института Крейга Вентера в Калифорнии объявила о том, что им удалось воссоздать момент зарождения жизни — правда, на этот раз по воле человека, а не божественного начала. Они построили живую клетку, что называется, с нуля, то есть пройдя все этапы пути. Используя ряд простых химических реактивов, они собрали полный генетический код бактерий вида , представляющий собой двойную спираль из 1,08 млн пар оснований ДНК. В процессе работы они слегка изменили последовательность кода, встроив в него высказывание покойного физика-теоретика Ричарда Фейнмана: «Я не понимаю того, чего не могу создать». Сделано это было для идентификации потомков измененной материнской клетки в будущих исследованиях. Затем они перенесли измененную ДНК в клетку-реципиент, из которой предварительно была удалена ее собственная ДНК. Клетка с новым кодом могла питаться и делиться, как любая другая клетка.

Плод труда ученых получил латинское название, восходящее к XVII в., с соответствующим префиксом, как у роботов, — JCVI-syn 1.0. Выступая от имени группы, Гамильтон Смит написал, что с появлением этого синтетического образования, а также новых инструментов и методов, разработанных в ходе проекта, «мы получили средства анализа генетического набора инструкций бактериальной клетки, позволяющие увидеть и понять, как она на самом деле функционирует».

В действительности новые технологии уже готовы к куда более серьезным задачам. Так, в 2014 г. еще одна группа под руководством Джефа Буке из Университета Джона Хопкинса синтезировала искусственную хромосому клетки дрожжей. Это событие знаменует собой важный шаг вперед. Дрожжевые клетки значительно сложнее бактериальных, поскольку в них есть органоиды, такие как хромосомы и митохондрии.

Классическим примером простейшего искусственного отбора в течение последних десяти тысячелетий является превращение теосинте, дикорастущего вида из семейства злаковых, представленного тремя расами в Мексике и Центральной Америке, в маис (кукурузу). Съедобная часть предка ограничивалась скромным пучком твердых зерен. За столетия селекции она обрела свою современную форму. В результате дальнейшей селекции и скрещивания инбредных линий, отличающихся повышенной «гибридной силой», сформировалась культура, ставшая основой рациона сотен миллионов людей.

Таким образом, в первом десятилетии этого столетия начался новый важный этап процесса генетической модификации, выходящий за пределы скрещивания, а именно искусственный отбор и даже прямая замена одного гена другим в отдельно взятом организме. Если допустить, что молекулярная биология будет развиваться такими же темпами, как последние 50 лет, уже очень скоро ученые начнут синтезировать самые разные клетки, и постепенно это станет обычным делом. Затем они научатся делить эти клетки, формируя ткани, органы и в конечном итоге целые самостоятельные организмы, отличающиеся высокой степенью сложности.

Если людям и суждено жить долго, сохраняя здоровье, в экологически безопасном Эдеме, каким мы представляем его в своих мечтах, если нашему сознанию и суждено обрести свободу и найти себе применение в куда более интересной вселенной, где разум торжествует над предрассудками, то произойдет это только благодаря прорывам в биологии. Цель эта вполне достижима, поскольку вся деятельность ученых как истинных служителей науки подчинена одной, наивысшей цели: до последнего вздоха открывать что-то новое, передавая эстафету другим, чтобы процесс познания не прерывался. У научного направления, занимающегося «производством» организмов и их частей, уже появилось собственное название — синтетическая биология. Возможности практического применения разработок в этой области ограничиваются только полетом фантазии. Во всяком случае, легко представить, насколько востребованы они будут в медицине и сельском хозяйстве. Помимо этого, с развитием синтетической биологии все большее значение будут приобретать технологии производства пищи и энергии с использованием микроорганизмов.

Потенциально безграничные возможности синтетической биологии заставляют нас задаться вопросом, на который не может быть простого ответа: под силу ли нам создать человеческое существо? Среди приверженцев этой идеи есть те, кто верят, что со временем нам это все-таки удастся сделать. Если ученые добьются успеха — пускай даже частично, — это приблизит нас к решению уравнения Фейнмана: создать — значит понять. Но нам также придется дать ответ и на главный вопрос философии: в чем смысл существования человечества?

