Новая волна генетического тестирования и ИИ в медицине

Новая волна генетического тестирования и ИИ в медицине

Города слизи

Чему одноклеточный организм может научить нас в вопросах наших городов.

Это желтый сгусток без мозга, однако некоторые исследователи полагают, что любопытный организм, известный как слизевик, может помочь нам строить более устойчивые города. Люди строят города на протяжении 6 000 лет, но слизевик существует уже 600 миллионов лет. Команда нового стартапа под названием Mireta хочет перевести биологические суперспособности организма в алгоритмы, которые могли бы помочь сократить время в пути, уменьшить заторы и минимизировать сбои, связанные с климатом, в городах по всему миру.

Алгоритм Mireta имитирует то, как слизевик эффективно распределяет ресурсы через разветвленные сети. Основатели стартапа считают, что этот подход может помочь соединить станции метро, спроектировать велосипедные дорожки или оптимизировать заводские сборочные линии. Они утверждают, что их программное обеспечение может учитывать зоны затопления, схемы трафика, бюджетные ограничения и многое другое.

«Вполне разумно думать, что некоторые природные системы или организмы на самом деле нашли умные решения проблем, с которыми сталкиваемся и мы», — говорит Рафаэль Кей, сооснователь и руководитель отдела дизайна Mireta, который имеет опыт работы в области архитектуры и машиностроения и в настоящее время является кандидатом наук в области материаловедения и машиностроения в Гарвардском университете.

По мере продолжения урбанизации — к 2030 году около 60% мирового населения будет жить в мегаполисах — города должны предоставлять критически важные услуги, сталкиваясь при этом с ростом населения, стареющей инфраструктурой и экстремальными погодными условиями, вызванными изменением климата. Кей, который также изучал, как микроскопические морские существа могут помочь исследователям проектировать здания с нулевым энергопотреблением, считает, что проверенные временем решения природы могут предложить путь к более адаптивным городским системам.

Официально известный как Physarum polycephalum, слизевик не является ни растением, ни животным, ни грибом, а представляет собой одноклеточный организм, который старше динозавров. При поиске пищи он выпускает щупальцевидные отростки одновременно в нескольких направлениях. Затем он удваивает усилия на наиболее эффективных путях, ведущих к пище, отказываясь от менее продуктивных маршрутов. Этот процесс создает оптимизированные сети, сочетающие в себе эффективность и отказоустойчивость — востребованное качество в транспортных и инфраструктурных системах.

Способность организма находить кратчайший путь между несколькими точками, сохраняя при этом резервные соединения, сделала его фаворитом среди исследователей, изучающих проектирование сетей. Самый известный случай произошел в 2010 году, когда исследователи из Университета Хоккайдо сообщили о результатах эксперимента, в ходе которого они поместили сгусток слизевика на подробную карту железнодорожной системы Токио, отметив основные станции овсяными хлопьями. Сначала безмозглый организм охватил всю карту. Спустя несколько дней он сократил себя, оставив только самые эффективные пути. Результат почти в точности повторял реальную железнодорожную сеть Токио.

С тех пор исследователи по всему миру использовали слизевик для решения лабиринтов и даже для картирования темной материи, удерживающей вселенную вместе. Эксперты из Мексики, Великобритании и Иберийского полуострова поручали организму перепроектировать их дорожные сети — хотя немногие из этих экспериментов превратились в реальные обновления. Исторически исследователи, работающие с этим организмом, распечатывали физическую карту и добавляли на нее слизевик. Но Кей считает, что подход Mireta, который воспроизводит построение путей слизевика без необходимости использования живых организмов, может помочь в решении более сложных задач. Слизевик виден невооруженным глазом, поэтому команда Кея изучала поведение сгустков в лаборатории, сосредоточившись на ключевых формах поведения, которые делают эти организмы столь успешными в создании эффективных сетей. Затем они перевели эти формы поведения в набор правил, которые стали алгоритмом.

Автор: элиссавета м. брэндон

Отростки слизевика образуют узоры в чашке Петри, где питательные вещества были истощены, так что организм вынужден оптимизировать свои сети.

Шантана Хейзел часто думала, что во время менструации её внутренности могут выпасть наружу. Потребовалось 14 лет колющей боли, прежде чем ей наконец поставили диагноз «эндометриоз» — воспалительное заболевание, при котором ткань, похожая на слизистую оболочку матки, имплантируется за пределами матки и кровоточит в каждом цикле. Результатом могут стать болезненные менструации и повреждающая рубцовая ткань.

Хейзел, которой сейчас 50 лет и которая является основательницей организации по защите прав пациентов с эндометриозом Sister Girl Foundation, однажды услышала от хирурга, что её внутренние органы были «сплавлены вместе» поражениями, напоминающими тянучку Laffy Taffy. После 16 операций в возрасте 30 лет ей провели гистерэктомию.

Хейзел далеко не одинока. Эндометриоз причиняет изнурительную боль и сильные кровотечения более чем 11% женщин репродуктивного возраста в Соединенных Штатах. Диагностика занимает в среднем почти 10 лет, отчасти потому, что половина случаев не видна на сканах, а для получения образцов ткани требуется хирургическое вмешательство. Но появляется новое поколение неинвазивных тестов, которые могут помочь ускорить диагностику и улучшить ведение этого плохо изученного состояния.

В течение следующего года несколько компаний, включая Hera Biotech, Proteomics International, NextGen Jane и Ziwig, планируют запустить диагностику эндометриоза в Соединенных Штатах. Их тесты анализируют биомаркеры — биологические молекулы (в данном случае мРНК, белки или миРНК), которые сигнализируют о заболевании или процессе, таком как воспаление — в образцах эндометриальной ткани, крови, менструальной крови и слюны.

Эти тесты могут помочь пациентам быстро и неинвазивно получить точный диагноз, ускоряя доступ к лечению и стратегиям ведения эндометриоза, включая хирургическое вмешательство, гормональные препараты и физиотерапию тазового дна. Раннее выявление также может помочь врачам контролировать состояния, риск которых повышен у людей с эндометриозом, включая сердечно-сосудистые заболевания, сердечный приступ и инсульт. Эндометриоз также может затруднить наступление беременности. Поскольку половина женщин с бесплодием страдают эндометриозом, более раннее выявление и купирование состояния может улучшить фертильность и результаты ЭКО.

Тесты на биомаркеры эндометриоза опираются на ряд технологий, включая секвенирование РНК единичных клеток и масс-спектрометрию.

Появляются новые неинвазивные тесты на эндометриоз

Автор: коллин де бельфонд

Тесты могут помочь женщинам с этим заболеванием, которые часто страдают многие годы без диагноза.

Некоторые эксперты не убеждены. По словам Джеффа Боинга, доцента кафедры городского планирования и пространственного анализа Университета Южной Калифорнии, такие алгоритмы не решают «запутанные реалии входа в комнату с группой заинтересованных сторон и совместного видения будущего для их сообщества». Современные проблемы городского планирования, по его словам, не являются исключительно техническими вопросами: «Дело не в том, что мы не знаем, как сделать инфраструктурные сети эффективными, устойчивыми, связанными — дело в том, что это политически сложно сделать».

Майкл Бэтти, заслуженный профессор Центра перспективного пространственного анализа Университетского колледжа Лондона, считает эту концепцию более многообещающей. «Определенно есть потенциал для исследования», — говорит он, отмечая, что люди давно проводят параллели между биологическими системами и городами. Уже десятилетия дизайнеры ищут идеи в природе — вспомните системы вентиляции, вдохновленные термитниками, или скоростные поезда, спроектированные по образцу клюва зимородка.

Как и Боинг, Бэтти обеспокоен тем, что такие алгоритмы могут усилить планирование «сверху вниз», в то время как большинство городов растут «снизу вверх». Но для Кея красота алгоритма заключается в том, как он имитирует биологический рост «снизу вверх» — подобно тому, как слизевик начинает с нескольких точек и соединяется органично, а не следует заранее определенным путям. С момента запуска в начале этого года компания Mireta, базирующаяся в Кембридже, штат Массачусетс, поработала примерно над пятью проектами. И слизевик — это только начало. Команда также изучает алгоритмы, вдохновленные муравьями, которые оставляют химические следы, усиливающиеся по мере использования, и имеют свои собственные децентрализованные решения для оптимизации сети. «Биология решила практически любую проблему сети, которую вы только можете себе представить», — говорит Кей.

Элиссавета М. Брэндон является постоянным автором Fast Company и Wired.

Эта серия сетей была создана с использованием алгоритма Mireta для соединения обозначенных достопримечательностей в новом поселке.

Любезно предоставлено исследователями которые могут идентифицировать тысячи белков одновременно. «Эти приборы очень хороши в точном определении молекулы, в нашем случае — белка. И за последние пять или десять лет изменилось то, что они стали более чувствительными», — говорит сооснователь Proteomics Ричард Липскомб. Машинное обучение теперь также может эффективно просеивать большие объемы полученных данных.

На данный момент только у компании Ziwig есть тест на рынке. Он использует образец слюны для выявления биомаркеров у людей с симптомами эндометриоза и в настоящее время продается в 30 странах. Во Франции, где базируется компания, стоимость полностью покрывается национальным медицинским страхованием.

Некоторые исследователи обеспокоены тем, что тест Ziwig может оказаться неточным при использовании на более крупных и разнообразных популяциях; его промежуточное валидационное исследование включало всего 200 человек. «Я не говорю, что это не работает. Я просто хотела бы увидеть больше доказательств», — говорит Кэтрин Терри, доцент кафедры эпидемиологии и гинекологии в Гарварде. Представители компании заявляют, что готовятся опубликовать результаты по 1 000 пациентам в ближайшем будущем, добавляя, что французские власти имели доступ к полному набору данных до утверждения государственного возмещения расходов.

Эти тесты появляются на фоне нарастающего импульса в борьбе с эндометриозом. За последние пять лет Франция, Австралия, Великобритания и Канада запустили амбициозные инициативы по борьбе с эндометриозом. Потенциальные выгоды заключаются не только в индивидуальном уровне: в 2025 году Всемирный экономический форум подсчитал, что более ранняя диагностика и улучшенное лечение хронической боли, бесплодия и депрессии, вызванных эндометриозом, могут добавить не менее 12 миллиардов долларов к мировому ВВП к 2040 году.

