Прогноз развития науки и техники в 21-м столетии

Четвертое десятилетие (2030-2040 гг.)

Появление компьютеров мощностью в один миллиард терафлоп. Экспоненциальный рост возможностей ЕПВМ. Создание уровня ЕПВМ, отображающего многие метаболические реакции человеческого организма. Завершение программы «Белок человека». Формирование базы данных всех белков, синтезируемых человеческим организмом. Поиск отличий в геноме людей, определяющих тонкости метаболических реакций. Понимание механизмов формообразования человеческого организма. Предел видовой продолжительности жизни человека. Разработка новых улучшенных функциональных белков. Этические проблемы многовидового человеческого общества. Молекулярный робот - врач. Перспективы применения кибернетических устройств в организме человека. Выращивание человеческих органов из зародышевых клеток вне организма. Компьютерное интерактивное моделирование процесса развития человеческого зародыша. Компьютерное моделирование процессов метаболизма некоторых животных. Улучшение сельскохозяйственных животных и растений за счет применения искусственных генов. Методы предупреждения миграции искусственных генов. Применение улучшенных и искусственных микроорганизмов. Конструирование новых видов пищевых продуктов. Начало процесса улучшения человека как вида. Тайное создание улучшенных людей с искусственными генами. Выращивание улучшенных (эталонных) органов человека вне организма. Замена отдельных генов эталонными генами непосредственно в клетках человеческого организма. Систематизация базы данных компьютерных моделей химических соединений. Конструирование химических соединений с заданными свойствами и молекулярный дизайн. Открытие класса стабильных сверхсложных молекул. Принципы функционирования каталитических матриц. Молекулярная сборка органических веществ. Объединение химии и биологии в единую науку. Новые теории эволюции химических соединений. Создание банка данных всех известных химических реакций. Применение низкотемпературных химических реакций. Замена больших химических производств на малые производства. Перемещение химических производств в мировой океан. Новые технологии утилизации промышленных и бытовых отходов. Автономные источники энергии, использующие ресурсы окружающей среды. Понимание механизмов и принципов работы человеческого мозга. Корректировка психического состояния человека при помощи молекулярных роботов. Ввод в мозг человека образной информации, минуя зрение. Возможность оптимизации человеческого мозга техническими средствами. Возникновение искусственного технического интеллекта. Совершенствование систем компьютерной визуализации. Уменьшение угрозы возникновения мировых войн. Использование в военном деле микророботов. Увольнение из армии многих военных специалистов за ненадобностью.

В этом десятилетии произошло событие, сильно повлиявшее на последующий ход научно-технического прогресса и на выбор земной цивилизацией дальнейших путей развития. Как результат количественных изменений в развитии основных производственных отраслей на свет появились компьютеры, использующие докритические процессоры из «компьютерного» вещества, в которых элементами памяти являлись молекулярные переключатели и квантовые эффекты. Каждый такой компьютер обладал вычислительной мощностью в один миллиард Терафлоп. Столь мощные машины были востребованы военными ведомствами, научными организациями, частными исследовательскими лабораториями. Существующий значительный спрос на мощные вычислительные системы был в значительной степени удовлетворен в течение десяти лет. Около десяти тысяч компьютеров было произведено и реализовано на мировом рынке за этот период времени.

Следствием появления большого числа мощных компьютеров стало скачкообразное повышение возможностей земной науки и техники. Как-то вдруг приблизилось то время, о котором мечтали ученые многих поколений, когда большинство возникающих практических и теоретических задач, могли решаться в режиме реального времени. Поражающие воображение возможности вычислительной техники дали импульс ускоренного развития «единому пространству виртуального моделирования», в котором все чаще и в большем объеме производились расчеты, исследовательские и конструкторские работы на компьютерных моделях различной сложности. Натурные исследования и работа с материальными объектами все больше подменялись работой с виртуальными копиями и моделями этих объектов. Именно под знаком экспоненциального роста возможностей ЕПВМ и проходило четвертое десятилетие.

Первым итогом практического применения новых вычислительных возможностей стало создание уровня ЕПВМ, отображающего без малого все метаболические реакции человеческого организма. Этот уровень отображал как пути отдельных биохимических реакций и пути реализации признаков, начиная с их записи в определенных участках генома, так и механизмы взаимодействия биохимических реакций и признаков, определяющие свойства и функции специализированных клеток, тканей и органов. Изначально, в первые годы становления ЕПВМ информация на этом уровне была представлена в виде структурных химических формул, уравнений реакций, символов генетики. Постепенно формы отображения информации приобретали все более сложный характер. Структурные формулы заменялись трехмерными моделями пространственного расположения химических молекул, имеющими несколько степеней детализации, начиная от простейшего представления в виде активных центров и заканчивая сложными моделями, учитывающими форму электронных оболочек и квантовые эффекты. Химические и биохимические реакции, представленные ранее в виде уравнений, отображались теперь взаимодействием трехмерных моделей участвующих в них химических соединений, которые вступали в реакцию в трехмерном виртуальном пространстве, меняющем свои свойства в зависимости от заданных физико-химических параметров.

Сложные взаимодействия, например, преобразование информации, содержащейся в группе генов, в конкретный признак организма, отображались отдельными подуровнями ЕПВМ. Вся информация, содержащаяся на различных уровнях и подуровнях ЕПВМ, была взаимосвязана таким образом, чтобы максимально приближенно к реальности отображать метаболические процессы организма человека.

Необходимо заметить, что уровень ЕПВМ, отображающий метаболические реакции человеческого организма, был довольно разнороден по изученности и детализации своих составляющих. Такое положение сложилось по причине различного интереса со стороны науки к тем или иным органам, системам, признакам человеческого организма, а также из-за разнородности материально-технической базы научных учреждений. На уровень детализации влиял также и объем информации, описывающий объект моделирования. К концу десятилетия данный уровень ЕПВМ содержал информацию о пространственном расположении около одного миллиона белковых молекул, и о механизмах осуществления такого же количества важнейших биохимических реакций. В ближайшем будущем на базе данного уровня ЕПВМ ожидалось создание полной компьютерной модели функционирующего человеческого организма. К этому времени он уже имел сложную структуру, с вертикальными связями, показывающими иерархические отношения, а также горизонтальными связями, показывающими текущие взаимоотношения миллионов составляющих. К тому же большая часть составляющих уже была представлена с высокой степенью детализации.

К концу десятилетия завершилась сорокалетняя программа исследования белковых молекул человеческого организма. За это время была изучена пространственная структура около одного миллиона различных белков, синтезируемых в человеческом организме, а также нескольких сотен тысяч белковых молекул животных и растений. Стали полностью понятны механизмы функционирования человеческого организма, как совершенной биохимической машины. В процессе эволюции биологическая жизнь приобрела способность осуществлять функции жизнеобеспечения и удовлетворять потребности организма через создание собственного многофункционального инструмента, белковых молекул. Большинство таких молекул встречалось, как в организме человека, так и в организмах других представителей земной биосферы, что наглядно отображало единство происхождения жизни на Земле. Многие белковые молекулы, в основном, определяющие не существенные для выживания организма функции и признаки, имели индивидуальные различия, наличие которых отображало такую сторону эволюции как изменчивость. Среди таких индивидуальных белков случались очень интересные находки, полезные для будущего улучшения человеческого организма.

Индивидуальные отличительные признаки в человеческом организме можно разделить на три типа. Положительные признаки позволяют человеку подняться выше среднестатистических усредненных показателей, в то время как негативные урезают жизненный потенциал человека. Существуют также нейтральные индивидуальные признаки, не вносящие существенных изменений в функционирование организма. Индивидуальные отличительные признаки в живом организме определяются, в конечном итоге, отличиями в структуре белковых молекул и особенностями метаболических реакций. Поэтому серьезное внимание специалистов было сосредоточено на поиске отличий в строении белковых молекулах и отличий в метаболических реакциях, выполняющих одинаковые или сходные функции. Итогом работы специалистов стало формирование базы данных белковых молекул, синтезируемых в человеческом организме. В ней были учтены отличия в строении и структуре белковых молекул, как существующих в природе, а также теоретически возможные варианты.

База данных частично имела упрощенный характер, поскольку большей частью содержала в себе физические и химические характеристики, а не трехмерные виртуальные модели молекул белка. Объяснялось это тем, что роль активного центра и роль остальных частей белковой молекулы при осуществлении метаболических реакций были несопоставимы по своему значению. Поэтому во многих случаях информация о строении и структуре второстепенных частей белковой молекулы могла быть опущена без ущерба для дела. К тому же не было необходимости отображать в виде сложных компьютерных моделей все те миллионы незначительно отличающихся белков, которые продуцировал генофонд человечества, притом, что полезные находки составляли всего доли процента от огромного количества белковых молекул. Поэтому на практике реализовывались различные технологи, сужающие диапазон возможных объектов изучения до небольшого количества действительно перспективных белковых молекул, на которых и было сосредоточено внимание специалистов. Расшифровка структуры и механизмов синтеза перспективных белковых молекул была крайне важна для улучшения метаболизма, как новорожденных, так и стареющих организмов.

В это же время внимательно изучались недостаточно эффективные метаболические реакции, молекулы белка в своих неудачных вариациях, неустойчиво выполняющие свои функции, а также несовершенные гены и группы генов. Внимание ученых было направлено на те составляющие целостного процесса жизнедеятельности человеческого организма, которые искусственно занижали природный потенциал человека.

Постепенно стали в целом понятны и ясны механизмы кодирования наследственной информации в геноме человека, равно как и механизмы реализации этой информации в пространстве и времени, определяющие возрастные этапы в развитии человеческого организма. Особенно тщательно были изучены механизмы формообразования организма человека. Данная область знаний включала в себя наследственную информацию, определяющую развитие клеток, тканей и органов человека, их пространственные размеры и формы, начиная от момента оплодотворения яйцеклетки и заканчивая появлением необратимых возрастных изменений. Полученные знания способствовали постановке перед наукой, техникой и производством понятных и четких, а самое главное принимаемых человечеством, задач и целей.

Впервые за время существования цивилизации, опираясь на знания законов физики, химии и биологии, был получен обоснованный и достоверный ответ на вопрос о видовой продолжительности жизни человека. Срок жизни среднестатистического человека, ведущего обыкновенный образ жизни и проживающего в здоровом экологическом окружении, был определен примерно в сто пятьдесят лет. При этом продолжительность зрелого работоспособного периода не превышала девяноста лет, то есть последняя треть человеческой жизни являлась периодом старости. Такая особенность была обусловлена эволюционными законами, нацеленными на продолжение рода и выживания вида, а не на сохранение жизни индивидуума. На уровне целостного человеческого организма это выражалось множественными нарушениями в функционировании систем и органов по прошествии репродуктивного возраста.

Подобное известие огорчило многих людей, уже привыкших к могуществу науки и техники. В то же время появился сильнейший стимул изменить природные ограничения, определяющие продолжительность жизни человека, и вместе с ними изменить пути эволюции земной цивилизации. Давние подходы и разработки по увеличению не только жизненного срока, но и жизненной активности, молодости человека, получили второе дыхание.

Основные усилия ученых, как и прежде, были направлены на восстановление функций изношенных органов человека и на осуществление постоянного контроля над метаболическими процессами. Главным принципом оздоровления являлось немедленное устранение любых опасных изменений и нарушений в организме человека при помощи достижений нанотехнологий и биотехнологий. Иными словами, как только в организме человека начинали проявляться первые признаки старости, они немедленно идентифицировались, находился первоисточник старческих изменений, и вносились необходимые изменения в организм человека, будь-то пересадка органа, активизация определенных тканей или нейтрализация вредных продуктов генетической программы, либо самих генов. Такой подход был опробован на практике за последние десятилетия и характеризовался устойчивыми положительными результатами. Отдаленные последствия постоянного корректирующего вмешательства в организм человека были еще не вполне ясны, и могли быть проверены только временем, хотя вероятность негативного влияния была мизерной. Однако предлагаемый принцип оздоровления устраивал большинство людей, поскольку не противоречил логике традиционной медицины с её привычными хирургическим и медикаментозным методами лечения.