Здесь уместно сделать небольшой экскурс в историю. Столетие назад специалисты в области искусственного интеллекта (ИИ) и исследователи головного мозга поставили перед собой две разные цели, выбрав для их достижения разные технологии. Главной целью исследований в области ИИ было и по-прежнему остается создание устройств, способных выполнять физическую работу, на которую не способен человек. Напротив, цель науки о мозге была сформулирована куда более определенно. Основная ее задача и конечная цель — полная эмуляция человеческого мозга, то есть создание сначала модели сознания, подобного человеческому, а затем и самого сознания. Сейчас происходит сближение этих направлений, которые уже нашли немало точек соприкосновения. Технологии ИИ нашли применение в работе по построению модели мозга, тогда как результаты наблюдения за активностью живого мозга формируют базу для дальнейших прорывов в деле создания ИИ.

Главное препятствие на пути к успешной эмуляции человеческого мозга — это понять, что такое сознание. Нейробиологи практически единодушны в том, что имеют дело с материальным феноменом, физическую основу которого составляют клетки. Сам по себе этот феномен является частью так называемого «нейронного рабочего пространства», и в этом своем качестве он становится предметом экспериментов и объектом изучения в рамках работы по составлению «карты» этого пространства. Пока что мы делаем лишь маленькие шажки на пути к эмуляции человеческого мозга, но каждый следующий такой шаг больше предыдущего. При сохранении существующего направления и текущих темпов исследования эта цель, скорее всего, будет достигнута уже в нынешнем столетии. Полученный результат станет одним из величайших достижений в истории человечества. Что именно нам даст полная эмуляция человеческого мозга? Мы сможем создать искусственное сознание, обладающее самосознанием, способностью мыслить и чувствовать, а также стремлением к познанию нового и самосовершенствованию.

У исследователей, которые стремятся к этой цели или к каким-то ключевым ее составляющим, нет страха перед тем, что они могут найти и что из этого может получиться. Самые успешные ученые подобны старателям, рыщущим по незнакомой для себя территории. Сорвать куш, первым открыть залежи интеллектуального золота, серебра или нефти — вот что заботит их в первую очередь. Люди этого хотят? Они это получат. А о последствиях пусть заботится кто-нибудь другой. Становясь старше, они превращаются в философов и задумываются о последствиях. А пока они пребывают в полной уверенности, что в конце концов человечество получит спутника в виде рукотворного интеллекта, который будет понимать, что значит быть разумным, и которым можно будет наделить мобильных роботов. Впрочем, находясь под влиянием творений голливудских сценаристов, общественность испытывает некоторую тревогу. Живя в по-прежнему агрессивной культурной среде, одержимой догмами и предрассудками, даже самые образованные люди готовы верить практически всему. Они видят в ИИ и в эмуляции мозга источник бед в будущем. Легко себе представить, как человекоподобные роботы впадают в безумие и начинают сеять хаос, как аватары (роботизированные копии людей) объединяются и поднимают восстание против создавших их людей или как сверхлюди — загруженные в память компьютеров человеческие сознания — устанавливают контроль над жизнями тех, кто решает сохранить свою смертную оболочку из плоти и крови. Этот страх помогает создавать мифы, которые часто используются сценаристами технически безупречных научно-фантастических фильмов: «2001 год: Космическая одиссея» (1968 г.), «Звездные войны» (1977 г.), «Терминатор» (1984 г.), «Я, робот» (2004 г.), «Аватар» (2009 г.) и «Превосходство» (2014 г.). Благодаря разворачивающимся в них эпическим драмам, расцвеченным великолепными спецэффектами, эти фильмы по праву считаются одними из самых увлекательных в этом жанре.