По мере дальнейшей разработки этих тестов на биомаркеры становится возможным, что их результаты будут определять методы лечения. Сегодня для иссечения поражений часто используется хирургическое вмешательство. Процесс может занимать до семи часов, и даже тогда поражения часто образуются снова. Джейсон Эбботт, председатель Австралийской национальной сети клинических и научных исследований эндометриоза, сравнивает современное ведение эндометриоза с лечением рака груди 30-летней давности. В то время как раньше врачи назначали хирургическое вмешательство всем пациенткам с раком груди, теперь таргетное лечение направлено на основные клеточные процессы, которые помогают опухолям расти и распространяться. Тесты на эндометриоз могли бы аналогичным образом помочь исследователям классифицировать различные подтипы заболевания и понять их основные воспалительные пути — информацию, которую фармацевтические компании могли бы использовать для разработки таргетных препаратов, поддерживающих ремиссию. ■

Коллин де Бельфонд — научный журналист, работающая в Париже.

Dungeon Crawler Carl, Мэтт Динниман

Эта научно-фантастическая серия книг поставила меня перед экзистенциальными вопросами вроде «Одиноки ли мы во вселенной?» и «Нравится ли мне на самом деле ЛитРПГ??» (ЛитРПГ — сокращение от «литературная ролевая игра» — это относительно новый жанр, который объединяет условности компьютерных RPG с научно-фантастическими и фэнтезийными романами.) В этой серии пришельцы уничтожают большую часть Земли, оставляя главного героя Карла и принцессу Пончик, кошку его бывшей девушки, сражаться в кровожадной...

...игру на выживание, правила которой — отчасти реалити-шоу, а отчасти прохождение подземелий в видеоигре. Я особенно рекомендую аудиокнигу, озвученную Джеффом Хейсом, благодаря которой многочисленных персонажей легко отличить друг от друга.

Ведение журналов: офлайн и с открытым исходным кодом

В течение многих лет я пытался найти идеальную систему для отслеживания всех моих случайных заметок и странных маленьких «кроличьих нор» вдохновения. Ни один из моих бумажных журналов или платных приложений не смог превзойти то, насколько настраиваемым и удобным является Obsidian — любимое приложение разработчиков для ведения заметок. Благодаря этому приложению я смог отказаться от платных сервисов подписки, которые использовал для отслеживания своих привычек чтения, фитнес-целей и ведения дневника — я также использую его для отслеживания рабочих задач, например, при подготовке этой статьи. Оно имеет открытый исходный код, а файлы хранятся на моем устройстве, поэтому мне не нужно беспокоиться о том, делюсь ли я своими личными мыслями с компанией, которая может использовать их для обучения ИИ.

Наблюдение за птицами с Merlin

Иногда мне приходится делать сознательное усилие, чтобы оторваться от экранов и выйти в мир. Последняя версия приложения для бердвотчинга Merlin от Корнеллской лаборатории орнитологии помогает облегчить этот переход. Я могу «собирать» и идентифицировать виды с помощью пошаговых вопросов, фотографий или — мой фаворит — аудиозаписи, которую я делаю, чтобы приложение могло проанализировать её и указать, какие птицы поют в режиме реального времени. Используя функцию аудио, я «поймал» красноглазого виреона, порхающего в кроне деревьев и подсвеченного солнцем. Фантастическое решение для моей кормушки на заднем дворе или когда я на тропе.

■

Стефани арнетт

Фоторедактор издания проводит время за чтением, ведением журналов и наблюдением за птицами.

€ Вещи

Эндометриоз причиняет изнурительную боль более чем 11% женщин репродуктивного возраста в США. Новые тесты могут помочь поставить диагноз быстро и неинвазивно, ускоряя доступ к лечению. ЛЮБЕЗНО ПРЕДОСТАВЛЕНО СТЕФАНИ АРНЕТТ

Архивы исследовательского центра наса имени эймса

На южной оконечности залива Сан-Франциско, в окружении технологических гигантов Google, Apple и Microsoft, расположен исторический Исследовательский центр НАСА имени Эймса. Его богатая история включает в себя целый набор увлекательных научных исследований, связанных с массивными аэродинамическими трубами, экспериментальными самолетами, суперкомпьютерами, астробиологией и многим другим. Основанный в 1939 году как западнобережная лаборатория Национального консультативного комитета по воздухоплаванию (НАКА), центр НАСА Эймс был построен, чтобы сократить отставание США от Германии в авиационных исследованиях. Названный в честь члена-основателя НАКА Джозефа Свитмена Эймса, объект вырос из лачуги на Моффетт-Филд в обширный комплекс с тысячами сотрудников. Коллекция из 5000 изображений из архивов НАСА Эймс рисует яркую картину передовых разработок в самом сердце технологического центра Америки.

Аэродинамические трубы

Ключевой мотивацией для создания новой лаборатории была потребность в огромных аэродинамических трубах для стимулирования американских авиационных исследований, которые сильно отставали от немецких. Сначала были построены трубы меньшего размера, способные развивать скорость до 300 миль в час, а затем — массивная труба размером 40 на 80 футов для полномасштабных самолетов. Запущенные в марте 1941 года, эти трубы стали жизненно важными после Перл-Харбора, помогая ученым быстро разрабатывать современные самолеты. Сегодня в НАСА Эймс находится крупнейшая в мире герметичная аэродинамическая труба с дозвуковыми и трансзвуковыми камерами для испытаний ракет, самолетов и ветряных турбин.

Пионер и Вояджер-2

С 1965 по 1992 год Эймс управлял миссиями «Пионер», которые исследовали Луну, Венеру, Юпитер и Сатурн. Центр также внес вклад в «Вояджер-2», запущенный в 1977 году, который пролетел мимо четырех планет, прежде чем выйти в межзвездное пространство в 2018 году. Архив Эймса хранит наши первые взгляды на странные новые миры, увиденные во время этих новаторских миссий.

Необычные летательные аппараты

Скелет огромного ангара для дирижаблей, устаревший еще до завершения строительства, остается на территории кампуса НАСА Эймс. За прошедшие годы на объекте было разработано и испытано множество странно выглядящих экспериментальных летательных аппаратов, таких как самолеты вертикального взлета и посадки (СВВП), реактивные самолеты и винтокрылые машины, и новые конструкции продолжают обретать форму здесь и сегодня.

Винтажные иллюстрации

Внушающие благоговейный трепет ретро-иллюстрации в архивах Эймса изображают поверхности далеких планет, космические аппараты НАСА, спускающиеся в сюрреалистические инопланетные ландшафты, и фантастические рендеры будущих кольцеобразных человеческих поселений в космосе. Оптимизм и волнение 70-х и 80-х годов очевидны.

Скафандры-пузыри и ранняя виртуальная реальность

В 1980-х годах исследователи НАСА Эймс работали над созданием космических скафандров следующего поколения, таких как выпуклая модель AX-5 с жесткой оболочкой. Группа взаимодействия человека и машины НАСА Эймс также проводила новаторские работы в 1980-х годах в области виртуальной реальности и придумала несколько дико выглядящих аппаратных средств. Задолго до сегодняшнего бума AR/VR исследователи Эймса увидели потенциал технологии, который был ограничен только мощностью компьютеров. Десятилетия финансируемых из федерального бюджета исследований в Эймсе способствовали прорывам в авиации, космонавтике и суперкомпьютерах — это непреходящее наследие сейчас находится под угрозой, поскольку федеральные гранты на науку сталкиваются с глубокими сокращениями.

■

Версия этой истории появилась в Beautiful Public Data (beautifulpublicdata.com), информационном бюллетене Джона Кигана, который курирует визуально интересные наборы данных, собранные местными, государственными и федеральными государственными органами.

Джон киган

В самом сердце Кремниевой долины Исследовательский центр НАСА Эймс располагает крупнейшей в мире аэродинамической трубой и богатой историей аэрокосмических инноваций.

10 The Download (Загрузка)

12 The Download (Загрузка)

Клинический интеллект

Вышал хетпал

Кардиологи пытаются предсказать, у кого случится сердечный приступ. Может ли ИИ помочь?

При всех современных чудесах кардиологии нам трудно предсказать, у кого случится сердечный приступ. Многие люди вообще никогда не проходят обследование. Сейчас такие стартапы, как Bunkerhill Health, Nanox.AI и HeartLung Technologies, применяют алгоритмы ИИ для проверки миллионов результатов компьютерной томографии (КТ) на наличие ранних признаков сердечных заболеваний. Эта технология могла бы стать прорывом для общественного здравоохранения, применяя старый инструмент для выявления пациентов, чей высокий риск сердечного приступа скрыт у всех на виду. Но она остается недоказанной в масштабе, вызывая тернистые вопросы о внедрении и даже о том, как мы определяем болезнь.

В прошлом году, по оценкам, 20 миллионам американцев была сделана КТ грудной клетки после таких событий, как автомобильная авария, или для скрининга рака легких. Часто на них видны признаки кальция в коронарных артериях (ККА) — маркера риска сердечного приступа, который спрятан или не упомянут в отчете радиолога, сосредоточенном на исключении повреждений костей, опасных для жизни внутренних травм или рака. Специализированное тестирование на ККА остается недостаточно используемым методом прогнозирования риска сердечного приступа.

На протяжении десятилетий бляшки в сердечных артериях проходят свой собственный жизненный цикл, затвердевая из остатков, богатых липидами, в кальций. Сами сердечные приступы обычно происходят, когда более молодая, богатая липидами бляшка непредсказуемо разрывается, запуская каскад свертывания и воспаления, который в конечном итоге блокирует кровоснабжение сердца. Кальцинированная бляшка, как правило, стабильна, но обнаружение ККА предполагает, что более молодая, более склонная к разрыву бляшка, вероятно, тоже присутствует.

Кальций коронарных артерий часто можно заметить на КТ грудной клетки, и его концентрация может быть описана субъективно. Обычно количественная оценка показателя ККА человека включает проведение специфической для сердца КТ. Однако алгоритмы, вычисляющие показатели ККА на основе обычных КТ грудной клетки, могли бы массово расширить доступ к этому метрическому показателю. На практике эти алгоритмы могли бы затем использоваться для оповещения пациентов и их врачей об аномально высоких показателях, побуждая их обращаться за дальнейшей помощью.

Сегодня присутствие стартапов, предлагающих показатели ККА, полученные с помощью ИИ, невелико, но оно быстро растет. По мере расширения их использования эти алгоритмы могут выявлять пациентов с высоким риском, которые традиционно остаются незамеченными или находятся на периферии медицинского обслуживания. Исторически считалось, что сканирование ККА приносит незначительную пользу, и оно предлагалось «обеспокоенным здоровым». Даже сегодня большинство страховщиков не покрывают его стоимость. Однако отношение, возможно, меняется. Все больше экспертных групп одобряют показатели ККА как способ уточнения оценки сердечно-сосудистого риска и убеждения скептически настроенных пациентов начать прием статинов.

