Стивен Хоффман: Пять сил, изменяющих все

Стивен Хоффман

Полит.ру знакомит читателей с книгами, вошедшими в длинный список претендентов на премию «Просветитель.Перевод» 2023 года. Премия уже в четвертый раз отмечает лучшие работы редакторов и переводчиков научно-популярной литературы на русский язык. Всего в длинный список вошли двадцать книг. Короткий список премии «Просветитель.Перевод» будет объявлен до конца сентября.

Издательство «Портал» представляет книгу Стивена Хоффмана «Пять сил, изменяющих все. Как технологии формируют наше будущее» (переводчик Олег Сивченко; главный редактор Вера Малышкина, ведущий редактор Александра Сетченко).

Задумывались ли вы о том, что произойдет с нашим миром в ближайшем будущем? Мы начнем летать на машинах, а вместо официантов нас будут обслуживать роботы или же изменения окажутся не столь значительными? На что станет похож наш мир — на утопию или антиутопию? Какие преимущества и опасности для человечества таят в себе пять сил, стремительно меняющих наш мир: слияние биологического и машинного мозга, полная автоматизация, биоконвергенция, человеческая экспансия и взрывной рост интеллекта?

Стивен Хоффман работал с передовыми предпринимателями, учеными и футурологами, которые создают новые технологии. Узнайте их прогнозы относительно будущего и ответы на вопросы. Что будет, если вживить в мозг нейронные имплантаты, подключиться к интернету и таким образом общаться друг с другом? Каково это — соединиться с машинами и породить расу киборгов? Помогут ли нейросохранение и криоконсервация победить смерть? Вкусны ли будут мангонаны, ежевиблоки и морквопуста, генетически отредактированные с помощью CRISPR? И что произойдет, когда искусственный интеллект сравняется по силе с человеческим или даже превзойдет его? Прогресс остановить невозможно, но мы способны направлять его. Давайте вместе посмотрим, куда приведут нас пять сил, изменяющих мир!

Предлагаем прочитать фрагмент книги.

Нейронные имплантаты и мозговые чипы

Если задуматься об эволюции Homo sapiens, то выяснится, что за последние 30 тысяч лет наш мозг особенно не изменился. В принципе, мозг у нас точно такой же, как и у наших доисторических предков, пещерных людей. Но окружающий мир изменился коренным образом. Как же это возможно, что наш доисторический мозг продолжает работать в условиях современного высокотехнологического общества, которое принципиально отличается от того, что было тысячи лет назад, когда мы жили охотой и собирательством? Дело в том, что наш мозг удивительно пластичен.

Нельзя сказать, что человеческий мозг жестко запрограммирован. Ему присуща определенная гибкость. Нейронные пути легко перезаписываются. На протяжении всей жизни именно это и происходит, когда мы усваиваем новые привычки и модели поведения. Всякий раз, когда вы осваиваете новый навык — скажем, игру на музыкальном инструменте или какой-то вид спорта, — нейронные цепи у вас в мозге перестраиваются. Именно поэтому человек может заниматься чем угодно: от стихосложения до строительства небоскребов. А также приспосабливаться к самым разным обстоятельствам. Это было жизненно важно для наших доисторических предков, которым приходилось осваиваться в таких разных местностях, как сельва Амазонии, пустыня Калахари, Андский горный хребет. Именно благодаря интеллектуальной гибкости человек смог завладеть всей планетой и приспособить ее под свои нужды. Но, несмотря на весь достигнутый прогресс, мы до сих пор относительно мало знаем о том, как именно функционирует наш мозг. У нас даже нет полного представления о собственном сознании.

Используя нейрокомпьютерные интерфейсы, ученые только начинают подступаться к тем тайнам, что кроются в человеческом черепе. Бразилец Мигель Николелис — невысокий, упитанный, очаровательно жестикулирует, когда о чем-нибудь рассказывает. Он один из ведущих ученых в области таких интерфейсов. Будучи профессором нейробиологии, последние три десятилетия он провел за экспериментами, расширяющими границы применения нейрокомпьютерных интерфейсов.

В детстве Николелис увлекся наукой, проводя долгие вечера на заднем дворе в компании бабушки и познавая мир. Получив докторскую степень в Университете Сан-Паулу, он обратился к своему научному руководителю и родоначальнику бразильской нейронауки Сезару Тимо-Иариа, сказав, что устал прослушивать по одному нейрону за раз. В таком темпе он потратил бы миллиарды лет, чтобы закончить исследование. Он хотел записывать сотни нейронов одновременно и слушать симфонию мозга. Тимо-Иариа посоветовал ему отправиться в США и найти там безумца, который согласился бы профинансировать подобное исследование.