Ученые убеждены, что они лучше знают, что делать. В любом случае мы видим, как наука о мозге начинает задавать тон в биологии и гуманитарных дисциплинах. Значение ИИ растет на фоне общего экспоненциального роста машинных вычислений. Если взять показатель числа вычислений, выполняемых за 1 с на оборудовании стоимостью $1000, получается, что с 1960 г. производительность компьютеров выросла с 1/10 000 операции в секунду (т.е. на одну операцию требуется 3 часа) до 10 млрд вычислений в секунду. Все страны, как развитые, так и развивающиеся, присоединились к цифровой революции. Ее последствия уже необратимы. Ее влияние будет только увеличиваться, и уже очень скоро она глубоко проникнет в жизнь каждого. Взять хотя бы востребованность тех или иных профессий. По оценке экономиста Карла Бенедикта Фрея и математика Майкла Осборна из Оксфордского университета, специалисты по восстановительному лечению, спортивные тренеры, зубные врачи, священнослужители, инженеры-химики, пожарные и редакторы могут быть спокойны за свои рабочие места по крайней мере до 2030 г. При этом промышленным рабочим, секретарям, агентам по недвижимости, бухгалтерам, аудиторам и телемаркетерам стоит подумать о смене профессии — риск остаться без работы для них очень велик.

Каждый год в области технологий ИИ и многочисленных способов их применения на практике делаются потрясающие открытия — открытия, которые еще десятилетие назад показались бы чем-то фантастическим и осуществимым только в далеком будущем. Роботы перемещаются по поверхности Марса. Они объезжают камни, взбираются на склоны и скатываются обратно вниз и при этом ведут фотосъемку, всевозможные виды топографических измерений, анализируют химический состав грунта и горных пород, ищут повсюду признаки жизни. В 2014 г. японский робот SCHAFT победил в International DARPA Robotics Challenge — международном состязании робототехники, организованном Управлением перспективных исследовательских программ в области обороны США. Для победы ему потребовалось найти дорогу в лабиринте дверных проемов и завалов из мусора, прорезать отверстие в стене с помощью специального инструмента с механическим приводом, подсоединить пожарный шланг и проехать на небольшом автомобиле по извилистой дороге. Последние поколения компьютерных систем обладают способностью к самообучению и корректировке своих действий методом проб и ошибок. Одна запрограммированная таким образом система научилась распознавать изображения кошек. Другая, запрограммированная вести беседу на уровне мальчика, прошла тест Тьюринга (названный так в честь первопроходца в теории компьютерных вычислений Алана Тьюринга), убедив треть общавшихся с ней в течение пяти минут экспертов в том, что она — человек.

В 1976 г. Кеннет Аппель и Вольфганг Хакен произвели революцию в одной из отраслей математического знания, выполнив 10 млрд вычислений на одном из первых компьютеров, чтобы доказать классическую теорему о четырех красках (утверждение о том, что всякую двухмерную карту, разбитую на двухмерные страны или иные фрагменты, можно раскрасить не более чем четырьмя красками). Доказать традиционными аналитическими методами эту теорему не удавалось. Тем самым они, по крайней мере частично, подтвердили правоту Эйнштейна, который как-то заметил: «Наши математические затруднения Бога не беспокоят. Он интегрирует эмпирически». Другими словами, если что-то можно посчитать, Он отдает предпочтение счету. Может быть, это в какой-то мере — в какой именно, мы пока не знаем — верно и для 100 млрд нейронов человеческого мозга?

Подобно тому как конструкторы самых первых летательных аппаратов в своих проектах опирались на принципы механики и интуиции, не пытаясь имитировать полет птицы, на заре цифровой революции изобретатели проектировали компьютеры как машины, то есть без учета строения человеческого мозга. Такой подход был продиктован обычным недостатком информации. Ни разработчики компьютерных технологий, ни ученые, изучающие головной мозг, не обладали достаточными знаниями, чтобы на практике реализовать нечто, похожее на живой организм. Сейчас, когда оба эти направления развиваются стремительными темпами, количество аналогий и даже прямых сравнений между процессами в естественной среде и в искусственной среде, созданной человеком, множится с головокружительной скоростью. Из союза компьютерных технологий и наук о мозге родилась идея полной эмуляции человеческого мозга, ставшая одной из главных целей ученых.

Знают ли исследователи достаточно о связях и процессах в мозге, чтобы перевести их на язык алгоритмов ИИ? У этих двух дисциплин по-прежнему разные приоритеты. Если ИИ — во многом удел инженеров, пытающихся решить различные задачи, то в основе проекта полной эмуляции человеческого мозга лежит фундаментальная проблема дуализма мозга и сознания. Тем не менее у них очень много точек соприкосновения. Дэниел Эт и его коллеги из Стэнфордского университета заявляются о возможности симуляции на компьютере человеческого мозга во всех его проявлениях, включая мысли, чувства, воспоминания и навыки. По их мнению, для этого достаточно четырех технологий: сначала требуется выполнить полное сканирование мозга на клеточном уровне; затем необходимо построить на основе полученных снимков модель; следующий этап — запустить эту модель на компьютере; и наконец — подать на вход модели результат симуляции ощущений, получаемых органами чувств от тела и окружающей среды. Все это, как полагают эти и многие другие ученые, может быть реализовано уже к концу нынешнего столетия.