Обещание показателей ККА, полученных с помощью ИИ, является частью более широкой тенденции к использованию массивов медицинских данных для выявления болезней, которые в противном случае остались бы незамеченными. Но хотя это кажется многообещающим, такая практика вызывает множество вопросов. Например, показатели ККА не доказали своей полезности в качестве грубого инструмента для всеобщего скрининга. Например, датское исследование 2022 года, оценивавшее популяционную программу, не показало никакой пользы в показателях смертности для пациентов, прошедших скрининговые тесты на ККА. Если бы ИИ предоставлял эту информацию автоматически, изменился бы расчет на самом деле?

И при широком внедрении аномальные показатели ККА станут обычным явлением. Кто будет следить за этими результатами? «Многие системы здравоохранения еще не настроены на то, чтобы реагировать на случайные находки кальция в масштабе», — говорит Нишит Хандвала, соучредитель Bunkerhill Health. Без стандартной процедуры для этого, по его словам, «вы рискуете создать больше работы, чем пользы».

Существует также вопрос о том, действительно ли эти оценки, сгенерированные ИИ, улучшат уход за пациентами. Для пациента с симптомами показатель ККА, равный нулю, может дать ложное успокоение. Для бессимптомного пациента с высоким показателем ККА следующие шаги остаются неопределенными. Помимо статинов, неясно, принесет ли этим пациентам пользу начало приема дорогостоящих препаратов, снижающих уровень холестерина, таких как Repatha или другие ингибиторы PCSK9. Это может побудить некоторых к проведению ненужных, но дорогостоящих последующих процедур, которые могут даже в конечном итоге нанести вред.

В настоящее время расчет ККА с помощью ИИ не возмещается программой Medicare или большинством страховщиков как отдельная услуга. Бизнес-кейс для этой технологии сегодня, по сути, заключается в этих потенциально порочных стимулах.

На фундаментальном уровне этот подход может фактически изменить то, как мы определяем болезнь. Адам Родман, терапевт и эксперт по ИИ в медицинском центре Beth Israel Deaconess в Бостоне, заметил, что показатели ККА, полученные с помощью ИИ, имеют сходство с «инциденталомой» (incidentaloma) — термином, введенным в 1980-х годах для описания неожиданных находок на КТ. В обоих случаях нормальная схема диагностики — при которой врачи и пациенты намеренно приступают к тестированию, чтобы выяснить, что вызывает конкретную проблему — была фундаментально нарушена.

Но, как отмечает Родман, инциденталомы все равно обнаруживались людьми, просматривающими снимки. Теперь, по его словам, мы вступаем в эру «машинной нозологии», где алгоритмы определяют болезни на своих собственных условиях. По мере того как машины ставят больше диагнозов, они могут улавливать то, что мы упускаем. Но мы с Родманом начали задаваться вопросом, не возникнет ли в будущем двухуровневая диагностика, где «имущие» платят за брендовые алгоритмы, в то время как «неимущие» довольствуются менее качественными альтернативами.

Для пациентов, не имеющих факторов риска или оторванных от регулярной медицинской помощи, показатель ККА, полученный с помощью ИИ, потенциально может выявить проблемы раньше и переписать сценарий. Но то, как эти показатели доходят до людей, что с ними делается и могут ли они в конечном итоге улучшить результаты лечения пациентов в масштабе, остается открытым вопросом. На данный момент — держа ручку и переключаясь между пациентами и результатами работы алгоритмов — клиницисты по-прежнему имеют значение.

■

Вишал Хетпал — специалист по сердечно-сосудистым заболеваниям. Мнения, выраженные в этой статье, не отражают позицию его работодателей.

Эмбриологи — это ученые, остающиеся за кулисами экстракорпорального оплодотворения, которые следят за развитием и отбором эмбрионов, подготавливают их к переносу и поддерживают лабораторную среду. Они были критически важной частью ЭКО на протяжении десятилетий, но в последние годы их работа стала намного более напряженной, так как спрос на лечение бесплодия стремительно растет, и клиники с трудом справляются с ним. Соединенные Штаты фактически сталкиваются с острой нехваткой как эмбриологов, так и генетических консультантов. Клаус Вимер, опытный эмбриолог и директор лаборатории ЭКО, считает, что искусственный интеллект может помочь, прогнозируя здоровье эмбриона в режиме реального времени и открывая новые пути для повышения продуктивности в лаборатории. Вимер — э...

...главный научный сотрудник и руководитель отдела клинических вопросов в Fairtility, компании, которая использует искусственный интеллект, чтобы пролить свет на жизнеспособность яйцеклеток и эмбрионов перед проведением ЭКО. Алгоритм компании под названием CHLOE (Cultivating Human Life through Optimal Embryos — Выращивание человеческой жизни с помощью оптимальных эмбрионов) был обучен на миллионах точек данных и результатов развития эмбрионов и может быстро просеивать эмбрионы пациента, чтобы указать клиницисту на те, которые обладают самым высоким потенциалом для успешной имплантации. Это, по утверждению компании, сократит время до наступления беременности и рождения живых детей. Хотя его эффективность на сегодняшний день тестировалась только ретроспективно, CHLOE является первым и единственным инструментом ИИ для оценки эмбрионов, одобренным FDA.

Профессии будущего: ИИ-эмбриолог

Директор лаборатории ЭКО Клаус Вимер использует искусственный интеллект для более точного отбора эмбрионов.

Текущая проблема

Когда пациент проходит процедуру ЭКО, цель состоит в том, чтобы получить генетически нормальные эмбрионы. Эмбриологи собирают клетки из каждого эмбриона и отправляют их на внешнее генетическое тестирование. Результаты этой биопсии могут занять до двух недель, а сам процесс может добавить тысячи долларов к стоимости лечения. Более того, прохождение скрининга означает лишь то, что эмбрион имеет правильное количество хромосом. Это число не обязательно отражает общее состояние здоровья эмбриона.

«У эмбриона есть одна единственная функция, и это деление», — говорит Вимер. «Существуют миллионы точек данных, касающихся деления клеток эмбриона, характеристик клеточного деления, площади и размера внутренней клеточной массы, а также количества сокращений трофэктодермы — слоя, который в будущем станет плацентой».

Модель ИИ позволяет постоянно сопоставлять группу эмбрионов с оптимальными характеристиками на каждом этапе развития. «На какой вопрос отвечает CHLOE: Насколько хорошо развивался этот эмбрион? И есть ли у него все необходимые компоненты, которые нужны для успешной имплантации?» — говорит Вимер. CHLOE выдает оценку ИИ, отражающую весь анализ, проведенный внутри эмбриона. В ближайшем будущем, по словам Вимера, снижение процента аномальных эмбрионов, которые клиники ЭКО переносят пациентам, не должно требовать биопсии: «Каждая эмбриологическая лаборатория будет проводить автоматическую оценку развития эмбрионов».

Меняющаяся область

Вимер, начавший свою карьеру в зоотехнии, говорит, что разница между эмбриологией животных и человека заключается в объеме бумажной работы. «Эмбриологи тратят 40% своего времени на навыки, не связанные с эмбриологией», — добавляет он. «ИИ позволит нам разгрузить сферу эмбриологии, чтобы мы могли снова стать настоящими учеными».

Это означает тратить больше времени на изучение эмбрионов, обеспечение их нормального развития и использование всей этой вновь обретенной информации, чтобы лучше выбирать, какие эмбрионы переносить. «CHLOE — это как виртуальный помощник в лаборатории, который помогает с выбором эмбрионов, обеспечивает оптимальные условия и рассылает отчеты пациентам и клиническому персоналу», — говорит он. «Возможность изучать данные и видеть, что влияет на развитие эмбриона, приносит огромное удовлетворение, учитывая, что несколько лет назад это было невозможно».

■

Аманда Смит — журналист-фрилансер и писатель, освещающая вопросы культуры, общества, интересов людей и технологий.

Автор: аманда смит Selman design

Предоставлено deep learning indaba

Репортаж (Dispatch)

Абдуллахи цанни

Конец августа в столице Руанды, Кигали, и люди заполняют огромный зал на одном из крупнейших в Африке собраний умов в области ИИ и машинного обучения. Комната задрапирована белыми занавесками, а на гигантском экране мигают видеоролики, созданные с помощью генеративного ИИ. Из динамиков громко звучит классическая восточноафриканская народная песня танзанийской певицы Саиды Кароли. Друзья приветствуют друг друга, пока официанты подают чипсы из маранты и приторные безалкогольные коктейли. Мужчина и женщина в леопардовых шкурах поверх одежды потягивают пиво и болтают; многие женщины одеты в эфиопские наряды ручной работы с красно-желто-зеленой вышивкой.

Толпа кипит жизнью. «Самое лучшее в Indaba — это всегда вечеринки», — говорит мне специалист по компьютерным наукам Ньялленг Моороси. Indaba на языке зулу означает «собрание», а Deep Learning Indaba, где мы встречаемся, — это ежегодная конференция по ИИ, где африканцы представляют свои исследования и созданные ими технологии. Моороси — старший научный сотрудник Института распределенных исследований ИИ, она приехала по этому случаю из горного королевства Лесото. Одетая в свой фирменный головной платок «Мама Африка», она пробирается через переполненный зал.

Мгновение спустя из динамиков начинает звучать бодрая нигерийская музыка. Люди спонтанно вскакивают и собираются вокруг сцены, размахивая флагами многих африканских стран. Моороси смеется, наблюдая за этим. «Атмосфера на Indaba — дух сообщества — действительно сильна», — говорит она, хлопая в ладоши.

Моороси — одна из основательниц Deep Learning Indaba, которая началась в 2017 году с ядра из 300 человек, собравшихся в Йоханнесбурге, Южная Африка. С тех пор мероприятие превратилось в престижное панафриканское движение с местными отделениями в 50 странах. В этом году заявки на участие в Indaba подали почти 3000 человек; около 1300 были приняты. В основном это выходцы из англоязычных африканских стран, но в этом году я заметил новый приток из Чада, Камеруна, Демократической Республики Конго, Южного Судана и Судана.

Моороси говорит мне, что главным «призом» для многих участников является наем в технологическую компанию или поступление в докторантуру. Действительно, среди организаций, которые я видел на мероприятии, — AI for Good Lab от Microsoft Research, Google, Mastercard Foundation и Институт ИИ Mila-Quebec. Но она надеется, что больше отечественных предприятий создадут возможности внутри Африки.

Тем вечером, перед ужином, мы оба посетили панельную дискуссию по политике в области ИИ в Африке. Эксперты обсуждали управление ИИ и призывали тех, кто разрабатывает национальные стратегии ИИ, стремиться к более активному взаимодействию с общественностью. Люди поднимали руки, чтобы спросить, как молодые африканцы могут получить доступ к дискуссиям высокого уровня по политике ИИ и не формируется ли континентальная стратегия Африки в области ИИ посторонними лицами.