Николелис внял этому совету и перебрался в Университет Дьюка, где принялся расширять границы этой научной дисциплины. В 2002 году его группа вскрыла череп макаке-резусу по кличке Аврора, после чего в мозг животному были внедрены 96 крошечных электродов. Через эти электроды мозг макаки был подключен к манипулятору, который управлял джойстиком, а через джойстик — видеоигрой. Обезьяна научилась одной лишь силой мысли двигать курсор по экрану. Всякий раз, когда ей удавалось навести курсор на цель на экране, ее вознаграждали апельсиновым соком.

В следующем эксперименте использовали макаку, которую называли просто К. В мозг К внедрили несколько групп микроволокон (6 групп по 96 микроволокон каждая, всего 576 микроэлектродов) и подключили их к компьютеру, управлявшему движением инвалидного кресла. Обезьяна быстро научилась управлять этим креслом одной лишь силой мысли и стала отлично подруливать к тарелке с сочным виноградом. Николелис понял, что если обезьяне под силу управлять манипулятором и инвалидным креслом одной лишь силой мысли, то это определенно удастся и человеку.

В следующем эксперименте он решил попробовать кое-что новое. На этот раз он подключил мозг двух крыс непосредственно к интернету. Крысы находились в отдельных клетках в разных городах. Предлагая лакомство, ученые включали желтую лампочку в клетке первой крысы. Крыса научилась нажимать на рычаг всякий раз, когда зажигалась лампочка, чтобы получить лакомство. Вторая крыса не получала никаких подсказок о лакомстве. Но поскольку ее мозг был напрямую подключен к мозгу первой крысы по интернету, она тоже получала мозговые сигналы. Достаточно скоро вторая крыса научилась интерпретировать сигналы от первой крысы и также жать на рычаг. «Эти эксперименты показали, что у крыс сложилась сложноорганизованная прямая коммуникативная связь "мозг — мозг"», — указывает Николелис.

В сущности, Николелису удалось успешно передать мысли из одного живого мозга в другой по Сети. Если призадуматься, это ошеломительное достижение. Оно означает, что возможна прямая передача информации из мозга в мозг. Всё, что для этого нужно, — вживить в мозг электроды и подключиться к интернету.

Далее Николелис откорректировал эксперимент так, что всякий раз, когда второй крысе удавалось расшифровать мозговые сигналы от первой крысы и получить лакомство, первая крыса получала дополнительное лакомство. Мозг двух крыс стал подсознательно синхронизироваться, чтобы добиться максимальной награды. Благодаря такому циклу обратной связи первая крыса отправляла более четкие сигналы, соответственно коммуникация между крысами совершенствовалась, и они получали еще больше угощения. Крысы даже не осознавали, что их мозг действует как единое целое.

Сегодня мозговые имплантаты вживляют уже не только крысам и обезьянам. Проводятся эксперименты и с участием человека. Исследователи из BrainGate, совместного проекта Стэнфордского университета и Университета Брауна, вставляли чипы размером с маленькую таблетку в мозг человека, страдающего квадриплегией (параличом четырех конечностей), так, что больной мог при помощи мысли управлять манипулятором. «В начале клинического испытания одна из участниц сказала нам, что очень хочет снова музицировать, — сказал Пол Нуюджукиан, биоинженер из Стэнфордского университета. — Представляете, когда она играла на цифровой клавиатуре, это была просто фантастика».

Еще квадриплегики смогли силой мысли оперировать приложениями на экране планшета. «Планшет стал словно частью меня, всё так понятно, — сказал один из них. — Работать с ним даже проще, чем, помню, было работать с мышью».

Какую свободу это могло бы обеспечить любому, кто лишился рук или ног либо контроля над ними, — вновь обрести возможность пользоваться компьютером, музицировать, самостоятельно принимать пищу и управлять инвалидной коляской! Причем это только начало. В результате несчастного случая Деннис Дегрей оказался парализован от ключицы и ниже, но теперь при помощи мозгового чипа он уже может писать друзьям смски.

Ученые в Калифорнийском университете в Сан-Франциско при помощи искусственного интеллекта смогли преобразовывать сигналы мозга в речь. Добровольцам имплантировали в мозг электроды, а затем учили ИИ распознавать их мозговые сигналы и выдавать синтезированную приближенную модель голоса испытуемого. «Это исследование впервые продемонстрировало, что на основе мозговой деятельности индивида можно генерировать целые предложения», — сказал Эдвард Чанг, профессор-нейрохирург.