В свою очередь инженеры нейроморфных систем, исследования которых связаны с компьютерными разработками, рассчитывают на успешное завершение работ по проектированию компьютеров с характеристиками, которыми обладает мозг человека, но которые до сих пор недоступны вычислительным машинам. Карлхайнц Майер из Гейдельбергского университета называет три серьезные проблемы, которые должны быть решены, чтобы эти попытки обратного проектирования увенчались успехом. Суть первой в том, что существующие суперкомпьютеры, используемые для эмуляции деятельности мозга, потребляют миллионы ватт, тогда как человеческий мозг обходится всего лишь двадцатью. Еще одно препятствие заключается в том, что компьютеры по-прежнему не способны справляться даже с небольшими сбоями. Для выхода микропроцессора из строя достаточно поломки всего лишь одного транзистора. Мозг же, напротив, продолжает работать, несмотря на постоянную потерю нейронов. Наконец, в процессе развития ребенка, отличающегося чрезвычайной сложностью, мозг учится и меняется спонтанно под влиянием опыта, получаемого при взаимодействии со средой. Компьютеры же нуждаются в заранее заданных алгоритмах, которым они должны следовать.

В действительности трудности, стоящие перед теми, кто работает над полной эмуляцией человеческого мозга, выходят далеко за рамки традиционных ограничений, присущих инженерному проектированию. Самая очевидная — человеческий мозг является результатом эволюции, а не проектирования. Он — плод непрерывного процесса импровизации, сформированный из того, что осталось на очередном этапе эволюции от предыдущего, и адаптированный к текущим условиям среды механизмами естественного отбора. На протяжении 450 млн лет эволюции позвоночных животных и в течение многих миллионов лет предшествовавшей этому эволюции наших беспозвоночных предков мозг развивался не столько как орган мышления, сколько как орган выживания. С самого начала он был запрограммирован обеспечивать автономную работу систем дыхания и кровообращения, а также контролировать работу органов чувств и двигательную активность с помощью рефлексов. Также с самого начала в мозге были сосредоточены центры, управляющие инстинктами. Именно в них формируются стимулы («сигнальные раздражители» в этологии), активирующие врожденные инстинкты (завершающие действия, которые удовлетворяют побуждение).

С момента появления древних предков человека — сначала амфибий, потом рептилий и, наконец, млекопитающих — в процессе естественного отбора в нейронных проводящих путях всех отделов мозга постоянно происходили изменения, обеспечивавшие адаптацию организма к условиям среды обитания. Постепенная эволюция — от амфибий палеозоя до приматов кайнозоя — сопровождалась увеличением существующих центров и формированием новых центров главным образом в растущей коре мозга, отвечающей за обучаемость. В результате к таким механизмам адаптации к определенной среде, как постоянно расширяющийся набор рефлексов и инстинктов, добавились механизмы, позволяющие адаптироваться к изменению условий среды. При прочих равных условиях организмы, обладавшие способностью функционировать в разное время года и в разных средах, получили преимущество в непрерывной борьбе за выживание и размножение.

Поэтому неудивительно, что, как выяснили нейробиологи, помимо участков, отвечающих за рациональное мышление, человеческий мозг густо усеян частично независимыми центрами, выполняющими бессознательные операции. В коре сосредоточены самые разные и на первый взгляд никак не связанные друг с другом наборы функций, включая способность оперировать числами, сосредоточивать внимание, распознавать лица, интерпретировать значения, читать, распознавать звуки, испытывать страх, делать ценностные суждения и выявлять ошибки. Как правило, при принятии решений за осознанным выбором на самом деле стоит глухая к доводам разума стихия подсознательного. Мы можем принимать решения даже для простейших физических действий, не осознавая этого. Еще в 1902 г. Анри Пуанкаре точно и поэтично описал эту особенность нашего мозга:

«Я» подсознательное ни в чем не уступает «я» сознательному; ему чужда чистая машинальность; оно умеет быть проницательным, тактичным, деликатным; у него лучше получается выбирать, предугадывать. Что я имею в виду? У него лучше получается предугадывать, чем у «я» сознательного, потому что оно может делать это даже тогда, когда «я» сознательное сдается. Ну а раз так, разве не превосходит «я» подсознательное «я» сознательное?