Осознание факта продолжительности жизненного срока человека, как естественной биологической функции, определяемой устройством организма, заставило многих людей пересмотреть свои взгляды на собственный организм, как на божье творение, которое не может быть улучшено искусственным путем. Многочисленные научные и общественные дискуссии на тему «нужно ли улучшать человека, если это позволяют сделать существующие технологии» так и не привели земное общество к единодушному мнению. Сказывались различия в менталитете, религиозных верованиях, традициях, уровне жизни и уровне технологий, исторически сложившиеся в различных государствах. Земное общество в целом опасалось, останется ли человек человеком после искусственного изменения его организма. Даже теоретическая возможность изменения психики и мировосприятия человека ошеломляюще влияла на некоторых впечатлительных людей. Однако прогресс нельзя остановить по желанию какой-либо части общества. Сделать это может либо единая воля, либо масштабная катастрофа. Ни того, ни другого в обозримом будущем человеческой цивилизации не прогнозировалось. Поэтому высокие технологии получили дополнительный импульс развития, и было обусловлено зарождением новых потребностей цивилизации. Интенсивнее всего разрабатывались технологии, направленные на улучшение генетических программ человеческого организма и систем его жизнеобеспечения, а также технологии, направленные на изменение типа метаболизма человека, создание новых органов чувств, функциональных дополнительных систем.

Основой для реализации поставленных задач, являлось виртуальное конструирование и последующее создание на практике новых функциональных белков, способных вписаться в существующий метаболизм человека без каких-либо существенных изменений самого организма. Создание новых функциональных белков, как ожидалось, приведет не только к значительному увеличению срока жизни каждого индивидуума, но и к расширению границ распространения человека как вида на Земле, в Солнечной системе и в дальнем космосе. Такая работа проводилась во многих научных учреждениях уже в течение последних двадцати лет, и теперь наработанные теоретические знания, стали с успехом воплощаться в материальном виде. Строгой ревизии были подвергнуты десятки тысяч белков, вырабатываемых человеческим организмом. Исследователями были определены существующие границы параметров, в которых белковые молекулы оптимально реализовывали свои функции, а также критические значения этих параметров, при которых функционирование белковых молекул было недостаточным либо прекращалось совсем. Одновременно была проанализирована эффективность работы белковых молекул в реально существующих условиях внутренней среды человеческого организма. Таким образом, были определены несколько тысяч различных белков, функционирующих недостаточно эффективно, и доказана на цифрах теоретическая необходимость их улучшения. Для подобного улучшения необходимо было использовать искусственные белковые молекулы с лучшими свойствами либо в некоторых случаях изменять локальные параметры внутренней среды человеческого организма. Разумеется, при обеих вариантах вмешательства в человеческий организм следовало избежать ухудшения функционирования организма в целом.

В общем случае, вмешательство в метаболизм человеческого организма выражалось в ускорении либо замедлении биохимических реакций, изменении температурного режима в функциональных клетках и концентраций в них некоторых химических соединений. В конечном итоге множественные изменения метаболических реакций человеческого организма должны были обеспечить устойчивое его функционирование в неблагоприятных условиях внешней среды. Тысячи возможных небольших улучшений должны были на практике привести к появлению нового качества, породить новые возможностям человеческого организма. Улучшенный человек, как ожидалось учеными, будет чувствовать себя комфортно в широком диапазоне температур, по желанию и необходимости ускорять и замедлять скорость обмена веществ, эффективно обезвреживать болезнетворные организмы и токсичные химические вещества, иметь более быструю реакцию и впечатляющие физические возможности.

Достаточно быстро были разработаны и синтезированы новые белковые молекулы, которые являлись кандидатами для замены естественных белков человеческого организма. Некоторые из них лучше и эффективнее выполняли требуемые функции, другие во многом уступали природным белкам, прошедшим эволюционный отбор. Именно на этом этапе появились трудности, в основном этического порядка, которые приостановили на время интенсивные научные исследования по улучшению человеческого организма.

Появление этих трудностей было предопределено законом перерастания количественных изменений в новое качество. Малые количества искусственных белковых молекул могли вписаться в существующий метаболизм человека, не проявляясь при этом морфологически. Однако замена большого количества естественных белковых молекул в человеческом организме проявлялась новым качеством. Изменялись морфологические признаки человека, его внешний вид и внутреннее строение. При замене более двух десятков белков эти признаки становились заметными визуально, а при использовании сотни искусственных белков улучшенные люди становились похожими на представителей иной гуманоидной расы. Замена нескольких сотен белков приводила к полной непохожести человека улучшенного на человека обыкновенного. Схожими оставались только самые общие признаки, такие как прямохождение, размеры, строение скелета и некоторые другие. При этом земное общество в глубине души сознавало, что улучшение человека как вида есть процесс неизбежный.

Не вызывало особых возражений в обществе утверждение что в ближайшие десятилетия на Земле будут проживать сотни разновидностей улучшенных людей, обладающих тем или иным набором признаков. Различия между ними будут более значительными, чем различия между представителями существующих земных рас. Если к этому прибавить прогнозируемое изменение системы этических и моральных ценностей, то становилось ясным, что земная цивилизация вступает в эпоху серьезных этических и психологических преобразований, требующих от человечества терпимости и доброты. Ни то, ни другое качество, к сожалению никогда не были присущи земной цивилизации в достаточной степени. Поэтому, для дальнейшего бесконфликтного продвижения вперед, необходимо было выработать законодательные механизмы, которые компенсировали бы отсутствие доброты и терпимости в масштабах всей человеческой деятельности.

Именно по этой причине были приостановлены исследования, направленные на улучшение человека как вида. Прежде чем двигаться к многовидовому обществу, человечеству требовалось время для размышлений, дискуссий, переоценки существующей системы ценностей и формирования единого мнения. Этическая составляющая приостановки исследований по улучшению человека была отягощена еще одним проявлением научно- технического прогресса, а именно все более частым применением в живом человеческом организме кибернетических устройств, которые также изменяли морфологические признаки человека, и могли повлиять на его мораль и этику непредсказуемым образом.

В сжатые сроки, порядка двух лет, данная проблема была урегулирована законодательно. Всемирная декларация прав человека была дополнена правом человека на свободный выбор собственного внешнего вида и внутреннего устройства своего организма, а также правом на применение в организме кибернетических устройств и искусственных органов, при обязательном не нанесении вреда и ущерба своими действиями другим людям. Многие страны также привели в соответствие с международными нормами свое внутреннее законодательство с учетом новых прав человека. К концу десятилетия на пути к дальнейшему улучшению человеческого организма не осталось серьезных законодательных и этических препятствий. По сути, была открыта зеленая улица для дальнейшего преобразования человеческого общества в многовидное общество. Иными словами человеческая цивилизация окончательно выбрала путь контролируемой и одновременно несдерживаемой в любых неагрессивных проявлениях эволюции.

В эти же годы в области медицины и охраны здоровья также произошли серьезные достижения, позволившие уверенно говорить об очередном этапе увеличения продолжительности человеческой жизни. На стыке высоких технологий был создан молекулярный робот-врач, способный неограниченно долго функционировать внутри человеческого организма. Такой робот-врач был оснащен мощным микропроцессором, имел большой объем памяти и мог самостоятельно обрабатывать поступающую в режиме реального времени информацию, анализировать ее и выдавать текущие рекомендации. При необходимости экстренного вмешательства, при острых состояниях или несчастных случаях робот-врач мог самостоятельно производить несложные хирургические операции внутри человеческого организма. Устройство робота-врача было строго функциональным. Внутренние и наружные поверхности были покрыты белковой тканью, узнаваемой иммунной системой организма. Специализированная белковая ткань была оснащена сотнями различных белковых молекул, выполняющих функции сенсоров и анализаторов, и была пронизана сетью нервных окончаний, которые были подсоединены к микропроцессору. Свои энергетические потребности робот-врач покрывал при помощи энергетических реакций, свойственных человеческому организму. Инструментарий робота-врача также включал в себя некоторые исполнительные механизмы, способные осуществлять определенные действия на принципах механического, химического и биохимического воздействия на оперируемое место.

Контролирующие и аналитические функции осуществлялись постоянно при передвижении по организму человека вместе с циркуляцией крови. Робот-врач свободно передвигался по кровеносной и лимфатической системам человеческого организма. При этом он регистрировал данные о параметрах внутренней среды, отслеживал тенденции в изменении гомеостаза и извещал о возникающих проблемах либо большой медицинский компьютер, либо непосредственно человека. В особо сложных случаях, например, когда человек болел множеством болезней, в его организм вводилось несколько молекулярных роботов-врачей, причем каждый из них имел узкую специализацию. А основной функцией молекулярного робота-врача являлась профилактика острых и хронических заболеваний, отравлений, стрессов, гормональных расстройств. При этом учитывались индивидуальные особенности организма, личностные предпочтения вплоть до профессии пациента. Человек, имеющий в организме подобного диагноста и хирурга, на девяносто пять процентов был застрахован от смерти в результате несчастного случая, сердечного приступа, инсульта, внезапного отказа жизненно важных органов.

Огромная популярность у населения планеты и колоссальный спрос на роботов-врачей привели к тому, что технологии их производства получили взрывное развитие. В эту отрасль потекли гигантские инвестиции. Каждый из живущих на планете людей мечтал и хотел жить долго и активной жизнью. Перспектива добавить к своему жизненному сроку несколько десятков лет путем безболезненного введения в собственный организм миниатюрного устройства устраивала большинство людей. Следствием повышенного интереса населения планеты к собственному здоровью стало быстрое развитие других высокотехнологичных отраслей, в частности роботостроения, молекулярной сборки, компьютерного моделирования и других.

Одновременно с происходящими процессами, менялось и отношение общества к практике улучшения человеческого организма кибернетическими устройствами. Контролируемая и одновременно несдерживаемая эволюция, на путь которой ступила земная цивилизация, диктовала свои требования к совершенствованию человека. Человек будущего не будет никогда болеть, физиологические и метаболические реакции его организма всегда будут оптимальными и сбалансированными. Ощущение комфорта у такого человека будет сохраняться в широком диапазоне условий окружающей среды. Основными факторами, определяющими его жизнестойкость, станут энергетическая вооруженность и автономность. Многосторонний процесс улучшения человека неизбежно затронет морфологические признаки, строение физического тела человека.

Что касается психического устройства человека, его эмоций и чувств, моральных, нравственных и этических принципов, то с приобретением новых физических возможностей, психика человека предположительно станет более уравновешенной, устойчивой и сильной. На этой крепкой основе прорастут новые, не существующие ранее, чувства и эмоции, которые окажут благотворное влияние на развитие всего человеческого общества в целом. Именно такой сценарий эволюции психологической сферы человека предлагался к рассмотрению учеными-прогнозистами в качестве наиболее вероятного. При всей своей вековой испорченности, человечество в конечном итоге совершало правильные поступки, даже если это были шаги по исправлению прежних ошибок. С ростом благосостояния земной цивилизации, что проявилось в решении проблем питания, здравоохранения, экологии, в повышении уровня интеллектуального развития, большинство глубинных причин социальных бунтов и недовольства канули в вечность, общий уровень нравственной устойчивости общества повысился. Следовало ожидать и впредь, что уверенность каждого индивидуума и всего общества в безопасном и обеспеченном будущем приведет к укреплению морали и нравственности, а не к деструктивным тенденциям.

Расширение возможностей человека в недалеком будущем, причем расширение кардинальное, не сможет быть произведено лишь путем изменения биохимии человека, даже если говорить о замене углеродной основы жизни на иную. Необходимым условием является также использование кибернетических устройств в организме человека, или как принято говорить киборгизация человека. Различия в значениях физических параметров, определяющих основу кибернетической и углеродной (равно как и любой другой химической) форм жизни, составляют десятки и тысячи раз. Быстродействие, скрупулезность и надежность кибернетических устройств, если подойти к оценке их возможностей без излишней эмоциональности, делали такие устройства предпочтительными при улучшении человека, в сравнении с биологическими тканями и органами. Но прежде чем цивилизация людей станет цивилизацией кибернетической (если подобная необходимость сохраниться к тому времени) неизбежен длительный период сосуществования представителей человечества, имеющих различные биохимические, биологические и кибернетические улучшения и их комбинации. Наступление такого периода в истории человечества предопределено желанием человека, интересно жить и больше уметь. В принципе совместное существование не таит в себе опасности, если этот процесс будет в достаточной мере растянут во времени, таким образом, чтобы человеческая терпимость постепенно достигла максимального уровня. Ну, а если подойти к данному вопросу с философской точки зрения, то человечество, изначально разделенное на расы и народы, всегда сосуществовало и терпело. История земной цивилизации есть не что иное, как история сосуществования антагонистических социальных и национальных групп с различными, порой противоположными взглядами на многие стороны жизни.