Позже, в беседе, Моороси сказала мне, что хотела бы видеть больше африканских приоритетов — таких как защита труда, поддерживаемая Африканским союзом, права на полезные ископаемые или гарантии от эксплуатации — отраженных в таких стратегиях. В последний день Indaba я спрашиваю Моороси о ее мечтах относительно будущего ИИ в Африке. «Я мечтаю о том, чтобы африканские отрасли внедряли продукты ИИ, созданные в Африке», — говорит она после долгой паузы. «Нам действительно нужно показать миру нашу работу».

■

Абдуллахи Цанни — научный писатель из Сенегала, специализирующийся на повествовательных очерках.

ОТКУДА: Вечеринка на главной конференции по исследованиям ИИ в Африке

ГДЕ: Кигали, Руанда

Групповой чат

Аналоговый AMA

В: Будет ли когда-нибудь безопасно позволять агентам ИИ работать без надзора человека?

— Клиффорд из Сан-Диего

О: Это зависит от того, что вы подразумеваете под безопасностью. Большие языковые модели не похожи на калькуляторы: они не могут решать задачи со 100-процентной точностью в 100% случаев. Это связано с тем, что в самой их основе заложена внутренняя случайность. И эта случайность может вызвать реальные проблемы, когда агенты или LLM, способные совершать действия в реальном мире, пытаются выполнять сложные задачи самостоятельно. Существует небольшая вероятность того, что LLM совершит ошибку на каждом этапе процесса решения проблемы, и эти вероятности со временем накапливаются. Но LLM становятся все более надежными. Организация по исследованию ИИ METR отслеживает сложность задач, которые LLM могут выполнять с точностью 80%, и, по их измерениям, GPT-5 является самой надежной системой на данный момент. Вопрос в том, достаточно ли точности 80% (или 95%, или 99%). — Грейс Хакинс, репортер по ИИ

Опрос

ВАША ОЧЕРЕДЬ ОТВЕЧАТЬ! Мы хотим услышать ваше мнение! Расскажите нам, что у вас на уме, поделитесь своей точкой зрения или задайте нам вопрос, написав по адресу newsroom@technologyreview.com.

В: Как сообщалось в нашем последнем номере, исследовательская организация METR обнаружила, что продолжительность задач, которые могут брать на себя агенты ИИ, удваивается примерно каждые семь месяцев. Какую задачу вы бы с наибольшим энтузиазмом делегировали агенту ИИ?

Почта читателей

Письма и ответы были отредактированы и сокращены.

Я считаю, что для TR было бы информативно и весьма интересно следить за предыдущими историями — как мы знаем, некоторые новые технологии становятся успешными, некоторые терпят неудачу, а некоторые умирают медленной или быстрой смертью. Я бы предложил делать краткое обновление статуса каждые год или два после публикации с кратким анализом вашей команды и комментариями основателя(ей), если они захотят. Эта информация должна быть весьма ценной для нынешних и будущих изобретателей, предпринимателей и т. д. — Стивен из Ньютона, Массачусетс

Мэт Хонан, главный редактор MIT Technology Review, отвечает: Спасибо, Стивен. Мы действительно следим и продолжаем наблюдать за технологиями в ходе нашего освещения. Обычно это скорее развитие темы, чем ретроспектива. Но, конечно, когда дело доходит до нашего списка «10 прорывных технологий» или списка «Climate Tech 10», проверка результатов могла бы быть полезной и интересной. Мы это обсудим!

В: Согласно опросу некоммерческой исследовательской группы по политике в области здравоохранения KFF, сейчас около 1 из 8 взрослых принимает какие-либо препараты для похудения. Но мы все еще изучаем, как эти препараты влияют на организм в долгосрочной перспективе. Стали бы вы принимать такие препараты, как Ozempic, Wegovy или Mounjaro, чтобы похудеть?

• Да, я бы стал(а)

• Да, я принимаю

• Нет, я бы не стал(а)

Отсканируйте QR-код, чтобы ответить:

Виновность (Culpability)

Брюс холсингер — spiegel and grau, 2024

Кассиди-Шоу, семья из пяти человек в автономном минивэне с сыном-подростком Чарли за рулем, врезается в другой автомобиль, в результате чего погибают двое пожилых пассажиров. Кто виноват? Машина? Сын? Родители? Моральная дилемма, возникшая в результате этой аварии, превращается в более широкие экзистенциальные вопросы, когда пути семьи пересекаются с миллиардером, генеральным директором технологической компании Дэниелом Моне, чья дочь влюбляется в Чарли. Захватывающее чтение, в нем наверняка представлены самые современные технологии (чат-боты, ИИ, дроны-шпионы и т. д.), когда-либо появлявшиеся в выборе Книжного клуба Опры.

Эншиттификация: Почему все внезапно стало хуже и что с этим делать (Enshittification: Why Everything Suddenly Got Worse and What to Do About It)

Кори докторов — mcd books, 2024

В 2022 году Докторов ввел термин, вынесенный в заголовок этой книги, применительно к намеренной, ориентированной на прибыль деградации продуктов Big Tech за счет их пользователей. Книга прослеживает историю и траекторию этого феномена, представляя язвительную критику технологического мира с характерным для Докторова сухим остроумием. Вместо того чтобы тосковать по «старому доброму» интернету, Докторов предлагает пользователям способы вернуть свои цифровые пространства и выступать за возвращение к качеству.

Заметки о бесконечности (Notes on Infinity)

Остин тейлор — celadon books, 2024

Зои и Джек, пара студентов Гарварда, знакомятся на занятиях по органической химии. Поздние ночи, проведенные в лаборатории, убеждают их в том, что они открыли лекарство от старения. С этим соглашаются многие венчурные капиталисты, и вскоре они обнаруживают себя руководителями успешного стартапа в роскошном офисе на Кендалл-сквер. Вскоре «История любви» превращается в «Theranos». Настоящая книга, от которой невозможно оторваться.

Проклятие Голиафа: История и будущее социального коллапса (Goliath’s Curse: The History and Future of Societal Collapse)

Люк кемп — knopf, 2024

Кемп — исследователь Кембриджского Центра изучения экзистенциального риска, места, которое, без сомнения, в последнее время было очень занято. Эта хорошо проработанная и провокационная книга исследует факторы, ведущие к социальному коллапсу, включая, например, тот факт, что «чем сильнее государства порабощают женщин, тем выше вероятность того, что они будут как автократическими, так и склонными к краху». Возможный светлый момент для нашего времени? Чтобы все изменилось, может потребоваться время...

...но «чем глубже падение, тем вероятнее, что мы снова восстанем как демократически равные». «Заменяемый ты: Приключения в человеческой анатомии», МЭРИ РОУЧ — NORTON. Книжная полка TŠ. ПРЕДОСТАВЛЕНО ИЗДАТЕЛЯМИ.

Получите всё это и даже больше. Отсканируйте QR-код или посетите technologyreview.com/benefits.

Истории только для подписчиков

Изучайте уникальные онлайн-истории, которые погружают в последние инновации, тренды и идеи в области ИИ, изменения климата, биотехнологий и многого другого. Доступно исключительно для подписчиков.

5 Виртуальных серий круглых столов

Присоединяйтесь к нашим экспертам в серии виртуальных мероприятий только для подписчиков. Участвуйте в живых дискуссиях и задавайте вопросы о том, что ждет развивающиеся технологии в будущем. Новые мероприятия доступны каждый месяц.

Еженедельные информационные бюллетени

С легкостью следите за последними разработками в актуальных технологических темах. Получайте уведомления о наиболее важных обновлениях в области ИИ, биотехнологий, климата, энергетики и многого другого каждую неделю в наших электронных письмах.

3 Архива выпусков

Воспользуйтесь нашим обширным цифровым архивом и перечитайте классические выпуски, изучите прошлые инновации и прорывы, а также узнайте, как зародились сегодняшние развивающиеся технологии.

Подписывайтесь на mit technology review

4 2

Всё это, а также интеллект. Преимущества подписки выходят далеко за рамки страниц этого журнала.

1 Доступ через мобильное приложение

Возьмите свою подписку с собой, куда бы вы ни отправились. Наслаждайтесь неограниченным доступом к нашему обновленному приложению, которое обеспечивает гибкость при чтении и прослушивании наших материалов в любое время и в любом месте.

Модели ИИ могут превосходить людей в тестах на определение психических состояний

Искусственный интеллект

18 Объяснение

Как мышцы помнят?

У мышц есть свой вид интеллекта. Чем больше вы их используете, тем эффективнее они могут его задействовать.

Автор: Бонни Цуи

Иллюстрация: Элли Саллберг

«Как езда на велосипеде» — это сокращенное обозначение того замечательного способа, которым наши тела помнят, как двигаться. Чаще всего, когда мы говорим о мышечной памяти, мы имеем в виду не сами мышцы, а память о скоординированной схеме движений, которая живет в двигательных нейронах, управляющих нашими мышцами.

Тем не менее, в последние годы ученые обнаружили, что наши мышцы сами по себе обладают памятью на движения и упражнения. Когда мы двигаем мышцей, может показаться, что движение начинается и заканчивается, но все эти крошечные изменения на самом деле продолжают происходить внутри наших мышечных клеток. И чем больше мы двигаемся, как при езде на велосипеде или других видах упражнений, тем больше эти клетки начинают формировать память об этой нагрузке.

Все мы знаем по опыту, что мышца становится больше и сильнее при повторной работе. Как объяснил мне новатор в области изучения мышц Адам Шарплс, профессор Норвежской школы спортивных наук в Осло и бывший профессиональный игрок в регби в Великобритании, клетки скелетных мышц уникальны для человеческого тела: они длинные и тонкие, как волокна, и имеют несколько ядер. Волокна увеличиваются в размерах не путем деления, а путем привлечения мышечных сателлитных клеток — специфических для мышц стволовых клеток, которые находятся в состоянии покоя, пока не будут активированы в ответ на стресс или травму, чтобы внести свои собственные ядра и поддержать рост и регенерацию мышц. Эти ядра часто остаются в мышечных волокнах на некоторое время даже после периодов бездействия, и есть доказательства того, что они могут помочь ускорить возврат к росту, как только вы снова начнете тренироваться.

Исследования Шарплса сосредоточены на так называемой эпигенетической мышечной памяти. «Эпигенетика» относится к изменениям в экспрессии генов, вызванным поведением и окружающей средой — сами гены не меняются, но меняется способ их работы. В целом, упражнения включают гены, которые помогают мышцам расти легче. Например, когда вы поднимаете веса, маленькие молекулы, называемые метильными группами, отделяются от внешней стороны определенных генов, что повышает вероятность их включения и производства белков, влияющих на рост мышц (также известный как гипертрофия). Эти изменения сохраняются; если вы снова начнете поднимать веса, вы наберете мышечную массу быстрее, чем раньше.