Следующим этапом эволюции стало сознание. Ученые точно не знают, что это такое, но они уже подбираются к пониманию его роли в качестве «новичка» в человеческом мозге. В 2014 г. один из ведущих теоретиков в этой области, Станислас Деан из Коллеж де Франс, развил мысль Пуанкаре следующим образом:

По сути, сознание обеспечивает выполнение ряда операций, которые недоступны подсознанию. Подсознательная информация мимолетна, тогда как в сознании она обретает стабильную форму — мы можем оперировать ею сколь угодно долго. Кроме того, сознание сжимает попадающую в него информацию, преобразуя лавинообразный поток данных от органов чувств в небольшой набор тщательно отобранных символов оптимального размера. Затем расчлененная на удобные кусочки информация может быть передана на любой другой этап обработки, что позволяет нам выполнять цепочки операций, сохраняя полный контроль над ними, так, как это делает последовательный компьютер. Эта функция сознания, связанная с упорядочиванием и распространением информации, играет ключевую роль. У людей она дополняется языком, что позволяет нам передавать порождаемые сознанием мысли другим участникам системы социальных связей.

Какое отношение наука о мозге имеет к биоразнообразию? Сейчас, когда мы начинаем все больше задумываться о будущем человека, подбираясь все ближе к разгадке тайны происхождения интеллекта, настало время — и настало оно уже давно — взглянуть более внимательно на моральную составляющую наших взаимоотношений с остальной жизнью. Развитие человеческой природы, представляющей собой постоянно меняющийся набор генетических характеристик, шло по извилистому пути. На протяжении всех этих миллионов лет — с самого начала до наступления антропоцена — наш вид давал биосфере возможность развиваться самостоятельно. Потом, повинуясь не столько доводам разума, сколько слепым инстинктам, мы все изменили, орудуя серпом и огнем.

XXI в. станет переломным моментом в истории борьбы за сохранение биоразнообразия. Благодаря бурному росту цифровых технологий, изменяющих до неузнаваемости все стороны нашей жизни и наше восприятие самих себя, в авангарде современной экономики оказалась так называемая тройка БНР (биология, нанотехнологии, робототехника). Эти три отрасли могут стать как союзниками, так и врагами биоразнообразия. Я думаю, что они встанут на его сторону, помогая экономике преодолеть зависимость от ископаемых видов топлива за счет перехода к возобновляемым и чистым источникам энергии, обеспечивая переход сельского хозяйства на принципиально новый уровень развития за счет разработки новых видов сельскохозяйственных культур и способов их выращивания, а также снижая потребность в путешествиях на дальние расстояния или даже желание совершать их. Все перечисленное входит в число основных целей цифровой революции. Достижение этих целей также будет способствовать уменьшению экологического следа. Среднестатистический человек сможет надеяться на большую продолжительность и более высокое качество жизни при меньшем количестве болезней, и при этом он будет потреблять меньше энергии и сырья как на суше, так и в море. Если нам повезет (и мы будем благоразумны), к концу этого столетия или немного позже численность населенияпланеты достигнет своего максимального значения — чуть более 10 млрд человек — и перестанет расти. После этого наряду с численностью населения начнет уменьшаться и экологический след, причем, скорее всего, стремительными темпами. Почему это произойдет? Потому что мы — думающие существа, пытающиеся понять, как устроен мир. Мы обязательно образумимся.