В это же время были завершены эксперименты по выращиванию из зародышевых клеток человека целостных органов, которые стали итогом многолетнего сотрудничества медиков, генетиков, химиков и фармацевтов. Давно было известно, что зародышевые клетки, которые присутствуют во всех тканях человеческого организма (будто специально подготовленные природой) обладают уникальными свойствами. Из любой зародышевой клетки можно вырастить специализированные клетки различного типа, которые будут положены в основу обновленных тканей и органов. Подобная теоретическая возможность для своего практического воплощения требовала преодоления значительных трудностей. Для реализации генетической программы, содержащейся в ДНК зародышевой клетки, эволюция выработала сложные биохимические механизмы. Данная программа в естественных условиях всегда реализовывалась в составе целостного живого организма. Выделить из миллионов взаимосвязанных метаболических реакций тысячи и десятки тысяч реакций, определяющих конкретный случай выращивания тканей и органов, и реализовать их вне организма, и при этом не потерять в качестве, было задачей сверхсложной. Однако эта задача все же была успешно решена. Для ее решения пришлось создать новые биотехнологии, при помощи которых производились десятки тысяч видов специализированных белковых молекул и тысячи других химических соединений. При этом приоритет отдавался синтезу химических соединений, свойственных организму человека.

Еще одной проблемой, которая являлась основой технологий омоложения человеческого организма, была проблема целевого пробуждения зародышевых клеток, находящихся в организме человека. Желаемым итогом виделось выращивание новых тканей и органов непосредственно в организме человека для замены поврежденных или плохо работающих. При этом процессы выращивания новых органов и процессы утилизации старых осуществлялись в организме человека без какого-либо хирургического вмешательства, при помощи метаболических реакций и методов генной инженерии.

Значительным достижением в области моделирования человеческого организма стала разработка компьютерной модели, отображающей процесс развития человеческого зародыша. Данная модель охватывала период от момента слияния двух половых клеток до рождения жизнеспособного младенца, и отображала пошаговую последовательность отработки генетической программы, заложенной в оплодотворенной яйцеклетке, а также механизмы ее реализации. Модель была выполнена без излишней детализации, и содержала информацию о взаимосвязях и взаимном влиянии основных составляющих процесса, изложенную в виде причинно-следственных цепочек «ген – белок – признак» и «ген – белок – реакция». Более детальная информация, например, о пространственной структуре белковых молекул и тонкостях биохимических реакций отсутствовала.

Подобное упрощение позволило вычленить главное, существенное, оставив без внимания второстепенное, и тем самым способствовало формированию интерактивной модели, отображающей процесс развития человеческого зародыша. Упрощение компьютерной модели, при сохранении ее достоверности способствовало изложению ее в виде сложной математической функции. Заданная последовательность нуклеотидов, как набор исходных параметров, задавала индивидуальные признаки и особенности модели сформировавшегося человеческого организма, что и являлось основной задачей моделирования. Изменение исходных параметров приводило к формированию виртуального человеческого организма с измененными признаками. Данная модель являлась полезным и необходимым инструментом для изучения механизмов реализации генетической информации. Поскольку количество расшифрованных геномов человека достигло уже ста тысяч, то материал для улучшения и совершенствования компьютерной модели имелся в достаточном количестве. Действительно, при доводке модели ученые брали в качестве поверочных исходных данных расшифрованные геномы людей, что давало возможность сравнить конечные результаты компьютерного моделирования с реальным набором признаков. Работа модели в интерактивном режиме, при которой индивидуальные особенности генома человека на глазах превращались в видимые признаки, давала хорошую возможность для изучения причинно-следственных взаимосвязей, корреляций и отношений более сложного порядка в организме человека.

Кроме базы данных расшифрованных геномов человека, существовала еще более ценная информация – расшифрованные последовательности нуклеотидов в оплодотворенных яйцеклетках и в клетках зародышей разных этапов развития, из которых должны были родиться близнецы. Ценность ее была обусловлена тем, что организмы близнецов в своем развитии следовали одной и той же генетической программе, и любые данные, зафиксировавшие состояние прерванной программы у одного из близнецов, являлись уникальным материалом для сравнительного анализа. Подобный материал, собранный по крупицам по всему миру, позволял с удивительной точностью настроить компьютерную модель, путем дублирования известных процессов реализации наследственной информации. Процесс развития жизнеспособного младенца из оплодотворенной яйцеклетки, при известных начальных и конечных параметрах мог идти только одним путем. Повторение этого пути в интерактивной модели и являлось фактом осознания правильности наших представлений о механизмах и принципах работы генома человека.

На этой же модели отрабатывались возможные варианты развития человеческого организма, за счет использования разнообразных естественных последовательностей нуклеотидов. Результаты моделирования показали, что замена значительного числа генов в оплодотворенной яйцеклетке другими, имеющими, если можно так сказать, большую жизненную силу, теоретически возможна и должна привести к появлению на свет более жизнеспособного организма. Параллельно определялись критические границы параметров генома человека, при которых виртуальный новорожденный не являлся жизнеспособным. Эта работа проводилась с целью уточнения прежних представлений о пределах выживаемости людей с дефектными генами.

Наряду с изучением тайн генома человека ученые скрупулезно изучали процессы жизнедеятельности и жизнеобеспечения, свойственные различным видам земной фауны. Исследователи, изучающие метаболизм редких и сельскохозяйственных животных, организмов с выдающимися признаками, постоянно пополняли копилку знаний новой информацией. В ходе исследовательских работ были разработаны сотни локальных компьютерных моделей, отображающих отдельные метаболические процессы у некоторых видов животных, рыб, насекомых. Изучение тонкостей метаболизма животных имело большую практическую ценность для улучшения человеческого организма, поскольку для человека было весьма заманчиво приобрести некоторые способности и возможности, свойственные животным. На долгом пути эволюции белковые формы жизни, приспосабливаясь к меняющимся условиям существования, выработали множество оригинальных механизмов выживания. Представители земной биосферы, имеющие изначально единый генетический код, приобрели в ходе эволюции индивидуальные различия, которые позволили им занять природные ниши за счет узкой специализации. При этом сам генетический код не изменился, или иными словами, основа всей земной жизни осталась прежней. Сотни тысяч специализированных биохимических реакций и миллионы различных белков, которые являлись результатом эволюционного отбора и приспособляемости, были реализованы на единой базе универсального генетического кода.

Существование универсального генетического кода значительно облегчало задачу ученых. Можно было с уверенностью сказать, что улучшение человеческого организма до определенных пределов может быть осуществлено на основе генетического материала земных организмов, без применения искусственных генов. Эволюционные находки, позволившие жизни на Земле занять все природные ниши, являлись просто оптимальными комбинациями белковых молекул и биохимических реакций. Их массовое изучение позволило собрать необходимые данные и провести углубленный анализ, направленный на выявление закономерностей эволюции биологической жизни на Земле. Анализ привел к интересным выводам. Первым выводом являлось то, что количество видов животных организмов, которые могут быть реализованы на основе универсального генетического кода весьма велико, и многократно превышает число видов существующих на планете. Разнообразие организмов определяется комбинацией окружающих природных условий и естественными мутациями. Важным выводом стало понимание того, что на основе генома человека могут быть продублированы любые находки эволюции, реализованные в других организмах, то есть человек может быть улучшен за счет использования естественных генов, белков и биохимических реакций, присущих другим земным организмам. Третий вывод, касался безусловной связи природных условий планеты Земля с существующим генетическим кодом. Следствием из этого являлась необходимость изменения генетического кода человека при колонизации других планет с иными природными условиями, иным химическим составом.

В ходе анализа также был выделен прагеном – тот первоначальный набор генов, который в процессе эволюции породил существующее разнообразие жизненных форм на Земле. Аналитическая находка позволяла построить в скором будущем интерактивную компьютерную модель, отображающую процесс эволюции белковой жизни на нашей планете.

В это же время появились первые полноценные искусственные гены, разработанные для улучшения сельскохозяйственных растений и животных. Это не были искусственные аналоги природных генов, созданием которых ученые занимались при отработке технологий генной инженерии еще в начале двадцать первого века. Это были совершенно новые для земной биосферы гены, не имеющие аналогов в генотипах земных животных и растений. Уникальность этих биохимических конструкций, несущих в себе новые генетические программы для существующих организмов, заключалась в том, что они не только определяли новые признаки, но и гармонично вписывались в существующие метаболические процессы и генетические механизмы. Именно трудности при совмещении искусственных и естественных генов для своего преодоления потребовали более трех десятилетий напряженной работы специалистов многих наук. В конечном итоге ученым все же удалось имплантировать первый искусственный ген в ДНК животной клетки и вырастить жизнеспособный организм с новыми признаками. При этом побочные биохимические реакции и белковые взаимодействия отсутствовали.

Наиболее значимым, с практической точки зрения, событием стало создание искусственных генов для улучшения сельскохозяйственных растений, а именно позволяющих им осуществлять процесс фотосинтеза, используя инфракрасное (тепловое) излучение. Массовое использование улучшенных сельскохозяйственных растений расширяло область их распространения, вплоть до зон с температурой несколько градусов выше нуля по Цельсию и уменьшало сроки выращивания за счет беспрерывного процесса фотосинтеза. Улучшенные растения приобрели способность расти и плодоносить в абсолютной темноте, используя энергию теплового излучения окружающей среды, вплоть до температуры в несколько градусов выше нуля по Цельсию. Дальнейшее расширение температурного диапазона в область отрицательных температур, требовало разработки несуществующих в природе метаболических реакций, химических соединений и органических растворителей, заменяющих воду.

Было разработано и создано несколько видов искусственных генов для улучшения сельскохозяйственных животных. Применение таких искусственных генов усиливало какой-либо один полезный признак, присущий животному организму и ранее. Например, для животных, являющихся производителями пищевых продуктов, крайне желательным было укрепление существующей иммунной системы. Для этого были сконструированы искусственные гены, укрепляющие иммунную систему животных. На практике получалось, что улучшенное животное практически не болеет, не является носителем болезнетворных микробов и вирусов, не накапливает в своем организме тяжелые металлы и токсичные соединения. Подобные животные являлись предтечей продуцентов индивидуальных пищевых продуктов для улучшенных людей будущего.

Практическое применение искусственных генов потребовало разработки надежных защитных систем, препятствующих миграции этих генов из наследственного материала улучшенных организмов в геномы других животных и растений. Для этого были разработаны несколько способов. Основным являлся способ быстрого разрушения искусственных генов вне улучшенного организма. Искусственные гены, представляющие собой сложные химические соединения, проектировались таким образом, чтобы выполнять расчетные функции в узком диапазоне физических и химических параметров. Такие параметры существовали внутри клеток неповрежденных, здоровых тканей и органов. Именно в условиях внутриклеточной среды искусственные гены могли реализовывать свои программы. Любое отклонение параметров от оптимальных условий внутриклеточной среды, в том числе и выход искусственных генов в окружающую среду, автоматически приводило к разрушению искусственного гена на составляющие, не несущие какой-либо наследственной информации и безвредных с точки зрения мутагенной активности. Таким образом, полностью исключалась возможность сохранения целостности и активности искусственных генов при малейших отклонениях параметров среды от оптимальных условий. Генетический искусственный материал задолго до момента, когда он мог сблизиться с генетическим природным материалом другого организма, просто переставал быть генетическим материалом и превращался в набор химических соединений.

Другим способом, препятствующим перемещению искусственных генов из организма в организм, являлось их заведомо усложненное устройство. Искусственные гены, которые фактически являлись участками молекулы ДНК, кроме естественных чередующихся элементов (остатка фосфорной кислоты и дезоксирибозы) содержали в себе дополнительные химические соединения в больших количествах. Такие соединения выполняли функции контролирующих систем, препятствующих считыванию наследственной информации чуждыми данному организму механизмами. На практике это означало то, что если искусственный ген каким-то образом попадет в чужой геном и даже займет свое место в молекуле ДНК другого организма, то наследственная и рабочая информация, записанная в искусственном гене, не сможет быть прочитана и реализована. Считывание информации с молекулы ДНК, осуществляемое сложными молекулами, при их первом контакте с контролирующими системами искусственных генов будет прервано, а искусственные гены превратятся в инертное химическое соединение, не несущее наследственной информации. Недостатком этого способа являлась необходимость использования одновременно с искусственными генами сложных искусственных молекул, считывающих информацию с молекулы ДНК

Применение искусственных генов для улучшения животных и растений являлось сложным и многоаспектным процессом. Гораздо проще обстояло дело с улучшением микроорганизмов путем введения в их генетический аппарат искусственных генов. Благодаря своему более простому строению в сравнении с животными или растительными организмами, и почти мгновенному результату, видимому спустя часы после начала эксперимента, микроорганизмы являлись оптимальными объектами для отработки генетических теорий. Большинство искусственных генов вводилось в микроорганизмы именно в научных целях. Однако и сами микроорганизмы, составляющие существенную долю земной биосферы и выполняющие множество полезных функций в промышленности и сельском хозяйстве планеты, являлись важными объектами для улучшения.