Илон Маск считает, что за этими технологиями будущее. Его стартап Neuralink привлек сотни миллионов долларов для создания коммерческих продуктов на основе разработок этих университетов. Neuralink стремится улучшить качество жизни тех, кто страдает неврологическими расстройствами, например болезнями Альцгеймера и Паркинсона, или перенес травмы головного и спинного мозга. Однако конечная цель компании — создать для мозга надстройку, которая была бы интегрирована с искусственным интеллектом. «Думаю, что при наличии высокоскоростного нейрокомпьютерного интерфейса можно говорить о слиянии мозга с ИИ», — говорит Маск.

Чтобы добиться этого, Neuralink стремится сделать имплантацию мозгового чипа столь же простой и безболезненной, как лазерная хирургия глаза (LASIK). Планируется выполнять амбулаторные операции, при которых требуется только местная анестезия: лазером в голове просверливаются крошечные отверстия, и в них вставляется чип.

Несмотря на достигнутые успехи, я не рекомендую в обозримом будущем обзаводиться мозговым чипом. В этой области еще много предстоит сделать. Внутри организма электроды могут растворяться и подвергаться коррозии, причем никто не знает потенциального срока службы этих устройств и того, каковы будут долговременные последствия от жизни с ними. Даже если удастся преодолеть технологические преграды, серьезнейшая проблема, тормозящая массовое применение таких устройств, — человеческий страх перед инородным телом, которое внедряется в мозг.

Нейрокомпьютерные интерфейсы нового поколения

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) избрали совершенно иной подход. Они сконструировали устройство под названием AlterEgo, которое вообще не считывает мозговые волны, а работает на основе так называемой субвокализации. Проговаривая слова в уме, мы активируем мышцы голосовых связок. AlterEgo может улавливать эти тончайшие мышечные колебания и расшифровывать их. Получается безмолвная речь.

«Мы подумали: можно ли создать вычислительную платформу, скорее внутреннюю, чем внешнюю, которая в определенной мере объединяет человека и машину и воспринимается как внутреннее продолжение нашей познавательной деятельности? — говорит Арнав Капур, приступивший к работе над этим проектом, еще будучи аспирантом в MIT. — Только представьте: можно было бы всё идеально запоминать, проводить расчеты быстрее любого компьютера, молча посылать смс другим людям, мгновенно стать полиглотом, когда будешь слышать в голове текст на одном языке, а сам говорить на другом».

Капур вырос в индийском Нью-Дели, поэтому видит этот проект по-своему. Он хочет создавать технологии, которые станут для нас подспорьем, а не заменят нас. Его цель — проектировать приборы, которые стимулировали бы любознательность и креативность, при этом наращивая наши когнитивные возможности. Кажется, что изобретательность Капура безгранична. Ему еще нет и тридцати, а он уже изобрел дрон, который можно напечатать на 3D-принтере, экспериментировал с крупномасштабным измерением экспрессии генов, изобрел аудиоустройство, рассказывающее о мире слабовидящим, а также участвовал в проектировании лунного автомобиля.

Команда из MIT доработала AlterEgo до такого уровня, что система уже распознает простейшие ключевые фразы, например «Который час?», и отвечает через наушники с костной проводимостью, так что пользователь слышит ответы. Также система может выполнять примитивные задачи, например складывать числа или двигать курсор на экране. Вероятно, главное достоинство AlterEgo заключается в том, что это не полноценный нейрокомпьютерный интерфейс. То есть он не может читать сокровенные мысли, а улавливает только то, что образуется в процессе субвокализации.

«Мы считаем чрезвычайно важным, чтобы такой интерфейс для повседневного использования не вторгался в сокровенные мысли пользователя, — говорит Капур. — Прибор не обладает каким-либо физическим доступом к нервной деятельности человека. Мы считаем, человек должен полностью контролировать, какую информацию он сообщает окружающим или компьютеру».

Не умаляя всего достигнутого прогресса, прототип из MIT по-прежнему не завершен. Когда я связался с Капуром и спросил его, готов ли прибор для коммерческого использования, он ответил, что устройство по-прежнему в некоторых отношениях сырое. Но при наличии времени и денег его цель — сделать прибор «невидимым», то есть добиться, чтобы он отвлекал человека не сильнее, чем пара беспроводных наушников-капелек.