В 2018 году лаборатория мышц Шарплса первой показала, что скелетные мышцы человека обладают эпигенетической памятью о росте мышц после упражнений: мышечные клетки подготовлены к тому, чтобы быстрее реагировать на упражнения в будущем, даже после многомесячного (а возможно, и многолетнего) перерыва. Другими словами: ваши мышцы помнят, как это делать. Последующие исследования Шарплса и других ученых воспроизвели аналогичные результаты на мышах и пожилых людях, предлагая дополнительные подтверждающие доказательства эпигенетической мышечной памяти у разных видов и в более позднем возрасте. Даже стареющие мышцы способны помнить, когда вы тренируетесь.

В то же время Шарплс указывает на интригующие новые данные о том, что мышцы также помнят периоды атрофии и что молодые и старые мышцы помнят это по-разному. В то время как молодая человеческая мышца, кажется, обладает тем, что он называет «положительной» памятью об истощении, «в том смысле, что она хорошо восстанавливается после первого периода атрофии и не испытывает больших потерь в повторном периоде атрофии», он объясняет, что состарившаяся мышца у крыс, по-видимому, имеет более выраженную «отрицательную» память об атрофии, при которой она кажется «более восприимчивой к большим потерям и более преувеличенному молекулярному ответу при повторном истощении мышц». По сути, молодая мышца склонна восстанавливаться после периодов потери мышечной массы, в некотором смысле «игнорируя» ее, в то время как старая мышца более чувствительна к ней и может быть более подвержена дальнейшим потерям в будущем.

Болезнь также может привести к такому виду «отрицательной» мышечной памяти; в исследовании женщин, выживших после рака груди, проведенном более чем через десять лет после постановки диагноза и лечения, участницы показали эпигенетический мышечный профиль людей намного старше их хронологического возраста. Но вот что интересно: после пяти месяцев тренировок с аэробными упражнениями участницы смогли сбросить эпигенетический профиль своих мышц обратно к тому уровню, который наблюдался в контрольной группе здоровых женщин того же возраста. Это показывает, что «положительные» мышечные воспоминания могут помочь противодействовать «отрицательным».

Какой вывод? У ваших мышц есть собственный интеллект. Чем больше вы их используете, тем больше они могут задействовать его, чтобы стать долгосрочным полезным ресурсом для вашего тела в будущем.

Чем больше мы двигаемся, как при езде на велосипеде или других видах упражнений, тем больше мышечные клетки начинают формировать память об этой нагрузке.

Бонни Цуи — автор книги «О мышцах: то, что нами движет, и почему это важно» (Algonquin Books, 2025).

Кредит желоба здесь (gutter credit here)

21 Профиль

Руководство землянина по охоте на планеты

Турбулентная атмосфера Земли затрудняет обнаружение новых планет с поверхности. Этот астроном работает над тем, как находить их вопреки всему.

Автор: Дженна Ахарт | Портрет: Винни Винтермейер

Этан твиди / обсерватория кека

Подвеска на ожерелье Ребекки Дженсен-Клем имеет ширину всего около дюйма и состоит из 36 серебряных шестиугольников, переплетенных в сотовую мозаику. В обсерватории Кека на Гавайях ровно столько же сегментов составляют зеркало шириной 33 фута, отражающее изображения неизведанных миров для её изучения.

Дженсен-Клем, астроном из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, работает с обсерваторией Кека, чтобы выяснить, как обнаруживать новые планеты, не покидая нашу собственную. Обычно это стремление сталкивается с рядом препятствий: ветер, колебания плотности и температуры атмосферы или даже смещение зеркала телескопа могут создать блик от света звезды, который закрывает обзор того, что находится вокруг неё, делая любые планеты, вращающиеся вокруг звезды, фактически невидимыми. А тот свет, который земная атмосфера не закрывает, она поглощает.

Вот почему исследователи, изучающие эти далекие миры, часто работают с космическими телескопами, которые полностью обходят надоедливую атмосферу Земли, такими как космический телескоп Джеймса Уэбба стоимостью 10 миллиардов долларов. Но есть и другой способ преодолеть эти препятствия. В своей лаборатории среди секвой Дженсен-Клем и её студенты экспериментируют с новыми технологиями и программным обеспечением, чтобы помочь основному сотовому зеркалу Кека и его меньшему «деформируемому» зеркалу видеть четче.

Используя измерения атмосферных датчиков, деформируемые зеркала спроектированы так, чтобы быстро менять форму, корректируя искажения, вызванные земной атмосферой, на лету. Этот общий метод получения изображений, называемый адаптивной оптикой, стал обычной практикой с 1990-х годов. Но Дженсен-Клем стремится повысить уровень игры с помощью технологий экстремальной адаптивной оптики, которые направлены на создание максимально высокого качества изображения при малом поле зрения. Её группа, в частности, делает это, решая проблемы, связанные с ветром или самим основным зеркалом.

Цель состоит в том, чтобы сфокусировать звездный свет настолько точно, чтобы планета стала видимой, даже если её родительская звезда в миллион или миллиард раз ярче. В апреле она и её бывшая коллега Майке ван Котен были названы солауреатами премии «Новые горизонты в физике» фонда Breakthrough Prize Foundation. В объявлении о премии говорится, что они заслужили эту награду за исследования на ранних этапах карьеры за свой потенциал «обеспечить прямое обнаружение самых маленьких экзопланет» с помощью набора методов, которые эти две женщины разрабатывали на протяжении всей своей карьеры.

В июле Дженсен-Клем также была объявлена членом нового комитета обсерватории Habitable Worlds Observatory — концепции космического телескопа НАСА, который будет заниматься поиском признаков жизни во Вселенной. Ей поручено определить научные цели миссии к концу десятилетия.

«В адаптивной оптике мы проводим много времени за симуляциями или в лаборатории», — говорит Дженсен-Клем. «Это был долгий путь, прежде чем я увидела, что за последние несколько лет действительно улучшила работу обсерватории».

Дженсен-Клем давно ценит астрономию за её умопомрачительные качества. В седьмом классе она была очарована тем, как замедляется время вблизи черной дыры, когда её отец, аэрокосмический инженер, объяснил ей эту концепцию. После начала обучения на бакалавриате в Массачусетском технологическом институте в 2008 году она увлеклась тем, как далекая звезда может казаться исчезающей — либо внезапно мигая, либо плавно угасая, в зависимости от того, какой объект проходит перед ней. «Это была не совсем наука об экзопланетах, но было много общего», — говорит она.

В это время Дженсен-Клем начала закладывать основы для одного из своих отмеченных наградами методов после того, как её ассистент по преподаванию рекомендовал ей подать заявку на стажировку в Лабораторию реактивного движения НАСА. Там она работала над установкой, которая могла бы довести до совершенства ориентацию большого зеркала. Такие зеркала труднее перенастроить, чем маленькие деформируемые, чьи изменяющие форму сегменты подстраиваются под изменчивую атмосферу Земли.

«В то время мы говорили: "О, разве не было бы здорово установить одну из таких в обсерватории Кека?"» — вспоминает Дженсен-Клем. Идея прижилась. Она даже написала об этом в заявке на стипендию, когда готовилась к началу аспирантуры в Калтехе. И после многих лет прерывистой разработки Дженсен-Клем удалось установить систему, в которой используется технология под названием...

Слева: Ребекка Дженсен-Клем — астроном из Калифорнийского университета в Санта-Крузе. Внизу: 10-метровое основное зеркало обсерватории Кека имеет сотовую структуру с 36 отдельными зеркальными сегментами.

22 Профиль

...датчик волнового фронта Цернике — на основное зеркало Кека около года назад. «Моя работа в качестве стажера колледжа наконец-то завершена», — говорит она. Система, которая в настоящее время используется для периодических калибровок, а не для...

непрерывные корректировки, включает в себя специальный вид стеклянной пластины, которая изгибает световые лучи от зеркала, чтобы выявить определенный узор. Детектор может уловить смещение в этом изображении размером с толщину волоса: если один шестиугольник выдвинут слишком далеко назад или вперед, его яркость меняется. Исправление даже малейшего смещения важно, потому что «когда вы изучаете тусклый объект, вы внезапно становитесь гораздо более восприимчивы к небольшим ошибкам», — говорит Дженсен-Клем.

Она также работала над совершенствованием мастерства формовки деформируемого зеркала Кека. Этот инструмент, который отражает свет, перенаправленный с главного зеркала, намного меньше — всего шесть дюймов в ширину — и спроектирован так, чтобы менять положение до 2000 раз в секунду для борьбы с атмосферной турбулентностью и создания максимально четкого изображения. «Если вы просто посмотрите на ночное небо и увидите мерцание звезд, это происходит быстро. Поэтому мы тоже должны действовать быстро», — говорит Дженсен-Клем.

Даже при такой высокой скорости перенастройки все равно сохраняется задержка. Деформируемое зеркало обычно отстает от реальных уличных условий в любой момент времени примерно на одну миллисекунду. «Когда система адаптивной оптики не может поспеть за ними, вы не получите наилучшего разрешения», — говорит ван Кутен, бывшая коллега Дженсен-Клем, которая сейчас работает в Национальном исследовательском совете Канады.

Эта задержка оказалась особенно проблематичной в ветреные ночи. Дженсен-Клем считала это неразрешимой проблемой. «Причина задержки в том, что нам нужно выполнить вычисления, а затем переместить деформируемое зеркало», — говорит она. «Вы никогда не сможете сделать это мгновенно». Но когда она еще была постдоком в Калифорнийском университете в Беркли, она наткнулась на статью, в которой предлагалось решение. Ее авторы предположили, что использование предыдущих измерений и простой алгебры для прогнозирования того, как изменится атмосфера, вместо попыток идти в ногу с ней в реальном времени, даст лучшие результаты.

В то время она не смогла протестировать эту идею, но переход в Калифорнийский университет в Санта-Крузе (UCSC) и работа с обсерваторией Кека предоставили идеальную возможность. Примерно в это же время Дженсен-Клем пригласила ван Кутен присоединиться к своей команде в UCSC в качестве постдока из-за их общего интереса к прогностическому программному обеспечению. «Сначала мне негде было жить, поэтому она поселила меня в своей гостевой комнате», — говорит ван Кутен. «Она просто очень поддерживает на всех уровнях».