Научные исследования в микробиологии привели к появлению вначале единиц, а позже и сотен видов микроорганизмов, улучшенных естественными генами. Практически не существовало области хозяйственной деятельности, в которой микроорганизмы не играли бы значительную роль. Например, в сельском хозяйстве улучшенные микроорганизмы возрождали плодородие почв, оптимизируя их структуру и химический состав, накапливали воду и микроэлементы в удобной для использования высшими растениями форме, уничтожали патогенную микрофлору, извлекали из окружающей среды минеральные удобрения, самостоятельно производили удобрения органические. Многие виды почвенных улучшенных микроорганизмов применялись для выполнения экологических программ. Их функция заключалась в ускоренном разложении на безопасные составляющие органических и неорганических соединений, в том числе токсинов, пестицидов, угарного газа, окислов азота и т.п. Большое разнообразие почв и природных условий, существующее на Земле, требовало большого разнообразия микроорганизмов, предназначенных для улучшения различных типов почв и формирования оптимального химического окружения при выращивании полезных растений.

Огромное количество задач, решаемых посредством использования улучшенных и искусственных микроорганизмов, требовало создания все новых и новых их видов. Например, энергоемкие и затратные технологии добычи полезных ископаемых могли быть с успехом заменены биотехнологиями, основанными на применении специализированных микроорганизмов. Такие микроорганизмы были созданы. Объединенные в обширные колонии, они успешно извлекали оксиды и соли металлов непосредственно из измельченной руды, а также из минерализованных подземных вод, жидких промышленных отходов и морской воды. Извлекающие фабрики перерабатывали минеральное сырье, в качестве которого выступали микроорганизмы, выполнившие свои функции по накоплению в себе полезных ископаемых. Иными словами произошел значительный технологический прорыв в направлении идеальных технологий добычи полезных ископаемых. Процесс добычи полезных ископаемых теперь осуществлялся менее затратным способом, путем переработки возобновляемых природных ресурсов, при минимальном участии человека и без экологических последствий для природного окружения.

Перспективным и интенсивно развивающимся направлением являлась разработка специализированных микроорганизмов для целей экологической очистки ранее загрязненных участков планеты. За годы неконтролируемого научно-технического прогресса человечество заплатило многочисленными свалками отходов, отвалами отработанных шахт и карьеров, отравленными водоемами и загрязненной почвой. Масштабы техногенных загрязнений были настолько велики, что для их полной ликвидации требовалось изменить структуру мирового хозяйства, вплоть до создания специализированных отраслей, если подходить к решению проблемы загрязнения окружающей среды традиционными способами. Однако та же задача могла быть решена при помощи специализированных микроорганизмов, разрушающих накопившиеся химические соединения на безопасные для окружающей среды составляющие.

Более перспективным способом ликвидации техногенных загрязнений являлось избирательное извлечение из мест накоплений вредных и опасных химических соединений при помощи искусственных микроорганизмов. После такого биологического извлечения концентрированные химические соединения использовались как ценное вторичное сырье. Поскольку промышленные и бытовые свалки содержали множество различных химических веществ, то для эффективной переработки их содержимого требовались целые сообщества микроорганизмов, насчитывающие сотни различных видов микробов. Места захоронения отходов, заселенные различными видами улучшенных и искусственных микроорганизмов, по сути, являлись смешанными биоценозами, в которых соседствовали естественные и искусственные организмы. Еще их можно было назвать химико-биологическими реакторами, в которых одновременно происходили химические и метаболические реакции. Разнообразие химических соединений, содержащихся в местах захоронения отходов, а также возможность осуществления неконтролируемых химических реакций, увеличивали вероятность возникновения новых видов и штаммов микроорганизмов, которые могли быть опасными для людей. Поэтому, при конструировании искусственных микроорганизмов для обезвреживания отходов особое внимание уделялось защите искусственного наследственного материала от самопроизвольного распространения и ограничению срока существования специализированных микроорганизмов.

Для этого применялся позаимствованный у Природы принцип, согласно которому продолжительность существования и функционирования клетки определялась фиксированным количеством клеточных делений. Биотехнологи, производившие посев микроорганизмов в местах захоронения отходов с математической точностью могли рассчитать, какое их количество требовалась для выполнения поставленной задачи по обезвреживанию вредных и опасных химических веществ, и в какие сроки будет выполнена эта работа. В свою очередь генные инженеры проектировали и выращивали требуемое сообщество микроорганизмов, имеющих запрограммированный срок существования. После выполнения поставленной задачи все используемые микроорганизмы погибали, а генетический материал распадался на безопасные составляющие в момент гибели организма носителя.

Интенсивно развивались исследования, направленные на разработку новых пищевых продуктов. При этом особое внимание уделялось созданию пищевых продуктов, имеющих положительные дополнительные качества, а также продуктов индивидуального назначения. И если второе направление оставалось все еще делом ближайшего будущего, то новые пищевые продукты с дополнительными качествами могли кардинально повлиять на медицину и фармацевтику уже сегодня. Во всем мире завоевывала популярность новая концепция оздоровления и лечения человека, посредством пищевых продуктов с дополнительными качествами.

Действительно, для поддержания процессов жизнедеятельности человеку требуется несколько раз в сутки вводить в организм питательные вещества. Для профилактики и оздоровления своего организма, поддержания метаболических процессов на оптимальном уровне человеку также необходимо потреблять определенные химические соединения. И в том и в другом случае человеческий организм нуждается в поступлении химических соединений для поддержания на должном уровне процессов жизнеобеспечения. Сам собой напрашивался вывод, о необходимости объединить химические соединения различного назначения воедино, в приятную и привычную форму пищевых продуктов, способных обеспечить организм человека одновременно питательными веществами и лекарственными препаратами. Значительная часть лекарственных препаратов, конечно же, имела профилактическое назначение, и препятствовала множеству заболеваний и старению организма.

При всей своей естественности (множество пищевых продуктов изначально обладают профилактическими и лечебными свойствами) и кажущейся простоте, данная концепция затрагивала развитие многих научных направлений. Чтобы объединить вместе пищу и лекарство, сохранив при этом приятный вкус нового продукта и полезные свойства его составляющих, можно было пойти по пути изолирования лекарства от вкусовых рецепторов человека на период приема пищи. Этот вариант употребления в пищу продуктов с незаметными для потребителя лекарственными добавками, не являлся новшеством, и мало чем отличался от традиционного раздельного приема пищи и лекарств. Более естественным и перспективным являлся способ, когда пища приготавливалась из продуктов естественного происхождения, имеющих в своем составе кроме традиционных белков, жиров и углеводов дополнительные профилактические и лечебные вещества. Для этого требовалось создать генетически модифицированные растительные и животные организмы, продуцирующие такие профилактические и лечебные средства. При этом следовало помнить, что главной задачей является производство пищевых продуктов, а не конструирование биологических реакторов для производства фармацевтических препаратов. Традиционное питание человека основывалось на потреблении разнообразных пищевых продуктов, к тому же перечень профилактических и лекарственных веществ, необходимых человеку в разные периоды жизни, был весьма значительным. Поэтому, для выполнения поставленной задачи требовалось сконструировать и создать более ста видов модифицированных генетически, в том числе и искусственными генами, растительных и животных организмов, способных удовлетворить потребности общества в новых пищевых продуктах. Создание такого количества сложных организмов с искусственными генами, причем способных размножаться, было задачей, находящейся за границей возможностей существующих технологий. Поэтому многие теоретические разработки, касающиеся совместного биологического синтеза питательных, энергетических, лекарственных и биологически активных веществ, а также конструкции искусственных генов, программирующих подобный синтез, на данном этапе развития технологий существовали в основном в виде компьютерных моделей.

Зато были реализованы на практике некоторые блестящие теоретические разработки биологически активных препаратов, производимых генетически модифицированными растительными организмами. Для этого геном растений был модифицирован естественными генами традиционных продуцентов биологически активных препаратов, таких как женьшень, лимонник, золотой корень и др.

Достижения во многих отраслях науки и техники создали предпосылки для практического улучшения человека. На общем фоне повсеместного использования организмов, модифицированных искусственными генами, вопросы улучшения человека казались всего лишь делом времени. Строго говоря, процесс улучшения человеческого организма осуществлялся уже несколько десятилетий. Первыми шагами в этом направлении стали операции по исправлению дефектных генов, производимые при лечении наследственных заболеваний. Именно на этом опытном материале были отработаны методы избирательного воздействия на определенные гены непосредственно в живых клетках человеческого организма. К числу подобных методов воздействия относились замена, угнетение и активирование отдельных генов и групп генов. Полученные знания позже были применены в технологиях увеличения продолжительности человеческой жизни путем восстановления функций желез внутренней секреции, а также для восстановления функций других жизненно важных органов непосредственно в организме человека. Накопленная информация использовалась также при разработке технологий контролируемого выращивания органов вне человеческого организма.

Все прежние попытки улучшения человека были направлены на улучшение организма конкретного индивидуума. В четвертом десятилетии появились технические возможности для улучшения человека как вида, с последующим наследованием улучшенных признаков. Новые технологии базировались на полной изученности механизмов реализации и наследования генетической информации. Стала технически осуществимой массовая замена генов, как в половых клетках человека, так и в оплодотворенной яйцеклетке. Подобная замена была возможна как для отдельных генов, так и для целых групп генов. Если говорить упрощенно, технологии улучшения человеческого генома базировались на простой замене стандартных природных генов на другие. Задолго до того как используемые гены извлекались из хранилищ для практического применения, их поведение в процессах реализации наследственной информации и ожидаемый результат применения моделировались на соответствующих уровнях ЕПВМ. При всех сложностях, сопутствующих массовой замене генов, вероятность положительного результата при существенном изменении генома человека, оставалась высокой и достигала девяноста процентов.

Начало практического улучшения человека как вида открывало для нового поколения ошеломляющие перспективы. Лучшее из генофонда человечества, отобранное эволюцией за миллионы лет и рассыпанное по расам, народностям и отдельным людям теперь стало возможным собрать воедино и наградить этим ценным даром каждого новорожденного. Естественно, подбирая подходящие эталонные признаки, родители будущего ребенка реализовывали собственные желания и предпочтения. С точки зрения дальнейшей эволюции земной цивилизации генофонд человечества должен будет качественно улучшиться в ближайшие десятилетия. Даже без применения искусственных генов произойдет увеличение срока жизни, укрепление здоровья, увеличение интеллектуального и физического потенциала человека. Существовали некоторые опасения по поводу похожести улучшенных людей, но они быстро рассеялись после проведения серьезных социологических исследований. Различия в индивидуальном понимании критериев красоты, здоровья, интеллекта, нравственных и моральных качеств, неизбежно приведут к появлению на свет непохожих индивидуумов. Устранение существующих ранее этических и технических препятствий на пути улучшения человека как вида, привело к появлению на свет в конце четвертого десятилетия нескольких тысяч младенцев, имеющих улучшенный, а в ряде случаев и эталонный набор генов. И это стало началом процесса совершенствования человека как вида.

И если официальная видимая часть экспериментов на геноме человека, включая рождение улучшенных младенцев, производилась с одобрения общества и несла в себе созидательные черты, то параллельно набирала обороты практика тайного улучшения человеческого генома с далеко не благими намерениями.

Государство как надобщественная структура, во многом поступающая не по законам морали и нравственности, а по первобытным законам джунглей, в лице спецслужб приступило к выращиванию улучшенных агентов, солдат, узкоспециализированных профессионалов. И этот процесс осуществлялся во многих странах мира, большинство из которых принято было называть развитыми. В этих странах в засекреченных лабораториях и научных центрах создавались совершенные биологические машины для специальных операций на основе человеческого организма. Сейчас они имели облик безобидных младенцев, которые в недалеком будущем превратятся в безжалостных и лишенных сомнений профессионалов специальных подразделений. Очевидно, что предпочтения при отборе качеств и признаков для улучшенных солдат, были несколько иными, чем при отборе качеств и признаков для своих детей, производимом родителями. Официальная наука не использовала пока еще для улучшения людей искусственные гены, частично из опасения получить кошмарный результат, и тем самым приостановить в целом прогрессивный процесс улучшения человека, частично из этических побуждений. Несмотря на то, что при испытаниях искусственных генов, в том числе пригодных для улучшения человеческого организма, были получены обнадеживающие результаты, специалистов, призывающих опробовать их на себе и на своих детях, практически не встречалось.