Тем временем одним из побочных последствий стремительного развития цифровых технологий стало то, что мы получили инструменты, которые позволят нам оперативно завершить работу по описанию мирового биоразнообразия, а значит, и выяснить, что сейчас происходит с каждым из тех нескольких миллионов видов, что составляют фауну и флору Земли. Хотя этот процесс уже начался, его темпы пока оставляют желать лучшего — ожидать его завершения стоит не раньше XXIII в. Мы вместе с остальными формами жизни оказались загнаны в тупик, где на фоне роста численности населения нас ждет истощение ресурсов и исчезновение видов живых организмов. Мы как биологический вид несем ответственность перед живой природой. Нам пора понять, что времени у нас в обрез. С точки зрения здравого смысла наиглавнейшая цель сейчас — найти выход из этого тупика, свернув на менее опасный путь и захватив с собой как можно больше других форм жизни. Если населяющим планету видам живых организмов выделить пространство и обеспечить приемлемый уровень безопасности, большинство из многочисленных видов, оказавшихся на грани исчезновения, самостоятельно восстановятся до состояния, в котором их существованию ничто не будет угрожать.

Более того, взяв на вооружение последние разработки в области синтетической биологии, ИИ, полной эмуляции мозга и прочих аналогичных областей знаний, основанных на математике, мы можем поднять авторитет экологии как науки с широкими возможностями прогнозирования. Экологи будут изучать взаимосвязи между биологическими видами с тем же рвением, с каким мы сейчас перебираем взаимосвязи внутри собственного организма в поисках возможностей для улучшения здоровья и увеличения продолжительности жизни. Человеческий мозг часто называют самой сложной системой из всех известных нам во Вселенной. Это не так. Нет ничего сложнее природных экосистем, образующих биоразнообразие Земли на видовом уровне, — будь то отдельные экосистемы или их комплексное взаимодействие. Жизнедеятельностью каждого вида растений, животных, грибов и микроорганизмов управляют сложные механизмы принятия решений. Каждый из них несет в себе собственную замысловатую программу, которая позволяет ему обеспечивать прохождение организмом всех этапов его жизненного цикла. Организм получает указания о том, когда ему расти, когда спариваться, когда размножаться и когда скрываться от врагов. Даже одноклеточные бактерии кишечной палочки (), живущие в раю для микроорганизмов — нашем кишечнике, двигаются по направлению к пище и избегают токсинов, вращая свои жгутики сначала в одну сторону, а потом в другую в ответ на сигналы, которые поступают от имеющихся в их микроскопических телах молекул, чувствительных к химическому раздражению.

Как все эти сознания и механизмы принятия решений внутри организмов и вокруг них формируются и развиваются, а также как они взаимодействуют с экосистемами (зависят от них напрямую или обладают определенной степенью свободы) — за всеми этими вопросами стоит громадный раздел биологии, который остается практически неизученным. Более того, даже те ученые, кто посвятил ему всю свою жизнь, могут лишь мечтать о серьезных исследованиях в этой области. Методы анализа, разрабатываемые в нейробиологии, теории больших данных, исследованиях способности к взаимодействию, симуляциях с использованием роботов-аватаров и прочих аналогичных областях знания найдут свое практическое применение в изучении биоразнообразия. Все эти направления тесно связаны с экологией.

Давно пора расширить рамки дискуссии о будущем человечества, включив в нее обсуждение будущего всех остальных форм жизни. Мечтающие об оцифрованном человечестве фантазеры из Кремниевой долины этого не сделали — во всяком случае, пока. В своих размышлениях они не уделяют практически никакого внимания биосфере. Миллионам видов, которые правили миром до нас без какого-либо ущерба для него, грозит гибель или забвение, а, учитывая то, как быстро меняется человечество, шансов на выживание у них все меньше и меньше. Если человечество продолжит губительную деятельность, приводящую к изменению климата, уничтожению экосистем и исчерпанию природных ресурсов Земли, уже очень скоро нашему виду придется сделать выбор — и на этот раз довериться подсознательному уже не получится. Нам придется решить для себя, хотим ли мы стать хранителями бытия, сохраняя свое генетически предопределенное человеческое естество и при этом сворачивая виды деятельности, которые вредят нам самим и остальной биосфере; или мы хотим с помощью новых технологий изменить все вокруг исключительно в интересах своего собственного вида, не беспокоясь по поводу исчезновения всех остальных форм жизни? Времени для принятия решения осталось очень мало.



<<< Назад
Вперед >>>

Генерация: 1.508. Запросов К БД/Cache: 3 / 1
Вверх Вниз