После создания экспериментального программного обеспечения для испытаний в обсерватории Кека команда сравнила прогностическую версию с более стандартной адаптивной оптикой, проверяя, насколько хорошо каждая из них визуализирует экзопланету, не давая ей утонуть в звездном свете. Они обнаружили, что прогностическое ПО может отображать даже тусклые экзопланеты в два-три раза четче. Результаты, которые Дженсен-Клем опубликовала в 2022 году, стали частью того, за что она получила премию «Новые горизонты в физике».

Тейн Керри, астроном из Техасского университета в Сан-Антонио, говорит, что эти новые методы станут особенно важными, поскольку исследователи строят все более крупные наземные объекты для получения изображений экзопланет, включая такие предстоящие проекты, как Чрезвычайно большой телескоп (ELT) в Европейской южной обсерватории и Гигантский Магелланов телескоп в Чили. «Мы узнаем невероятно много о Вселенной, и это действительно обусловлено технологическими достижениями, которые очень, очень новы», — говорит Керри. «Работа доктора Дженсен-Клем является примером такого рода инноваций».

В мае один из аспирантов Дженсен-Клем вернулся на Гавайи, чтобы заново установить прогностическое программное обеспечение в обсерватории Кека. На этот раз программа — это не просто пробный запуск; она останется там навсегда. Новое ПО показало, что может перефокусировать искусственный звездный свет. Далее ему предстоит доказать, что оно справится с настоящим. И примерно через год Дженсен-Клем, ее студенты и коллеги будут готовиться к потоку наблюдений от миссии Gaia Европейского космического агентства, которая недавно завершила измерение движения, температуры и состава миллиардов звезд за более чем десятилетие.

Когда проект выпустит следующий набор данных — намеченный на декабрь 2026 года — команда Дженсен-Клем планирует заняться поиском новых экзопланетных систем, используя такие подсказки, как колебания в движении звезды, вызванные гравитационным притяжением вращающихся вокруг нее планет. Как только система будет идентифицирована, фотографы экзопланет смогут заснять скрытые планеты с помощью нового инструмента в обсерватории Кека, который может рассказать больше об их атмосферах и температурах. Предстоит разобрать гору данных и справиться с еще большим объемом звездного света, требующего перефокусировки. К счастью, Дженсен-Клем потратила более десяти лет на совершенствование именно тех методов, которые ей понадобятся: «В это время в следующем году, — говорит она, — мы будем спешить применить все наши трюки с адаптивной оптикой к этим системам и обнаружить как можно больше этих объектов».

«Если вы просто посмотрите на ночное небо и увидите мерцание звезд, это происходит быстро. Поэтому мы тоже должны действовать быстро».

Дженна Ахарт — научный журналист, специализирующийся на физических науках.

Круглые столы MIT Technology Review

Отсканируйте этот код, чтобы посмотреть прошедшие сессии, увидеть предстоящие события и узнать больше, или посетите TechnologyReview.com/Roundtables.

Не являетесь подписчиком? Посетите TechnologyReview.com/EventOffer, чтобы получить полный доступ. Подписчики имеют полный доступ к нашей удостоенной наград журналистике с помощью Roundtables — серии онлайн-мероприятий только для подписчиков, которая информирует вас о том, что будет дальше в развивающихся технологиях, всего за 30 минут.

«Как будто выпил кофе с Эйнштейном»

Технологические беседы с экспертами в режиме реального времени.

Наши инсайты. Ваш успех.

Усильте свой бренд. Удерживайте клиентов. Превратите идейное лидерство в результаты. Станьте партнером MIT Technology Review Insights. Присоединяйтесь к нам и другим умным компаниям для создания индивидуальных исследований, глубоких статей, убедительных визуализаций и многого другого.

Отчеты и партнерства по направлениям

Контакты для партнерства

Для возможностей партнерства в США:

Эндрю Хендлер (Andrew Hendler) — andrew.hendler@technologyreview.com

Для международных возможностей партнерства:

Никола Крепальди (Nicola Crepaldi) — nicola.crepaldi@technologyreview.com

Посетите TechnologyReview.com/Custom-Content или отсканируйте код, чтобы увидеть больше нашего заказного контента.

Почему чат-боты никогда не замолкают

Чат-боты сегодня — это «машины для всего». Если что-то можно облечь в слова — советы по отношениям, рабочие документы, код — ИИ создаст это, как бы несовершенно это ни было. Но есть одна вещь, которую почти ни один чат-бот никогда не сделает: он не перестанет с вами разговаривать.

Это может показаться разумным. Зачем технологической компании создавать функцию, которая сокращает время, проводимое людьми за использованием ее продукта? Ответ прост: способность ИИ генерировать бесконечные потоки человекоподобного, авторитетного и полезного текста может способствовать бредовым спиралям, усугублять кризисы психического здоровья и иным образом вредить уязвимым людям. Прекращение взаимодействия с теми, кто проявляет признаки проблемного использования чат-ботов, могло бы служить мощным инструментом безопасности наряду с другими, и категорический отказ технологических компаний использовать его становится все более неоправданным.

Рассмотрим, например, то, что называют «ИИ-психозом», когда модели ИИ усиливают бредовое мышление. Группа под руководством психиатров из Королевского колледжа Лондона недавно проанализировала более десятка таких случаев, зарегистрированных в этом году. В разговорах с чат-ботами люди — включая тех, у кого не было психиатрических проблем в анамнезе — убеждались, что воображаемые персонажи ИИ реальны или что ИИ выбрал их в качестве мессии. Некоторые переставали принимать назначенные лекарства, высказывали угрозы и прекращали консультации с психологами. Во многих из этих случаев кажется, что модели ИИ подкрепляли и, возможно, даже создавали иллюзии с частотой и интимностью, которые люди не испытывают в реальной жизни или через другие цифровые платформы.

Три четверти американских подростков, которые использовали ИИ для общения, также сталкиваются с рисками. Ранние исследования показывают, что длительные разговоры могут коррелировать с одиночеством. Кроме того, чаты с ИИ «могут склоняться к чрезмерно соглашательским или даже льстивым взаимодействиям, что может идти вразрез с лучшими практиками в области психического здоровья», — говорит Майкл Хайнц, доцент кафедры психиатрии в Дартмутской медицинской школе Гейзеля.

Давайте проясним: прекращение таких открытых взаимодействий не было бы панацеей. «Если создана зависимость или экстремальная связь», — говорит Джада Пистилли, главный этик платформы ИИ Hugging Face, — «то внезапная остановка разговора также может быть опасной». Действительно, когда OpenAI прекратила поддержку старой модели в августе, это заставило пользователей горевать.

В настоящее время компании, занимающиеся ИИ, предпочитают перенаправлять потенциально опасные разговоры, возможно, заставляя чат-ботов отказываться говорить на определенные темы или предлагать людям обратиться за помощью. Но эти перенаправления легко обойти, если они вообще происходят. Когда, например, 16-летний Адам Рейн обсуждал свои мысли о самоубийстве с ChatGPT, модель направила его к ресурсам кризисной помощи. Но она также отговаривала его от разговора с матерью, проводила с ним более четырех часов в день в беседах, где тема самоубийства была регулярной, и давала отзывы о петле, которую он в итоге использовал, чтобы повеситься, согласно иску, поданному родителями Рейна против OpenAI. В ответ на это ChatGPT недавно добавил функции родительского контроля.

В трагическом случае Рейна было несколько моментов, когда чат-бот мог прервать разговор. Но, учитывая риск ухудшения ситуации, как компании узнают, когда прекращение общения будет лучшим выходом? Возможно, когда модель ИИ призывает пользователя избегать отношений в реальной жизни, говорит Пистилли, или когда она обнаруживает бредовые темы. Компаниям также нужно будет выяснить, на какое время блокировать пользователям доступ к их разговорам. Написать правила будет непросто, но, учитывая растущее давление на компании, пришло время попробовать.

В сентябре законодательное собрание Калифорнии приняло закон, требующий от компаний, занимающихся ИИ, большего вмешательства в чаты с детьми, а Федеральная торговая комиссия расследует, стремятся ли ведущие боты-компаньоны к вовлечению пользователей в ущерб безопасности. Представитель OpenAI сказал мне, что компания слышала от экспертов, что продолжение диалога может быть лучше, чем прекращение разговоров, но что она напоминает пользователям делать перерывы во время длительных сессий. Только Anthropic создала инструмент, который позволяет ее моделям полностью прекращать разговоры. Но это касается случаев, когда пользователи якобы «наносят вред» модели — Anthropic исследовала, обладают ли модели ИИ сознанием и могут ли они страдать от получения оскорбительных сообщений. Компания не планирует использовать это для защиты людей. Глядя на эту картину, трудно не прийти к выводу, что компании, занимающиеся ИИ, делают недостаточно.

...решать, когда разговор должен закончиться — задача непростая. Но позволять этому или, что еще хуже, бесстыдной погоне за вовлечением любой ценой позволять им продолжаться вечно — это не просто халатность. Это выбор.

Алгоритм

Почему ИИ должен уметь «вешать трубку»

Патрик леже

Джеймс О’Доннелл

Джеймс О’Доннелл — старший репортер по ИИ в MIT Technology Review. Подпишитесь, чтобы получать еженедельную рассылку «Алгоритм» на свой почтовый ящик на сайте technologyreview.com/algorithm. 25

Представьте себе: я занимаюсь своими делами на вечеринке, припарковавшись, конечно же, у стола с закусками. Ко мне подходит знакомый моего знакомого, и мы завязываем разговор. Он быстро переходит на тему работы, и, узнав, что я репортер по климатическим технологиям, мой новый знакомый говорит что-то вроде: «Стоит ли мне использовать ИИ? Я слышал, что это ужасно для окружающей среды». Сейчас такое случается довольно часто. Обычно я говорю людям не беспокоиться — планируйте отпуск с помощью чат-бота, просите предложить идеи рецептов или написать вам стихотворение, если хотите.

Такой ответ может удивить некоторых людей, но я обещаю, что не живу в вакууме и видел все тревожные прогнозы о том, сколько электроэнергии потребляет ИИ.

Данные об энергопотреблении ИИ

Но я твердо убежден, что не стоит перекладывать ответственность на отдельных людей, отчасти потому, что вопросы об ИИ так сильно напоминают мне другой вопрос: «Что мне сделать, чтобы уменьшить свой углеродный след?» Этот вопрос задевает меня из-за контекста: компания BP помогла популяризировать концепцию углеродного следа в маркетинговой кампании в начале 2000-х годов. Такая постановка вопроса эффективно перекладывает бремя беспокойства об окружающей среде с компаний, добывающих ископаемое топливо, на отдельных граждан.