В то же время не отягощенные требованиями морали исследователи, в тайных научных лабораториях применяли полученные результаты без каких-либо ограничений, выполняя заказ на создание специализированного человеческого организма, имеющего гипертрофированные возможности. В тех странах мира, где в тайне создавался модифицированный искусственными генами человеческий организм, суммарно за десятилетие было реализовано около сотни таких попыток. Не все попытки выращивания модифицированного человеческого организма были неудачными. К концу десятилетия в мире уже насчитывалось до двух десятков детей, чьи метаболические реакции отличались от реакций обычного человека, и были запрограммированы искусственными генами. Необходимыми качествами, которыми должен был обладать улучшенный искусственными генами человеческий организм, с точки зрения военных и спецслужб, была повышенная устойчивость к воздействию высокой радиации, отравляющих веществ, биологического оружия, а также способность функционировать с большими физическими повреждениями.

Строго говоря, обладание подобными признаками было желательным для любого человека в обыденной жизни, особенно для специалистов многих опасных профессий, поскольку значительно увеличивало жизнестойкость индивидуума. Основным препятствием для интенсификации процесса улучшения человеческого организма за счет применения искусственных генов являлась неизбежное изменение внешнего вида и внутреннего строения человека.

Отношение человека к действительности изначально является консервативным, привычное окружение кажется ему оптимальным состоянием, а революционные изменения преждевременными и излишними. В этом есть великий смысл, направленный на сохранение достигнутого на пути эволюции. Отношение к действительности всего общества консервативно вдвойне. Отсюда постоянное противоречие между существующими возможностями науки и отношением общества к их практической реализации. В конечном итоге многие из предлагаемых учеными вариантов осуществляются, но с задержкой в десятки лет. Процесс этот объективный и определен темпами изменения этических и моральных воззрений всего общества.

В целом улучшение человека естественными генами воспринималось обществом благоприятно, хотя во многом эта терпимость основывалась на неизменности внешнего вида и внутреннего строения человеческого организма. Применение искусственных генов для улучшения людей неизбежно должно было привести к изменению внешнего вида и внутреннего устройства человека, что являлось непривычным и пока еще неприемлемым с точки зрения традиционной морали и этики. Это являлось основной причиной приостановки процесса улучшения человеческого генома искусственными генами.

При всей своей несовместимости с этическими и моральными нормами общества, тайная практика улучшения людей имела также и положительную сторону, заключавшуюся в получении новых знаний, которые невозможно было получить другими способами. Ученых, которые проводили тайные опыты по изменению генома человека путем внедрения искусственных генов, и осуществляли на практике выращивание улучшенных людей, ожидало всеобщее осуждение и негодование, а знания, полученные ими, вызывали уважение профессионалов.

По большому счету начинался новый этап в развитии цивилизации, на протяжении которого существующее человеческое общество будет преобразовано в общество, объединяющее различные биологические носители человеческого интеллекта. Те тысячи младенцев, которые получили в наследство от цивилизации максимальные возможности и улучшенный (порой даже эталонный) геном, получили также возможность жить на гораздо более насыщенном энергетическом уровне, что предопределяло боле высокий уровень мышления и творчества, и последующее изменение этики и морали. Даже без профилактического вмешательства в организм, срок их жизни прогнозировался в 120-150 лет с продолжительностью активной работоспособной фазы около ста лет. Продолжительность жизненного срока и постоянное нахождение в обществе себе подобных, будут способствовать личностному росту индивидуума до состояния мудрости, что само по себе является достаточным условием для избежания трагических ошибок и непредвиденных опасностей в процессе эволюции человеческого общества.

Диапазон возможных переделок человеческого организма был широк – от улучшения существующих органов до выращивания новых, от корректировки некоторых метаболических реакций до создания практически бессмертного организма, основанного на небелковом метаболизме. Самое серьезное внимание уделялось вопросам улучшения организма уже живущих людей учетом различий в возрасте, индивидуальных особенностей организма, привычек и профессиональных требований. Выращивание улучшенного человека посредством введения искусственных генов в ДНК половых клеток, являлось делом, требующим больших познаний и относительно несложных технологий, поскольку при таком подходе подавляющая часть работы выполнялась присущими человеку природными механизмами. А вот улучшение сформировавшегося человеческого организма, состоящего из миллиардов и миллиардов дифференцированных клеток, являлось делом на порядки более сложным. Технологии восстановления утраченных функций изношенных органов и тканей непосредственно в живом организме, основанные на целевой доставке нормализующих работу генов препаратов одновременно во множество клеток, могли восстановить клеточную деятельность и вдохнуть новую жизнь в старые органы. Добавить новые функции или кардинально изменить существующие функции не представлялось возможным. Дифференцированная клетка теряла навсегда ту гибкость и переналаживаемость, которые были присущи ей на ранних стадиях развития. Иными словами, изменить свою специализацию в функционирующем организме и начать выполнять новые функции дифференцированная клетка не была способна, в отличие от имеющихся в каждом организме зародышевых клеток.

Поэтому, медики и геронтологи практиковали иной подход. Из взятой у взрослого человека зародышевой клетки выращивался вне организма новый орган, который затем пересаживался больному, заменяя поврежденный или утративший свои функции орган. На первой стадии процесса выращивания нового органа генетический материал зародышевой клетки улучшался путем добавления эталонных генов и изъятия генов неоптимальных. Дальнейшее выращивание целостного органа велось в соответствии с отработанными за десятилетия технологиями. Такой подход позволял заменять в организме взрослого человека отдельные органы, утратившие свои функции, на новые улучшенные органы, способные эффективно выполнять возложенные на них задачи. Замена одного или нескольких слабых звеньев в цепи сложных иерархических взаимоотношений человеческого организма, на более крепкие, оптимально функционирующие звенья, порождала стойкий нормализующий эффект во всем организме. Остальные органы и системы человеческого организма в короткий срок улучшали и частично восстанавливали свои функции, словно равняясь на появившегося лидера.

При улучшении организма взрослого человека на практике достаточно часто появлялась возможность восстановления функций изношенных органов и тканей без их замены. Иногда достаточно было массированного воздействия на специализированные клетки одного вида, выполняющие узкие функции, например производящие какой-либо гормон, фермент и т.п. При таком воздействии осуществлялась замена естественных генов, ответственных за синтез конкретного гормона, фермента или другого вещества, на эталонные гены, причем сразу во всех специализированных клетках. Подобные операции осуществлялись при помощи средств целевой доставки нового поколения. При этом эталонные гены доставлялись непосредственно к участку ДНК, содержащему дефектные гены, требующие замены. Для обеспечения медицинских учреждений средствами целевой доставки, в том числе и по индивидуальным заказам, работала целая индустрия по их производству, представленная сотнями специализированных предприятий.

В рассматриваемый период времени уже существовала обширная база данных компьютерных моделей химических соединений. Количество таких моделей приближалось к десяти миллионам, и хотя это была капля в море по сравнению с числом возможных соединений химических элементов, важнейшие компоненты белковой жизни и земных технологий в основном уже были представлены компьютерными моделями. База данных включала в себя, кроме всего прочего, около двух миллионов компьютерных моделей белковых соединений, представленных в ЕПВМ отдельным уровнем. Компьютерные модели химических соединений разрабатывались по единым стандартам и представляли собой пространственное распределение вещества и энергии атомов и молекул, изложенное максимально точно исходя из законов физики. Единые стандарты описания химических соединений в виде индивидуальных пространственных распределений вещества и энергии, определяющих химические свойства вещества, позволили свести расчет продуктов химических реакций к решению математических уравнений. Решением системы уравнений, сложность и количество которых задавались числом атомов в исходных химических соединениях, являлось результирующее распределение в пространстве вещества и энергии, представляющее собой не что иное, как математическое описание нового химического соединения. Основываясь на единых стандартах, компьютерные программы в автоматическом режиме, денно и нощно, анализировали возможные сочетания имеющихся компьютерных моделей, строили модели новых химических соединений, систематизировали их по разнообразным признакам и критериям, и извещали специалистов химиков о самых интересных находках.

В дальнейшем систематизированные химические соединения, вернее их компьютерные модели скрупулезно изучались, уточнялась их пространственная структура и зависимость свойств от физико-химических параметров среды. В случае проявления интереса к новому химическому соединению и после уточнения свойств этого соединения на компьютерной модели, разрабатывался технологический процесс его получения в материальном вещественном виде. После фактического получения нового соединения, дальнейшие исследования проводились на объектах живой природы, с целью исключить неблагоприятное воздействие на биосферу планеты. Ежегодно создавались миллионы новых химических соединений, поэтому вопросы биологической безопасности стали еще более актуальными, и требовали как никогда, скрупулезных сплошных исследований всех новых химических соединений.

Благодаря интенсивному использованию базы данных удалось на новый уровень поднять технологии проектирования химических соединений с заданными свойствами. Во-первых, в базе данных химических соединений была осуществлена систематизация молекул по их свойствам, что позволило не конструировать вслепую новые химические соединения, а брать за основу уже существующие и апробированные. Во-вторых, новое программное обеспечение позволяло под заданные свойства химических соединений рассчитать пространственное распределение вещества и энергии проектируемой молекулы. Тем самым задача проектирования приобретала математический характер. В уже рассчитанную вещественно-энергетическую оболочку неизвестной молекулы требовалось вписать саму неизвестного строения и состава молекулу, которая являлась бы генератором такой вещественно-энергетической оболочки. Подобный подход являлся универсальным как для конструирования молекул неорганических соединений, так и для конструирования белковых молекул. Единственное отличие заключалось в увеличенных сроках, необходимых для расчета компьютерных моделей белковых молекул, по сравнению с конструированием относительно несложных неорганических молекул.

Интенсивное развитие технологий виртуального конструирования веществ с заданными свойствами возродило понятие молекулярного дизайна. Под этим термином понималась окончательная доводка пространственной структуры конструируемой молекулы до состояния, по максимуму обеспечивающего заданные свойства. При подобной доводке учитывались законы неопределенности микромира, квантовые эффекты и другие физические эффекты. К тому же одинаковая вещественно-энергетическая оболочка могла быть создана молекулами различных химических соединений, и наоборот множество вещественно-энергетических оболочек могли быть реализованы пространственными изменениями в расположении частей сложной молекулы, имеющей много степеней свободы. Все эти тонкости учитывались специалистами по молекулярному дизайну, которые дорабатывали молекулу химического соединения до наилучшего соответствия заданным свойствам. Можно было сказать, что при помощи программного обеспечения осуществлялся укрупненный предварительный отбор молекул претендентов, а дальнейшее совершенствование спроектированной молекулы производилось молекулярными дизайнерами на основе расчета, опыта и интуиции.

Проектирование химических соединений с заданными свойствами рано или поздно должно завершиться созданием моделей всех потенциально реализуемых химических соединений. На этом пути ученых ожидали удивительные открытия, и многие из них были сделаны в четвертом десятилетии. В частности были пересмотрены сложившиеся взгляды на молекулы, имеющие сверхсложное строение, как на нестабильные короткоживущие химические соединения. Изменилось также представление о белковой жизни, как о форме организации материи, оптимальной для существующих природных условий Земли. Теоретические расчеты показали, что существует обширный класс сверхсложных молекул, обладающих уникальной стабильностью, великолепно защищенных от энергетических воздействий, благодаря высоким энергоаккумулирующим свойствам. Подобные молекулы были на два-три порядка более сложными, чем любые из известных белковых молекул. Благодаря уникальности своих свойств они являлись наиболее подходящими кандидатами для осуществления многоступенчатых процессов синтеза, или иными словами хорошей основой для конструирования искусственных форм жизни. К тому же они могли использоваться для записи и хранения больших объемов информации, в том числе для хранения и передачи наследственной информации. Потенциально возможные формы искусственной жизни, основанные на новом классе сверхсложных молекул, могли использовать в качестве энергетического источника не только энергию химических связей вещества, но и энергию физических полей и излучений.

Продолжали совершенствоваться технологии молекулярной сборки вещества с заданными свойствами. Это выразилось в появлении множества специализированных технологий, ориентированных на производство больших количеств конструкционных, строительных, бытовых и специальных материалов. Расширение сферы применения материалов с улучшенными свойствами было стремительным, и к концу десятилетия подавляющее большинство ответственных узлов и комплектующих для промышленности, транспорта и быта, изготавливалось методом молекулярной сборки. Направлениями дальнейшего совершенствования применяемых в технике и технологиях материалов, являлись использование сверхчистых химических соединений с идеальной кристаллической структурой, использование сложных сплавов и композиционных смесей. Делом ближайшего будущего являлось производство структурированных материалов с разделенными функциями, своеобразных псевдоживых аналогов биологических тканей и органов, способных стать основой материалов нового поколения.