AlterEgo — всего одна из новых технологий, которые воплощаются в реальность прямо сейчас и потенциально способны изменить будущее нейрокомпьютерных интерфейсов. Другая такая технология — эпидуральная электроника, то есть электронные татуировки. Они тоньше листа бумаги и гибкие, как лейкопластырь. Их можно просто наклеивать на кожу — и они сразу начинают считывать ваши мозговые волны. Европейские исследователи тестируют электроды, выполненные в виде электронных татуировок. По точности они не уступают традиционным устройствам для ЭЭГ, производить их можно на обычном струйном принтере. Осталось лишь дождаться, пока появятся стартапы, которые начнут продвигать нейрокомпьютерный интерфейс, который можно наклеить за ухом или под челкой, — и никто его не заметит.

На подходе и другие технологии, которые могут обеспечить гораздо более точное считывание мыслей, чем ЭЭГ. Например, квазибаллистические фотоны могут проникать в череп и показывать, что происходит в мозге. Они гораздо точнее ЭЭГ. В 2017 году Марк Цукерберг, вдохновившись их потенциалом, организовал в своей компании специальный аппаратный отдел Building 8, чтобы исследовать возможность применения этой технологии. Ранний анонс, сделанный Facebook*, сопровождался большой шумихой, но с тех пор видимых результатов так и не было. Дело в том, что предлагаемый метод извлечения нейронной информации по-прежнему слишком медленный для потребительского устройства.

В мире тестируются и другие технологии, в частности ультразвуковые, радиочастотные, связанные с магнитными и электрическими полями. Некоторые исследователи пробуют даже нанопреобразователи, то есть крошечные устройства шириной с человеческий волос, позволяющие переводить подаваемую извне магнитную энергию в электрический сигнал внутри мозга. Если внедрить такие устройства человеку в голову, то они могут действовать как нейрокомпьютерный интерфейс. Еще одна возможность — при помощи вирусов вставлять в клетки нужную ДНК, изменяя функцию клеток так, что сама клетка превращается в нанопреобразователь.

Теодор Бергер, биомедицинский инженер из Университета Южной Калифорнии, — мыслитель, экспериментатор и мечтатель. Он вырос в семье, где придавали особое значение самоанализу и достижениям — таким, которые влияют на жизнь окружающих. Бергер, осознав, что психологических методов не хватает для полного понимания причинно-следственных связей человеческого поведения, посвятил жизнь разгадке этой головоломки. Он занимается разработкой искусственного гиппокампа, преобразующего кратковременные воспоминания в долговременные.

«Мы не закладываем отдельные воспоминания обратно в мозг, — говорит Бергер, — а развиваем саму способность к формированию воспоминаний». Это первый шаг к пониманию того, как в мозге хранятся долговременные воспоминания. Если эти исследования увенчаются успехом, далее можно будет обрисовать, как записывать воспоминания напрямую в мозг.

Примечательно, что Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) вкладывает десятки миллионов долларов в изучение умных касок и других двунаправленных устройств, предназначенных для считывания данных из мозга солдата и записи новых данных в память. Этот проект называется «Неинвазивные нейротехнологии следующего поколения». «Создав более доступный нейрокомпьютерный интерфейс, для внедрения которого не требуется хирургическое вмешательство, DARPA может обеспечить командиров ресурсами, которые позволят им оставаться эффективными участниками силовых операций в условиях, когда события разворачиваются со стремительной скоростью», — считает Эл Эмонди, эксперт DARPA по нейротехнологиям и человеко-машинным взаимодействиям.

Команда DARPA, занятая в Университете Карнеги — Меллона, работает над совершенно неинвазивным устройством, в котором при помощи ультразвуковых волн свет будет направляться в мозг и на выход из мозга, чтобы таким образом записывать активность нейронов, а при помощи интерферирующих электрических полей заносить информацию в конкретные нейроны. Команда DARPA, занятая в Университете Райса, стремится разработать минимально инвазивную двунаправленную систему для информационного обмена с мозгом на вход и на выход. Для считывания это устройство будет использовать диффузионную оптическую томографию (ДОТ). Для записи будет применяться магнитно-генетический подход, при котором нейроны становятся восприимчивы к магнитным полям.

Очевидно, Министерство обороны США считает, что возможно и считывание, и запись информации в мозг. Ценность этой технологии для армии ясна. В суматохе и шуме реального боя солдат, использующий нейрокомпьютерный интерфейс, может делиться информацией и работать совместно с облачным ИИ, спутниками, дронами, танками и различными роботами, и всё это — в режиме реального времени. Такая технология может превратить целое подразделение, как личный состав, так и машины, в единое мощное орудие.