Реальность такова, что ни один человек не может справиться с изменением климата в одиночку: все наше общество построено на сжигании ископаемого топлива. Чтобы решить проблему изменения климата, нам нужны политические действия и общественная поддержка исследований и масштабирования климатических технологий. Нам нужно, чтобы компании внедряли инновации и предпринимали решительные действия по сокращению выбросов парниковых газов. Чрезмерная концентрация на действиях индивидуумов отвлекает от реальных решений, которые лежат на столе.

Я вижу нечто подобное сегодня с ИИ. Люди спрашивают климатических репортеров на барбекю, стоит ли им чувствовать вину за слишком частое использование чат-ботов, в то время как нам нужно сосредоточиться на общей картине. Крупные технологические компании подыгрывают этому нарративу, предоставляя оценки энергопотребления своих продуктов на уровне пользователя.

Но остановка на энергопотреблении одного запроса скрывает всю правду, которая заключается в том, что эта индустрия растет быстро, строя энергоемкую инфраструктуру в почти непостижимых масштабах, чтобы удовлетворить ИИ-аппетиты общества в целом. Чтобы узнать больше, прочитайте нашу серию материалов «Power Hungry» в интернете.

Все чаще от ИИ никуда не деться, и это не так просто, как выбор — использовать или не использовать технологию. Ваша любимая поисковая система, скорее всего, выдает вам краткую сводку от ИИ в верхней части результатов поиска. Предлагаемые ответы вашего почтового провайдера? Вероятно, ИИ. То же самое касается общения со службой поддержки во время покупок в интернете.

Как и в случае с изменением климата, нам нужно рассматривать это как систему, а не как серию индивидуальных решений. Массивные технологические компании, использующие ИИ в своих продуктах, должны раскрывать общее потребление энергии и воды и подробно описывать, как они проводят свои расчеты. Оценка нагрузки на один запрос — это начало, но мы также заслуживаем того, чтобы видеть, как эти воздействия суммируются для миллиардов пользователей и как это меняется со временем по мере того, как компании — мы надеемся — делают свои продукты более эффективными. Законодатели должны обязать раскрывать эти данные, и мы тоже должны их требовать.

Это не означает, что вы вообще не можете предпринять никаких индивидуальных действий. Точно так же, как вы могли бы существенно сократить свои индивидуальные выбросы парниковых газов, летая меньше и употребляя меньше мяса, есть некоторые разумные вещи, которые вы можете сделать, чтобы уменьшить свой ИИ-след. Создание видеороликов, как правило, особенно энергозатратно, так же как и использование моделей рассуждения для работы с длинными промптами и получения длинных ответов. Просьба к чат-боту помочь спланировать день, предложить интересные занятия для семьи или резюмировать смехотворно длинное электронное письмо имеет относительно небольшое влияние.

В конечном счете, пока вы не штампуете неустанно ИИ-шлак, вам не стоит слишком беспокоиться о своем индивидуальном ИИ-следе. Но мы все должны следить за тем, что эта индустрия будет значить для нашей энергосети, нашего общества и нашей планеты.

Искра

Перестаньте беспокоиться о своем ИИ-следе

Кейси Краунхарт

Кейси Краунхарт — старший климатический репортер в MIT Technology Review. Подпишитесь, чтобы получать еженедельную рассылку «Искра» на свой почтовый ящик на сайте technologyreview.com/spark. 26

Я живу в Лондоне с мужем и двумя маленькими детьми. Мы живем не в самой фешенебельной части города — в недавнем рейтинге районов от самого элитного до наименее престижного наш занял 30-е место из 33. Я беспокоюсь о преступности. Но я не беспокоюсь о насилии с применением огнестрельного оружия.

Все изменилось, когда моя семья временно переехала в США пару лет назад. Мы сняли квартиру на первом этаже милого дома в Кембридже, штат Массачусетс — прекрасном районе с хорошими школами, пастельными домами и пушистыми кроликами, прыгающими вокруг. Только после того, как мы въехали, домовладелец сказал мне, что у него в подвале есть оружие. Моя дочь пошла в детский сад местной школы со специализацией на музыке, и мы взяли с собой ее младшую сестру, чтобы посмотреть, как дети поют песни о дружбе. Все это было так трогательно, пока мы не заметили школьного охранника на входе с пистолетом.

Этот опыт, среди прочего, по-настоящему донес до меня культурные различия в отношении огнестрельного оружия между США и Великобританией, а также большинством других стран. Впервые я забеспокоилась о том, что мои дети сталкиваются с ним. Я запретила детям заходить в определенные части дома. Я чувствовала вину за то, что моей пятилетней дочери пришлось учиться тому, что делать, если в ее школу войдет вооруженный человек.

Но больше всего расстраивает статистика.

Статистика насилия с применением оружия в США

Многие другие дети выживают после насилия с применением оружия, получая несмертельные, но часто меняющие жизнь травмы. И последствия ощущаются не только теми, кто пострадал физически. Свидетельство насилия или звуки выстрелов по понятным причинам могут вызвать страх, печаль и дистресс.

«Косвенное воздействие насилия с применением оружия сказывается на нашем психическом здоровье и способности детей учиться», — говорит Даниэль Вебстер, профессор Блумберга по американскому здравоохранению в Центре решений по борьбе с насилием с применением оружия при Университете Джонса Хопкинса в Балтиморе.

Ранее в этом году движение администрации Трампа «Make America Healthy Again» (MAHA) выпустило программный документ по улучшению здоровья и благополучия американских детей под названием — как вы уже догадались — «Make Our Children Healthy Again» («Сделаем наших детей снова здоровыми»). В отчете MAHA говорится, что «американская молодежь столкнулась с кризисом психического здоровья», и далее отмечается, что «смертность от самоубийств среди молодежи в возрасте от 10 до 24 лет увеличилась на 62% с 2007 по 2021 год» и что «самоубийство в настоящее время является ведущей причиной смерти среди подростков в возрасте 15–19 лет».

Чего в нем не говорится, так это того, что около половины этих самоубийств совершаются с использованием оружия.

«Когда вы складываете все эти аспекты, [насилие с применением оружия] становится огромной проблемой общественного здравоохранения», — говорит Вебстер. Исследователи, изучающие насилие с использованием оружия, говорят об этом годами. И в 2024 году Вивек Мурти, занимавший тогда пост главного санитарного врача США, объявил это кризисом общественного здравоохранения.

«Мы не должны подвергать наших детей продолжающемуся ужасу насилия с использованием огнестрельного оружия в Америке», — сказал тогда Мурти. Вместо этого, утверждал он, мы должны решать проблему, используя подход общественного здравоохранения.

Часть этого подхода включает выявление тех, кто подвергается наибольшему риску, и предложение поддержки для снижения этого риска, говорит Вебстер. По его словам, самый высокий риск насилия с применением оружия, как правило, имеют молодые люди, живущие в бедных общинах, а также те, кто переживает кризис или потрясения. Попытки посредничества в конфликтах или ограничение доступа к огнестрельному оружию, даже временное, могут помочь снизить частоту случаев насилия.

Но существующие усилия уже находятся под угрозой. Администрация Трампа ликвидировала сотни миллионов долларов грантов для организаций, работающих над сокращением насилия с использованием оружия. Вебстер считает, что отчет MAHA «не попал в цель», когда речь зашла о здоровье и благополучии детей в США. «Этот документ — почти полная противоположность тому, как думают многие специалисты в области общественного здравоохранения», — говорит он. «Мы должны признать, что травмы и смерти от огнестрельного оружия являются огромной угрозой для здоровья и безопасности детей и подростков».

«Сделать американских детей здоровыми» — похвальная цель. Но США не достигнут ее без решения кризиса с оружием.

Checkup (Осмотр)

США игнорируют этот кризис детского здоровья

Джессика Хамзелу

Джессика Хамзелу — старший репортер по биомедицине в MIT Technology Review. Подпишитесь, чтобы получать еженедельную рассылку «Checkup» на свой почтовый ящик на сайте technologyreview.com/checkup. 27

28 В течение многих лет была возможность проверять эмбрионы на наличие тяжелых генетических заболеваний. Теперь ряд компаний утверждают, что способны предсказать эстетические черты, интеллект и даже моральный облик. Является ли это следующим шагом в эволюции человека, маркетинговым ходом или чем-то более опасным?

Представьте себе, если хотите, полупрозрачный комок в окуляре микроскопа: человеческую бластоцисту, биологический образец, который появляется всего через пять дней или около того после судьбоносной встречи яйцеклетки и сперматозоида. Этот сгусток клеток, размером примерно с песчинку, взятую с белоснежного карибского пляжа, содержит в себе свернутый потенциал будущей жизни: 46 хромосом, тысячи генов и примерно шесть миллиардов пар оснований ДНК — инструкцию по сборке единственного в своем роде человека.

Теперь представьте, как лазерный импульс прорезает отверстие во внешней оболочке бластоцисты, чтобы микроскопическая пипетка могла всосать горстку клеток. Это тот момент, когда благодаря достижениям в технологии генетического секвенирования становится возможным прочитать практически всю эту инструкцию.

Развивающаяся область науки стремится использовать анализ, полученный в ходе этой процедуры, чтобы предсказать, каким человеком может стать этот эмбрион. Некоторые родители обращаются к этим тестам, чтобы избежать передачи разрушительных генетических расстройств, которые встречаются в их семьях. Гораздо меньшая группа, движимая мечтами о дипломах Лиги плюща или привлекательном, послушном потомстве, готова платить десятки тысяч долларов за оптимизацию интеллекта, внешности и личности.

Одними из самых ярых ранних сторонников этой технологии являются представители элиты Кремниевой долины, включая таких технологических миллиардеров, как Илон Маск, Питер Тиль и генеральный директор Coinbase Брайан Армстронг. Но клиенты компаний, появляющихся для предоставления этих услуг населению, могут получить совсем не то, за что они платят.

Эксперты в области генетики уже много лет указывают на потенциальные недостатки такого тестирования. В статье 2021 года, написанной членами Европейского общества генетики человека, говорилось: «Не проводилось никаких клинических исследований для оценки...»

Можно ли создать идеального ребенка?

Автор: Джулия Блэк

Иллюстрации: Selman Design

«...его диагностическую эффективность в эмбрионах. Пациенты должны быть должным образом проинформированы об ограничениях этого использования». И статья, опубликованная в мае этого года в Journal of Clinical Medicine, вторила этому беспокойству и выражала особые оговорки по поводу скрининга на психические расстройства и черты, не связанные с заболеваниями: «К сожалению, на сегодняшний день не было опубликовано ни одного клинического исследования, всесторонне оценивающего эффективность этой стратегии — прогностического тестирования. Осведомленность пациентов об ограничениях этой процедуры имеет первостепенное значение».