В технологиях молекулярной сборки традиционно применялись каталитические матрицы, успешно себя зарекомендовавшие. Независимо от того, из газовой, жидкостной фазы, или из расплава осуществлялось извлечение молекул химических соединений, технологии каталитических матриц во всех случаях имели общие черты. Структура и состав собираемого материала задавались строением и типом каталитической матрицы. Объемная структура собираемого вещества задавалась последовательностью применения и временем работы различных каталитических матриц. В каждый момент времени в зону сборки доставлялись необходимые компоненты и удалялись ставшие ненужными вещества.

В общем случае молекулярная сборка осуществлялась следующим образом. В некоей среде, содержащей необходимые для сборки компоненты и имеющей оптимальные физические параметры, устанавливалась каталитическая матрица (матрицы), способная перемещаться по заданной траектории над поверхностью сборки. Поверхность сборки представляла собой первый слой будущего материала, нанесенного на инертную подложку любым из известных способов и имеющего структуру, оптимальную для дальнейшего присоединения атомов и молекул. Суть технологии заключалась в том, что каталитическая матрица, приближаясь к поверхности сборки при наличии вблизи необходимых компонентов (атомов, ионов, молекул) извлекала нужный компонент из рабочей среды и присоединяла его к строго определенному месту в слое собираемого материала. Так, передвигаясь над поверхностью сборки по заданной траектории, каталитическая матрица осуществляла послойную сборку материала заданного состава. В случае, когда последующий слой вещества имел отличающийся от собранного слоя вещества химический состав или структуру, для его сборки использовалась другая, соответствующая новым требованиям каталитическая матрица. Замена одной каталитической матрицы на другую, производилась при абсолютно точном ее совмещении с опорными точками поверхности сборки.

Подобные технологии являлись универсальными и имели хорошие перспективы широкого применения. Теоретически методом молекулярной сборки можно было собрать вещество любой сложности, в том числе и вещество, повторяющее строение живой ткани. Однако данные технологии не могли быть применены для молекулярной сборки биологических живых тканей, поскольку единицей строения живых тканей являлась клетка - образование, которое нельзя охарактеризовать только пространственным расположением молекул и атомов вещества. Во всяком случае, это казалось невозможным при существующем уровне знаний и технологий.

На практике, многие элементарные акты присоединения молекул или атомов к сборочной поверхности не могли быть исполнены надлежащим образом. Причина заключалась в невозможности обеспечить эксклюзивное взаимодействие молекул и атомов из-за наличия разного рода помех, что отражалось на качестве собираемого вещества с заданными свойствами. Большинство таких помех устранялось при отладке технологического процесса. Однако некоторые из них носили фундаментальный характер и были обусловлены принципом неопределенности. Как следствие всегда существовала вероятность нарушения баланса энергий при осуществлении химической реакции. Это выражалось во внезапной потере или приобретении атомом или молекулой вещества некоторого количества энергии в локальном пространстве реакции. Как правило, такого количества энергии было достаточно для появления сбоев в процессе молекулярной сборки вещества. На макроуровне такие сбои выражались разбросом свойств отдельных атомов и молекул по сравнению с теоретическими данными.

В химии органического синтеза также во все больших масштабах применялась молекулярная сборка органических веществ, осуществляемая на каталитических матрицах. В основном новые технологии применялись для получения химических соединений повышенной чистоты, используемых в качестве сырья для дальнейшего синтеза. В некоторых случаях, например при синтезе полимеров с заданными свойствами, особое внимание уделялось формированию полимерных цепочек определенной структуры и строго определенному расположению сложных молекул в объеме вещества. Таким способом производили промышленные количества высококачественных катализаторов и ферментов. Использование сменных каталитических матриц позволяло в одних и тех же рабочих пространствах, на одном оборудовании осуществлять последовательную сборку различных органических соединений, при минимальных затратах энергетических и вещественных ресурсов. Технологии молекулярной сборки особенно эффективно работали при производстве органических соединений простого строения.

В короткие сроки на основе технологий молекулярной сборки был налажен промышленный выпуск аминокислот повышенной чистоты, которые применялись в пищевой промышленности, фармацевтике, сельском хозяйстве и многих других отраслях. Освоение молекулярной сборки аминокислот, в том числе и тех, которые не входили в состав земных организмов, дало импульс развитию и совершенствованию других новейших технологий. К их числу относились конструирование индивидуальных пищевых продуктов, создание новых белков для улучшения человеческого организма, создание сложных химических соединений, способных стать основой искусственной жизни, предназначенной для освоения планет Солнечной системы и дальнего космоса.

Все чаще задачи, которые человечество ставило перед собой, и которые традиционно решались в рамках отдельных научных дисциплин, требовали для своего решения участия множества наук, объединенных в единый инструмент. В особенности если речь шла о задачах, направленных на создание вещества с заданными свойствами. Исторически сложившееся деление вещества на живое и неживое обусловило возникновение и раздельное существование двух фундаментальных наук – химии и биологии. Бурное развитие генетики, одинаково эффективно использующей знания обеих дисциплин, показало, что химия и биология изучают единый процесс эволюции неживой материи к разумной материи, причем каждая из наук занимает свою нишу в процессе познания. Возможность виртуального конструирования сложных химических соединений с заданными свойствами окончательно стерла грань между объектами биологии (большими органическими молекулами) и объектами химии (молекулами разной степени сложности). Закончился процесс биологизации химии, на месте двух прежних наук возникла наука более высокого порядка, изучающая принципы и пути эволюции вещества, вооруженная смелыми теориями и новейшим инструментарием.

Одна из существующих смелых теорий утверждала, что в любую область пространства, в которой существует устойчивый круговорот вещества и энергии, может быть вписана последовательность химических реакций, образующих собственный цикл обмена веществом и энергией. Конечно, существовали известные физические ограничения, которые определялись минимальными количествами, концентрациями, энергиями и расстояниями. Эти ограничения не меняли сути, а только устанавливали границы применимости данной теории.

Другая теория допускала возможность создания последовательностей химических реакций, способных в окружающей среде, характеризующейся набором некоторых начальных параметров, запустить процесс эволюции окружающего вещества к более сложным формам организации материи. Важнейшим следствием этой теории являлась принципиальная возможность создания искусственной жизни и разума. Еще одним важным следствием был вывод о многообразии существующих жизненных форм во Вселенной. На практике это означало, что на некоторых небесных телах Солнечной системы можно запустить устойчивые последовательности химических реакций, не требующих дальнейшего вмешательства человека. С их помощью в близкой перспективе можно будет изменить природные условия на некоторых планетах, например состав атмосферы, минералогический состав поверхностных пород, температуру окружающей среды, а в далекой перспективе можно было ожидать зарождение новых жизненных форм и независимых эволюционных процессов.

Новые теории ускорили создание базы данных всех химических реакций, осуществленных экспериментально или рассчитанных теоретически на тот момент времени. Особое внимание уделялось химико-физическим параметрам окружающей среды, при которых рассматриваемые реакции протекали оптимальным образом. Классификация химических реакций по условиям их оптимального протекания и классификация потенциальных физических сред по возможности осуществления в них тех или иных реакций, позволили упростить конструирование устойчивых последовательностей химических реакций. Пользуясь классификаторами можно было продвигаться от заданных параметров окружающей среды к возможным химическим реакциям.

Расчеты, которые были произведены на реальном материале (задавались природные условия, существующие на Венере) привели к выявлению нескольких устойчивых последовательностей химических реакций, способных достаточно быстро изменить климат планеты. По одному из сценариев на поверхность планеты доставлялись сложные химические соединения, способные при высоких температурах и давлениях связывать углекислый газ атмосферы с химическими элементами, содержащимися в поверхностных породах. Эти сложные химические соединения кроме всего прочего могли самовоспроизводиться в течение длительного времени, используя для этого окружающие химические элементы и продукты химических реакций. Тем самым процесс связывания атмосферного углекислого газа приобретал длительный самоподдерживающийся характер. По второму сценарию в атмосфере планеты рассеивалось неорганическое вещество, способствующее образованию из углекислого газа неограниченно растущих углеродных волокон с выпадением их на поверхность Венеры. Осуществление на практике любого из вариантов позволяло уменьшить парниковый эффект за счет связывания углекислого газа атмосферы и снизить температуру поверхности планеты.

В контексте последних теоретических представлений, были рассчитаны некоторые низкотемпературные химические реакции, которые согласно прежним теориям не могли быть реализованы в принципе. В тех случаях, когда химическая реакция теоретически считалась нереализуемой из-за малой энергии химических связей в молекулах реагирующих соединений, источником недостающей энергии становились специализированные химические соединения. Такие соединения аккумулировали низкопотенциальную энергию окружающей среды и хранили ее в виде высокоэнергетических химических связей. Запас этой энергии мог расходоваться для осуществления синтеза химических соединений при низких температурах.

Новые возможности породили новые химические технологии, позволяющие синтезировать многие вещества при температурах более низких, чем в случае применения традиционных технологий. Правда, процесс синтеза стал прерывистым, так как включал в себя этап аккумулирования низкопотенциальной энергии и перевода ее в энергию высокоэнергетических химических связей, а также этап дальнейшего целевого использования. Нижняя граница температур, при которой теперь могли осуществляться многие реакции синтеза, понизилась до шестидесяти градусов ниже нуля по Цельсию, правда, при этом выход полезного продукта был небольшим. Тем не менее, осуществление химического синтеза при низких температурах, заставило по-другому взглянуть на традиционно холодные климатические зоны и высокогорья. Синтез питательных веществ, осуществляемый при низких температурах, мог привести к реализации многих фантастических планов, начиная от создания сельскохозяйственного производства в самых суровых местах Земли, и заканчивая конструированием сложных биоценозов для заселения Марса и некоторых спутников Юпитера.

Разработка новых технологий, основанных на оптимальных химических реакциях, способствовала закрытию больших химических производств. Для обеспечения выпуска химической продукции в необходимом количестве создавались небольшие экологически безопасные производства, приближенные к потребителю и выпускающие сразу нескольких видов химической продукции. Требования к производствам такого типа были самыми жесткими. Они должны были обладать самодостаточностью в плане обеспечения энергией и сырьем, не наносить вреда окружающей среде, в качестве отходов основного производства продуцировать только полезные или нейтральные химические соединения. Многие химические продукты массового спроса можно было производить из ресурсов, доступных в любом месте планеты. Усилия инженеров и технологов были направлены на разработку и создание малых химических производств различной специализации. Создание таких производств кардинально решало проблему химического и теплового загрязнения окружающей среды.

Некоторые химические продукты производились на основе сложных химических соединений, производство которых само по себе являлось сложной задачей. В таких случаях определяющим фактором при выборе места для малого химического производства становилась близость к производителю сырьевых ресурсов. Многие из больших химических производств располагались вблизи природных источников сырья, что приводило к экологическому ущербу для данной местности. Чтобы в принципе устранить угрозу экологического загрязнения в местах добычи ресурсов требовалось найти другой их источник. На эту роль наилучшим образом подходил мировой океан, с его неистощимыми и возобновляемыми запасами химического сырья. Наличие в водах мирового океана практически всех химических элементов позволяло осуществить в теории синтез любого химического соединения. К этому времени значительно усовершенствовались технологии селективного извлечения химических соединений из водных растворов, которые являлись важной составляющей производства химических продуктов.

Инженерные возможности цивилизации были очень велики. Человечеству вполне по силам было в небольшие сроки построить химические производства, способные успешно функционировать как на поверхности воды, так и в ее толще, вплоть до больших глубин. Собственно говоря, такие производства начали строиться сразу в нескольких странах. Энергетические потребности таких производств, как предполагалось, будут покрываться за счет энергии окружающей среды, солнечной энергии, энергии сгорания водорода. Ученые и технологи произвели выборку технологических процессов и химических реакций, подходящих для реализации в условиях мирового океана. Достаточно быстро были разработаны несколько десятков приемлемых для этих условий техпроцессов, получены первые опытные химические продукты. Детальный анализ всех аспектов производства химических продуктов в водах мирового океана, позволил выделить одно важное преимущество. Для осуществления химических реакций, требующих больших давлений, можно было просто погрузить все производство на соответствующую глубину, а не затрачивать дополнительную энергию на создание и поддержание нужного давления техническими средствами. Подобным образом можно было регулировать рабочее давление в широком диапазоне, от единиц до многих сотен атмосфер. Такая возможность, дарованная природой, и взятая на вооружение человеком обещала значительный экономический эффект.