Итак, что же в остатке? Сложно сказать, поскольку технологический прогресс нелинеен. Он наступает неровными всплесками. Крупный прорыв может воплотиться в реальность завтра, а может — лишь через годы и даже десятилетия. Но мы точно знаем, что он произойдет. Не приходится сомневаться, что рано или поздно нейрокомпьютерные интерфейсы обеспечат органичное подключение человека к интернету.

* Деятельность компании запрещена в России. — Примеч ред., здесь и далее, если не указано иное.

Ранее в рубрике «Медленное чтение» были представлены следующие книги, вошедшие в длинный список премии «Просветитель.Перевод»:

Питер Годфри-Смит. Метазоа: Зарождение разума в животном мире / Пер. с англ.: Галина Бородина; научные редакторы Анна Винкельман, Михаил Никитин; редактор Андрей Захаров. М.: Альпина нон-фикшн, 2023.

Сиддхартха Мукерджи. Ген. Очень личная история / Пер. с англ.: Ольга Волкова, Ксения Сайфулина; редактор Ольга Волкова. М.: CORPUS, 2023.

Сара Мэннинг Пескин. В молекуле от безумия: Истории о том, как ломается мозг / Пер. с англ.: Анастасия Смирнова; научный редактор Ольга Ивашкина, редактор Екатерина Иванкевич. М.: Альпина Паблишер, 2023.

Марта Нуссбаум. Политические эмоции: Почему любовь важна для справедливости / Пер. с англ.: Софья Порфирьева; научный редактор Дмитрий Турко, редактор серии Арсений Куманьков. М.: Новое литературное обозрение, 2023.

Роланд Паульсен. А вдруг?.. Тревога: как она управляет нами, а мы — ею/ Пер. со швед.: Елена Тепляшина; научный редактор Полина Цыганкова, редактор Алексей Андреев. М.: Лайвбук, 2023.

Герлинде Пауэр-Штудер, Дж. Дэвид Веллеман. Конрад Морген: Совесть нацистского судьи / Пер. с англ.: Юрий Чижов; научный редактор Дмитрий Гурин, редактор Наталья Нарциссова. М.: Альпина нон-фикшн, 2023.

Анил Сет. Быть собой: Новая теория сознания / Пер. с англ.: Мария Десятова; научный редактор Ольга Ивашкина, редактор Наталья Нарциссова. М.: Альпина нон-фикшн, 2023.

Николас Старгардт. Мобилизованная нация: Германия 1939–1945 / пер. с англ.: Александр Колин; научный редактор Антон Захаров, редактор Анна Захарова. М.: КоЛибри, Азбука-Аттикус, 2023.

Янь Чуннянь. Тысячелетие императорской керамики / пер. с кит.: Ольга Фитуни, Дмитрий Худяков, Виктор Степаненко, Мария Сухорукова, Анастасия Коршунова; научный редактор Вера Белозерова, главный редактор Александра Матвеева, ответственный редактор Делгир Лиджиева. М.: ООО «Международная издательская компания "Шанс"», 2022.

Робин Джордж Эндрюс. Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной / пер. с англ.: Валентин Фролов; ответственный редактор Анна Захарова, редактор Олег Бочарников. М.: КоЛибри, Азбука-Аттикус, 2023.

Дэвид Энтони. Лошадь, колесо и язык: Как наездники бронзового века из евразийских степей сформировали современный мир / пер. с англ.: Андрей Фоменко; научный редактор Антон Рябов, литературный редактор Константин Залесский. М.: Изд. дом Высшей школы экономики, 2023.

Новое Татьяна Пигарева Испания от И до Я Сергей Сергеев Русское самовластие. Власть и ее границы: 1462–1917 гг. Катерина Михалева-Эгер 350 лет современной моды Леонид Чутко Сил нет Катя Колпинец Формула грез Сергей Плохий Забытые бастарды Восточного фронта Дэвид Чиверс, Том Чиверс Цифры врут. Как не дать статистике обмануть себя Пол Стейнхардт Невозможность второго рода Стивен Хоффман Пять сил, изменяющих все Уолтер Айзексон Взломавшая код Рустам Александер Закрытые. Жизнь гомосексуалов в СССР 3D-каркасы для восстановления костной ткани Платиновый бутерброд для спинтроники