Пока ученые и инженеры детально прорабатывали все аспекты массового переноса химических производств в мировой океан, уже работающие технологии по извлечению химических элементов и их соединений из морской воды достигли совершенства. Речь пока не шла о технологиях комплексного извлечения химического сырья из морской воды, а только о выделении из нее определенных химических элементов. Такая задача решалась как при помощи специальных химических соединений, селективно связывающих определенные химические элементы, так и применением искусственных микроорганизмов и водорослей, избирательно накапливающих в себе химические элементы и их соединения. По объему извлечения некоторых химических элементов новые технологии вышли на первое место в мире среди других технологий добычи. Отчетливо прослеживалась тенденция извлечения все большего разнообразия химических элементов из морской воды. Эта тенденция сопровождалась массовым перемещением предприятий химического профиля в мировой океан.

Совершенствование технологий избирательного извлечения химических соединений из морской воды дало импульс развития технологиям глубокой очистки жидких бытовых и промышленных отходов. Теоретический фундамент в обоих случаях был одним и тем же, практически одинаковым было и применяемое оборудование. По сути, это были две стороны одного и того же процесса. Правда, в случае очистки жидких отходов требовалось решать более сложные задачи, и связано это было с большим разнообразием химического состава жидких отходов. Для извлечения полезных химических продуктов из жидких отходов разрабатывались последовательности химических реакций и конструировались химические соединения, способные работать в жестких условиях. Параллельно решались и задачи утилизации сопутствующих веществ. Для этого использовались различные химические реакции, в одних случаях ориентированные на связывание молекул, в других случаях на разрушение молекул, либо их окисление. Если предусматривалась полная утилизация всех компонентов, присутствующих в жидких отходах, то последовательными химическими реакциями они разлагались в конечном итоге на простые составляющие.

Важную роль в технологиях утилизации играли генетически измененные простейшие организмы, а также специально разработанные микроорганизмы. Искусственные микроорганизмы могли одновременно утилизировать несколько различных химических соединений. Тысячи бытовых и промышленных свалок во всем мире были засеяны искусственными и модифицированными микроорганизмами, созданными для обезвреживания определенной группы химических соединений. Спустя месяцы часть отходов превращалась в простые, не несущие угрозы для человека вещества. После нового обследования и определения структуры и состава измененных отходов, для дальнейшего обезвреживания применялись новые культуры микроорганизмов. В сложных случаях при наличии радиоактивных или сильно токсичных загрязнений применялись молекулярные роботы. Эти механизмы имели исполнительные органы, обладающие каталитическим или сорбционным избирательным действием. После выполнения своей задачи молекулярные роботы могли быть легко собраны для дальнейшей утилизации, либо разрушены естественными природными условиями.

Фундаментальной чертой человека во все времена являлось вначале неосознанное, инстинктивное, а затем и сознательное стремление к личной свободе и независимости. Эта определяющая черта человеческой психологии в ходе эволюции земной цивилизации существенно влияла на развитие науки и техники. Соответственно, достижения науки и техники в первую очередь были ориентированы на удовлетворение именно этой потребности человека. Плоды научно-технического прогресса давали каждому человеку в отдельности и всему обществу в целом возможность обрести определенную материальную, информационную и энергетическую независимость. В рассматриваемый период времени удовлетворение потребностей человечества стало основной задачей научно-технического прогресса. Частный капитал не остался в стороне от этого процесса, и инвестировал крупные денежные средства в те отрасли науки и производства, которые разрабатывали технологии автономного и независимого существования отдельных индивидуумов и социальных групп. Одной из основных областей инвестирования стало создание автономных энергетических источников, способных использовать энергию окружающей среды. При этом активно использовались достижения в областях химического конструирования, генной инженерии и технологий молекулярной сборки.

Успешное применение на практике сложных молекул и искусственных микроорганизмов с заданными свойствами, способствовало разработке новых типов автономных энергетических установок различной мощности. В качестве внешнего источника энергии эти установки могли использовать тепло окружающей среды, энергию химических связей вещества, а также энергию физических полей. Специально созданные химические соединения позволяли устойчиво осуществлять около двух десятков энергоаккумулирующих реакций, при которых поглощалась низкопотенциальная тепловая энергия окружающей среды, различные излучения малой интенсивности, а также использовалась энергия химических связей окружающих веществ. Под конкретные условия эксплуатации рассчитывалась индивидуальная энергоустановка, которая комплектовалась рабочим веществом (это могла быть колония специально выращенных микроорганизмов либо упорядоченное пространство молекул с заданными свойствами). Возможность индивидуального подбора специальных химических соединений способствовала реализации оптимальных с точки зрения экономики и экологии энергетических преобразований природных ресурсов в форму, удобную для дальнейшего использования. Рассмотрим несколько примеров удачного преобразования природных энергоресурсов в электрическую энергию в местах проживания человека.

Фермерские хозяйства приобрели энергетическую независимость и автономность после создания совершенных реакторов, преобразующих энергию химических связей любых органических веществ в энергию химических связей метана и водорода. Дальнейшее преобразование горючих газов в электрическую или тепловую энергию осуществлялось по мере надобности. Используемые реакторы представляли собой закрытые емкости, заселенные колониями искусственных и генетически модифицированных микроорганизмов. В реакторах такого типа можно было перерабатывать любое органическое вещество. Для снабжения электроэнергией приморских и морских фермерских хозяйств, использовалась разница температур воды и воздуха, перепад концентраций химических соединений в воде и в энергоустановке, а также превращение морской биомассы в горючие газы. Особо эффективными являлись энергоустановки, в которых параллельно использовались физические эффекты, технические достижения, искусственные химические соединения и искусственные микроорганизмы. Энергоустановки производили чистую электроэнергию, избыток которой использовался для производства водорода и других энергоаккумулирующих соединений про запас.

К концу десятилетия пришло полное понимание принципов и механизмов работы человеческого мозга. Недостающая информация была получена после анализа данных, собранных молекулярными роботами при изучении человеческого мозга. Миллиарды чисел, отображающих различные параметры человеческого мозга, их взаимосвязи между собой, зависимость от внешних воздействий, были сведены в единую непротиворечивую модель, объясняющую устройство и механизмы работы мозга человека. Во многих научных учреждениях мира были разработаны и построены общим числом более сотни компьютерных моделей, с той, либо иной степенью точности отображающие работу различных отделов человеческого мозга. Доводка этих локальных моделей и объединение их в универсальную всеобъемлющую модель человеческого мозга требовали еще нескольких лет напряженной работы. Однако отсутствие единой модели человеческого мозга компенсировалось наличием локальных моделей, которые позволяли успешно решать многие практические задачи.

Новые знания породили лавину возможных практических приложений, начиная от расширения творческих способностей человека и заканчивая конструированием новых эмоций и чувств. Теоретически возможными теперь стали самые фантастические вещи. В жизни же, как всегда, требовалось время и выдержка для постепенного привыкания к новым возможностям и приятия их. Компьютерный анализ выявил много нового, ранее неизвестного в работе человеческого мозга. Стало ясным, какие огромные резервы таятся в мозгу человека, и как можно их раскрыть и использовать в повседневной жизни. Откровением для большинства людей стал факт индивидуальности структуры эмоциональной сферы каждого человека, ее неповторимости и уникальности. Стали ясными и понимаемыми биохимические и физические процессы, происходящие в мозгу человека, которые предопределяли доброту, гениальность, агрессивность, эгоизм, любовь, другие чувства и эмоции свойственные индивидууму. Человек стал более понятен себе подобным, и понимание это пришло через осознание удивительной сложности человеческой личности.

Реальностью становилась подстройка процессов мышления и чувствования под близкого человека, собеседника и друга, что обещало отношения между людьми, между мужчиной и женщиной поднять на качественно новый уровень. Ученые проанализировали множество экспериментальных данных. Были изучены и классифицированы различные психологические состояния человека, определяющие причастность людей к одной нации, расе, социальной группе и семье. Стала возможной коррекция между врожденными наклонностями и предпочтениями человека и искусственными ограничениями, налагаемыми общественной моралью, законами и собственными принципами.

Реальностью стала корректировка психического состояния человека при помощи молекулярных роботов. Психическое состояние человека подвергалось корректировке путем изменения концентраций некоторых химических веществ, а также регулированием электрических и электрохимических потенциалов в определенных участках человеческого мозга. Строго говоря, подобное вмешательство в психическую сферу человека было нежелательным, поскольку несло в себе элементы зависимости, существенные для людей со слабой волей. Некоторая схожесть процессов, корректирующих психические состояния человека, с действием наркотиков и алкоголя требовала законодательного и административного регулирования всех возможных случаев вмешательства в психическую сферу человека. В большинстве стран мира законодательство позволяло использование молекулярных роботов для коррекции психики человека исключительно по медицинским показаниям. Как правило, это были случаи психологической реабилитации после сильных эмоциональных переживаний и психических перегрузок, свойственных впечатлительным натурам и представителям некоторых редких профессий, а также случаи обострения психических заболеваний у больных. Обязательными мерами предосторожности являлись ограничения, введенные в программу действий молекулярных роботов и в программу центральных медицинских компьютеров, которые устанавливали границы допустимой коррекции психических состояний индивидуума. Никто из жителей планеты из любопытства, или в целях самолечения не мог самостоятельно по собственному желанию осуществить коррекцию своего психического состояния в желаемом направлении. Любое вмешательство в психоэмоциональную сферу человека происходило в медицинских учреждениях под надзором врача.

Однако в некоторых случаях обязательные строгие правила могли быть несколько послаблены. Для людей с сильным волевым регулированием, занимающихся психологически тяжелым трудом, допускалась самостоятельная корректировка собственного психологического состояния по возникшей необходимости. В других случаях, когда затрагивалась безопасность психически больных людях, причем больных хронически, подобная корректировка начиналась автоматически, в соответствии с программой, заложенной в молекулярных роботах, как только текущее состояние человека становилось опасным для его психики, здоровья или создавало угрозу окружающим. Кроме перечисленных случаев, вмешательство в психику человека помимо собственной воли, осуществлялось молекулярными роботами, запрограммированными на нормализацию деструктивных психических и эмоциональных состояний у индивидуумов с асоциальным поведением. Для этого в обязательном порядке требовалось решение суда. Щадящие корректирующие программы применялись также в повседневной деятельности политиков, бизнесменов, спортсменов и других категорий профессионалов, которые небережливо относились к собственному здоровью и подвергались частым психическим перегрузкам. Подобные программы являлись программами кратковременного действия и реализовывались в организме человека по рекомендации медицинских компьютеров или специалистов из числа людей.

Кроме корректировки психологических состояний человека, при помощи молекулярных роботов стало возможным введение информации в человеческий мозг в образном виде, минуя зрение, как орган чувств, отвечающий за визуальное восприятие окружающего мира. Давно было известно, что при введении в мозг человека некоторых химических веществ, а также при раздражении электрическими импульсами определенных участков головного мозга, человек воспринимает цветные изображения, причем зрение в этот момент не задействуется. Такие изображения, особенно часто возникающие при употреблении наркотических средств, отображают информацию, накопленную человеком в процессе жизнедеятельности. Еще одним примером формирования цветных изображений непосредственно в мозгу человека, являются обыкновенные сновидения, при которых визуальный канал поступления информации также перекрыт полностью. Значительная часть жизненного опыта у разных людей одинаковая или очень схожая. Это есть следствие воспитания, образования и профессиональной деятельности в едином пространстве человеческого общения. Можно с уверенностью утверждать, что память различных людей хранит множество одинаковых образов, которые могут быть использованы как элементарные образы для описания более сложных изображений, явлений и процессов.

Для того чтобы ввести образную информацию в мозг человека, минуя органы зрения, необходимо активировать тот участок в головном мозгу индивидуума, в котором хранятся элементарные образы, и привести в действие механизмы их последовательного воспоминания. Конечно же, образная память каждого человека строго индивидуальна, поэтому требуется индивидуальный подход для последовательной активации хранящихся в ней образов. Однако существует два фактора, которые могут облегчить работу по активации элементарных образов. Во-первых, при всей своей сложности похожие образы человеческий мозг хранит в одних и тех же местах, и запоминание их происходит одинаковым образом. Во-вторых, такой совершенный объект, как человеческий мозг, может сам обучиться новому способу ввода образной информации, используя при этом собственные возможности для поиска необходимых элементарных образов, их упорядочения и перезаписи. В общем случае, человеческому мозгу предстояло и далее выполнять то, для чего он предназначался, а именно собирать и анализировать новую информацию.

Подобные исследования, которые проводились во многих научных центрах мира, закладывали фундамент языка образного общения человека и компьютера, языка общения с Единым Пространством Виртуального Моделирования. Началась разработка универсального языка образных понятий, совершенного средства для общения любых форм разума, воспринимающих окружающий мир как человек.

Параллельно отрабатывались технологии ввода информации в мозг человека через нервные волокна, существующие в организме, либо искусственно выращенные. Многие технические проблемы, связанные с преобразованием информации в привычную для мозгового восприятия форму, уже были преодолены. Сложность их была обусловлена принципиальными различиями между малой скоростью передачи информационных сигналов по нервным волокнам в организме человека, и скоростью прохождения этих сигналов в компьютерных сетях. Состыковать мозг и компьютер напрямую не удавалось, для этой цели использовались специальные конвертеры, преобразующие электронную информацию в последовательность нервных импульсов. Такие устройства разрабатывались уже давно. На рассматриваемый период времени они представляли собой компактные электронные преобразователи, имеющие один или несколько выводов для подключения к нервным волокнам. Результаты применения таких устройств были успешными, но, к сожалению, дальнейшее наращивания их мощности было ограничено физиологическими пределами человеческого мозга. Существовали жесткие ограничения по объему и скорости воспринимаемой головным мозгом информации. Причиной являлось устройство человеческого мозга, который не был изначально предназначен для приема информации в электронном виде, и в процессе эволюции приобрел свойства преобразовывать все входящие сигналы в форму химических взаимодействий.

Чтобы воспринимать и обрабатывать информацию в электронной форме, необходимы были существенные изменения в головном мозгу человека, затрагивающие не только его строение, но и принципы функционирования. Возникла необходимость улучшения, оптимизации человеческого мозга, и эта необходимость определялась многими объективными факторами. К их числу следовало отнести постоянно растущие объемы информации, ожидаемое скорое появление искусственного интеллекта, с которым людям предстояло общаться на равных, становление всепланетного ЕПВМ, этого универсального пространства жизни и творчества, требующего от человека более высокого уровня восприятия и обработки информации. Оптимизация человеческого мозга могла быть произведена техническими и биологическими средствами, но оптимальный результат, скорее всего, мог быть достигнут применением достижений как естественных, так и инженерных наук.

Пока что, по причине запоздалого понимания устройства и механизмов работы человеческого мозга, оптимизация биологическими способами (выращивание улучшенных мозговых тканей, нейронов нового типа, нервных окончаний с улучшенной проводимостью сигналов и т.п.) откладывалась на более поздний срок, до появления необходимых биотехнологий. Вариантом быстрой оптимизации головного мозга человека являлись технические способы, основанные на применении микропроцессоров с интеллектуальным программным обеспечением, которые соединялись с множеством нервных окончаний человеческого организма. Недостатком технических способов являлась сложность имплантации микропроцессоров в мозг человека. Параллельно создавались адаптированные базы данных, ориентированные на легкое восприятие головным мозгом человека больших массивов информации. Также были разработаны особо чувствительные сканеры и прецизионные излучатели, фиксирующие либо наводящие сигналы в нервных окончаниях и нейронах. Главными задачами оптимизации человеческого мозга являлись создание комплекса биологических и технических улучшений структуры мозга, и изменение принципов и механизмов его функционирования.

Конец четвертого десятилетия ознаменовался появлением технического искусственного интеллекта. Определение «технический» показывало в первую очередь область практического применения искусственного интеллекта. Технический интеллект не мог проявить себя в области социальных отношений, психологии, морали и этики, то есть там, где строгие физические законы мироздания подвергались воздействию эмоций, чувств и желаний. Не ведая человеческих страстей, не ограниченный требованиями общественной морали и этики, технический искусственный интеллект руководствовался строгими правилами и законами точных наук. Суета человеческих отношений, в которых очень часто невозможно было выделить причину и следствие, была чужда ему изначально. Прямота формальной логики и строгое следование существующим физическим законам определили область использования технического интеллекта. Эта область включала в себя контроль над производством, научные исследования, автоматизированное проектирование.

Научные исследования давно уже стали занятием весьма сложным. Зачастую человеку невозможно было однозначно интерпретировать полученные экспериментальные данные. Углубление шаг за шагом в структуру микромира и расширение сферы человеческих интересов до масштабов Вселенной в целом, вынудили ученых искать скрытые закономерности и корреляции в миллиардах и миллиардах полученных результатов, зачастую отличающихся друг от друга только последними цифрами после запятой. Охватить большое количество данных и провести их анализ, не пропустив при этом скрытые закономерности, человеку было не под силу. Компьютерные программы, которые могли выполнять подобные задачи, имели один существенный недостаток. Они сами являлись продуктом человеческого интеллекта и поэтому могли не заметить в ворохе цифр и закономерностей нового знания, ввиду неизвестности этого знания создателям таких программ. И только технический искусственный интеллект мог анализировать неограниченное количество данных, постоянно сравнивая проявляющиеся закономерности с многоликой картиной мироздания и последними гипотезами и теориями, многие из которых даже еще не были изложены в электронной или цифровой форме. Более того, для объяснения замеченных не состыковок и закономерностей, он исходя из законов логики, мог предлагать новые собственные теории и гипотезы, и при подключении к соответствующему уровню ЕПВМ, осуществлять собственные эксперименты в виртуальном пространстве для подтверждения этих гипотез и теорий. Работы по автоматизированному проектированию были более простыми, чем научные исследования и проводились по принципу нахождения лучшего результата, исходя из существующей материальной, технологической и научной базы человеческой цивилизации. Работы по автоматизированному проектированию проводились на отдельном уровне ЕПВМ, объединившем множество разнообразных компьютерных моделей.

Ускоренными темпами развивалось единое пространство виртуального моделирования. Существовало огромное количество уровней, отображающих те или иные науки, области знаний, отдельные явления и процессы, включая социальные уровни, отображающие многие стороны жизни человеческого общества. В ЕПВМ были собраны десятки тысяч компьютерных моделей, имеющих разную степень детализации и глубину проработки, состоящие друг с другом в причинно-следственных связях. Все компьютерные модели, включаемые в ЕПВМ, разрабатывались по единым стандартам, утвержденным почти двадцать лет назад, что делало все уровни ЕПВМ совместимыми друг с другом. Наиболее разработанными уровнями, являлись уровни, отображающие метаболизм и устройство человеческого организма, а также уровни, позволяющие проектировать химические соединения с заданными свойствами. Наименее разработанными были уровни, моделирующие социальные и межличностные отношения в человеческом обществе.

В связи с массовым применением в науке, образовании и в производстве технологий предварительного моделирования конечных результатов с использованием многоуровневого ЕПВМ, огромное значение приобрело производство совершенных систем компьютерной визуализации, как средств визуального наблюдения за моделируемыми процессами. Созданные в начале века, эти системы постоянно совершенствовались и достигли впечатляющих характеристик. Промышленность выпускала несколько стандартных систем трехмерной компьютерной визуализации, имеющих разные параметры.

Для индивидуальных пользователей компьютеры создавали объемное изображение в пространстве объемом до тридцати кубических метров, что давало возможность пользователю погружаться как бы внутрь моделируемого процесса. К тому же существовала возможность интерактивного воздействия на объемное изображение в ходе решения задачи. Профессиональные системы компьютерной визуализации могли создавать объемное изображение на площади несколько сотен квадратных метров при высоте изображения до пяти метров. Такие сложные системы позволяли одновременно находиться в рабочем пространстве нескольким десяткам человек, при этом автоматически корректировались неизбежные помехи, связанные с перемещением людей внутри рабочего пространства. Подобные системы в основном использовались учеными и политиками при проведении встреч и диспутов. Самые сложные системы трехмерной визуализации использовались в кинематографе и в индустрии развлечений. Они создавали трехмерное изображение на площади несколько тысяч квадратных метров и допускали нахождение нескольких сотен людей внутри рабочего пространства без разрушения показываемого изображения. Именно эти системы являлись прообразами индивидуальных пространств, личностных миров будущего.

Технические достижения последних десятилетий сделали мировые войны нецелесообразными и неэффективными. В первую очередь это касалось участия в боевых действиях равных в техническом отношении противников. В то же время локальные военные конфликты, в основе которых находились национальная нетерпимость или религиозные разногласия время от времени продолжали происходить. Подобные конфликты не несли в себе угрозу гибели земной цивилизации из-за своего локального характера. Угроза новой мировой войны с каждым годом становилась все более призрачной. Причиной этого являлось как ни странно создание эффективных видов оружия, основанных на использовании больших количеств микророботов. Миниатюрные роботы, имеющиеся у обеих сторон, выполняли защитные функции намного более эффективно, чем функции нападения. Из этого простого факта следовал вывод огромной важности. Каждая из воюющих сторон, использующая новые виды оружия, могла эффективно защищаться, но нападать столь же эффективно, была не в состоянии. Появление микророботов в военном деле стало фактором сдерживания мировой войны.

Рассмотрим, на практическом примере как использование в боевых операциях микророботов способствует в большей степени эффективной защите, нежели нападению. Рассмотрим, например, случай, когда одна из сторон намеревается уничтожить танковое соединение противника. Для этого противник может быть атакован макротелами, то есть снарядами, бомбами, ракетами либо полевым или корпускулярным энергетическим воздействием. Существующие средства защиты и слежения позволяют своевременно обнаружить подобные атаки и противодействовать им. Причем эффективность защитных действий намного выше, чем действий атакующих. Защищающаяся сторона всегда имеет больше возможностей для воздействия на атакующие макротела, высокоэнергетические поля и потоки частиц. Причиной этого является то, что защитные стационарные установки располагают большими энергоресурсами и большим разнообразием способов физического воздействия на относительно некрупные атакующие объекты. Поэтому при прочих равных параметрах, величина энергетического воздействия на единицу площади (объема) уничтожаемого объекта в большинстве случаев в несколько раз выше у защищающейся стороны. Лазерная атака одной и той же мощности на танк и на подлетающую крылатую ракету может привести в первом случае к частичному повреждению наружного оборудования танка, а во втором случае к уничтожению крылатой ракеты.

Из этого примера мы видим, что в военном единоборстве выигрывают крупные объекты, защищенные с применением последних военных технологий. Конечно, их величина имеет свои разумные пределы, определяемые условиями конструкционной, экономической и боевой целесообразности. Еще одним важным фактором, играющим на руку защищающейся стороне, является то, что большинство атакующих действий в конечной своей фазе осуществляется в воздушной или водной среде (полет снарядов, ракет, бомб, движение торпед). Обеспечение функционирования и управляемости в фазе движения таких атакующих объектов является сложной задачей и требует использования сложных электронных и механических устройств. Вместе с тем выведение из строя подобных сложных устройств во время движения атакующих макротел есть задача гораздо более простая, решаемая зачастую одним единственным физическим воздействием (ударом, нагревом, электромагнитным импульсом).

Использование в военном деле микророботов, казалось бы, увеличивает шансы атакующей стороны, поскольку позволяет заранее скрытно приблизиться к средствам обнаружения и защиты и в нужный момент вывести их из строя множеством способов. Однако на практике подобные миниатюрные роботы оказались чрезмерно уязвимыми. При их обнаружении небольшого по мощности энергетического воздействия было вполне достаточно для того, чтобы полностью вывести их из строя. Более того, уязвимость микророботов способствовала разработке новых защитных видов вооружения, основанных на создании и поддержании в окружающем локальном пространстве физических полей определенной интенсивности, наличие которых делало невозможным функционирование атакующих микророботов. В этом случае энергетическое воздействие на единицу площади (объема) атакующего объекта было еще более интенсивным. С другой стороны использование микророботов защищающейся стороной могло быть очень эффективным, в частности при создании подвижных преград на пути атакующих в воздушной или водной среде объектов. В общем случае использование в военном деле микророботов уменьшало опасность мировой войны, а также крупных военных конфликтов, конечно же, при условии сравнимого уровня вооружения конфликтующих сторон.

С появлением микророботов вооруженные силы перестали нуждаться во множестве военных профессий и специальностей. Более неэффективным являлось использование в боевых действиях пехотинцев, десантников, моряков, поскольку человек являлся чрезмерно уязвимым со стороны микророботов. Только те военные специалисты могли участвовать в боевых действиях, которые были надежно защищены стационарными техническими средствами. Так начинался процесс увольнения из армий многих государств военных специалистов.

<<<     Четвертое десятилетие (2030-2040 гг.)     >>>