Более того, допущения, лежащие в основе некоторых из этих работ — о том, что то, каким становится человек, является продуктом не привилегий или обстоятельств, а врожденной биологии — превратили эти компании в политический громоотвод. В то время как эта нишевая технология начинает пробивать себе путь в мейнстрим, ученые и этики спешат столкнуться с последствиями для нашего общественного договора, для будущих поколений и для самого нашего понимания того, что значит быть человеком.

Преимплантационное генетическое тестирование (ПГТ), хотя оно все еще относительно редко, не является чем-то новым. С 1990-х годов родители, проходящие экстракорпоральное оплодотворение, имеют возможность пройти ряд генетических тестов перед выбором эмбриона для использования.

Пгт-м (pgt-m)

Тип, известный как ПГТ-М, может выявлять моногенные заболевания, такие как муковисцидоз, серповидноклеточная анемия и болезнь Гентингтона.

Пгт-а (pgt-a)

ПГТ-А может определить пол эмбриона и выявить хромосомные аномалии, которые могут привести к таким состояниям, как синдром Дауна, или снизить шансы на успешную имплантацию эмбриона в матке.

Пгт-сп (pgt-sr)

ПГТ-СП помогает родителям избегать эмбрионов с такими проблемами, как дублированные или отсутствующие сегменты хромосомы.

Все эти тесты выявляют четкие генетические проблемы, которые относительно легко обнаружить, но большая часть генетической инструкции, содержащейся в эмбрионе, написана гораздо более тонким кодом. В последние годы вокруг новой, более продвинутой версии процесса тестирования под названием ПГТ-П возник развивающийся рынок.

Пгт-п (pgt-p)

Преимплантационное генетическое тестирование на полигенные заболевания (и, как утверждают некоторые, черты характера), то есть результаты, определяемые сложным взаимодействием сотен или тысяч генетических вариантов. В 2020 году родился первый ребенок, отобранный с помощью ПГТ-П. Хотя точная цифра неизвестна, по оценкам, число детей, родившихся с помощью этой технологии, сейчас исчисляется сотнями. По мере коммерциализации технологии это число, вероятно, будет расти.

Отбор эмбрионов меньше похож на мастерскую «собери ребенка сам» и больше напоминает магазин, где родители могут выбирать своих будущих детей из нескольких доступных моделей — в комплекте с карточками характеристик, указывающими на их предрасположенности.

Несколько стартапов, вооружившись десятками миллионов долларов из касс Кремниевой долины, разработали проприетарные алгоритмы для вычисления этих статистических данных, анализируя огромное количество генетических вариантов и выдавая «показатель полигенного риска», который показывает вероятность развития у эмбриона различных сложных черт.

В течение последних пяти лет или около того на этом небольшом ландшафте доминировали две компании — Genomic Prediction и Orchid, сосредоточив свои усилия на профилактике заболеваний. Но совсем недавно появились два ярких новых конкурента: Nucleus Genomics и Herasight, которые отвергли более осторожный подход своих предшественников и вступили на спорную территорию генетического тестирования на интеллект. (Nucleus также предлагает тесты на широкий спектр других поведенческих черт и особенностей внешности).

Практические ограничения показателей полигенного риска существенны. Для начала, мы все еще многого не понимаем в сложных взаимодействиях генов, определяющих полигенные черты и расстройства. А наборы данных биобанков, на которых они основаны, имеют тенденцию в подавляющем большинстве представлять лиц с западно-европейским происхождением, что затрудняет получение надежных показателей для пациентов из других слоев общества.

Этим показателям также не хватает полного контекста окружающей среды, образа жизни и бесчисленного множества других факторов, которые могут влиять на характеристики человека. И хотя показатели полигенного риска могут быть эффективны при выявлении крупных тенденций на уровне популяции, их прогностические способности значительно снижаются, когда размер выборки крошечный, как в случае с одной партией эмбрионов, имеющих большую часть общей ДНК.

Медицинское сообщество, включая такие организации, как Американское общество генетики человека, Американский колледж медицинской генетики и геномики и Американское общество репродуктивной медицины, в целом с настороженностью относится к использованию показателей полигенного риска для отбора эмбрионов. «Эта практика развивалась слишком быстро при слишком малом количестве доказательств», — написал Американский колледж медицинской генетики и геномики в официальном заявлении в 2024 году.

Но помимо вопросов о том, подтверждают ли доказательства эффективность технологии, критики продающих ее компаний обвиняют их в возрождении тревожной идеологии: евгеники, или веры в то, что селекция может быть использована для улучшения человечества. Действительно, некоторые из голосов, наиболее уверенно заявлявших, что эти методы могут успешно предсказывать черты, не связанные с болезнями, делали пугающие заявления о естественных генетических иерархиях и врожденных расовых различиях.

Однако все могут согласиться с тем, что эта новая волна технологий помогает разжечь многовековую дискуссию о «природе против воспитания».

Евгеника и история

Термин «евгеника» был придуман в 1883 году британским антропологом и статистиком сэром Фрэнсисом Гальтоном, частично вдохновленным работой его двоюродного брата Чарльза Дарвина. Он произвел его от греческого слова, означающего «хорошего рода, потомственно наделенный благородными качествами». Некоторые из самых мрачных глав современной истории были построены на наследии Гальтона, от Холокоста до законов о принудительной стерилизации, которые затрагивали определенные группы в Соединенных Штатах вплоть до 20-го века.

Современная наука продемонстрировала множество логических и эмпирических проблем с методологией Гальтона. (Для начала, он причислял расплывчатые понятия, такие как «выдающееся положение», а также инфекции, такие как сифилис и туберкулез, к наследуемым фенотипам, то есть характеристикам, которые являются результатом взаимодействия генов и окружающей среды). Тем не менее, даже сегодня влияние Гальтона живет в области поведенческой генетики, которая исследует генетические корни психологических черт.

Начиная с 1960-х годов, исследователи в США начали возвращаться к одному из любимых методов Гальтона: изучению близнецов. Многие из этих исследований, в которых анализировались пары идентичных и разнояйцевых близнецов, чтобы попытаться определить, какие черты были наследственными, а какие — результатом социализации, финансировались правительством США. Самое известное из них, «Миннесотское исследование близнецов», также принимало гранты от Pioneer Fund, ныне несуществующей некоммерческой организации, которая пропагандировала евгенику и «улучшение расы» с момента своего основания в 1937 году.

Отбор эмбрионов меньше похож на мастерскую «собери ребенка сам» и больше напоминает магазин, где родители могут выбирать своих будущих детей из нескольких доступных моделей — в комплекте с карточками характеристик.

Спор между природой и воспитанием достиг важной точки перелома в 2003 году, когда проект «Геном человека» был объявлен завершенным. Спустя 13 лет и при стоимости почти в 3 миллиарда долларов международный консорциум из тысяч исследователей впервые секвенировал 92% генома человека. Сегодня стоимость секвенирования генома может составлять всего 600 долларов, а одна компания заявляет, что вскоре она упадет еще ниже.

Это резкое сокращение сделало возможным создание массивных баз данных ДНК, таких как UK Biobank и All of Us Национальных институтов здравоохранения, каждая из которых содержит генетические данные более чем полумиллиона добровольцев. Ресурсы такого рода позволили исследователям проводить полногеномные поиски ассоциаций, или GWAS, которые выявляют корреляции между генетическими вариантами и человеческими чертами путем анализа однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) — наиболее распространенной формы генетической изменчивости между индивидуумами.

Результаты этих исследований служат точкой отсчета для разработки показателей полигенного риска. Большинство GWAS были сосредоточены на профилактике заболеваний и персонализированной медицине. Но в 2011 году группа медицинских исследователей, социологов и экономистов запустила «Консорциум генетических ассоциаций социальных наук» (SSGAC) для изучения генетической основы сложных социальных и поведенческих результатов.

Одним из фенотипов, на котором они сосредоточились, был уровень образования, которого достигали люди. «Это был в некотором роде удобный фенотип», — объясняет Патрик Терли, экономист и член руководящего комитета SSGAC, учитывая, что уровень образования регулярно фиксируется в опросах при сборе генетических данных. Тем не менее, «было ясно, что гены играют определенную роль», — говорит он. «И попытка понять, в чем заключается эта роль, я думаю, действительно интересна». Он добавляет, что социологи также могут использовать генетические данные, чтобы попытаться лучше «понять роль, которая обусловлена негенетическими путями».

Эта работа немедленно вызвала чувство дискомфорта, не в последнюю очередь среди самих членов консорциума, которые опасались, что они могут непреднамеренно помочь укрепить расизм, неравенство и генетический детерминизм.

Это также вызвало немалый дискомфорт в некоторых политических кругах, говорит Кэтрин Пейдж Харден, психолог и поведенческий генетик из Техасского университета в Остине, которая отмечает, что провела большую часть своей карьеры, приводя непопулярный среди коллег-либералов аргумент о том, что гены являются релевантными предикторами социальных результатов.

Харден считает, что сильной стороной левых является их способность признавать, «что тела отличаются друг от друга таким образом, который имеет значение». Многие из них в целом готовы допустить, что любое количество черт, от зависимости до ожирения, подвержено генетическому влиянию. Тем не менее, по ее словам, наследуемые когнитивные способности кажутся чем-то, что «находится за гранью допустимого для нас, чтобы интегрировать это как источник различий, влияющих на нашу жизнь».

Многие левые в целом готовы допустить, что любое количество черт, от зависимости до ожирения, подвержено генетическому влиянию. Тем не менее, наследуемые когнитивные способности кажутся чем-то «за гранью допустимого для интеграции в качестве источника различий».

Харден считает, что гены имеют значение для нашего понимания таких качеств, как интеллект, и что это должно помогать формировать прогрессивную политику. Она приводит пример департамента образования, ищущего меры политики для улучшения результатов по математике в конкретном школьном округе. Если показатель полигенного риска «так же сильно коррелирует с их школьными оценками», как и доход семьи, говорит она об учащихся в таком округе, то «разве сознательный отказ от сбора этой [генетической] информации или незнание о ней не затрудняет ваше исследование [и] не ухудшает ваши выводы?».

Для Харден упорство в этой стратегии избегания из страха поощрения евгеников является ошибкой. «Если бы утверждения о том, что IQ — это миф, а гены не имеют к нему никакого отношения, могли успешно нейтрализовать евгенику, — говорит она, — то они бы уже давно победили».

Частично причина того, что эти идеи являются табу во многих кругах, заключается в том, что сегодняшние дебаты вокруг генетического детерминизма все еще глубоко пропитаны идеями Гальтона и стали особой фиксацией среди правых в интернете. После того как Илон Маск возглавил Twitter (ныне X) в 2022 году и ослабил ограничения на разжигание ненависти, поток аккаунтов начал делиться расистскими постами, некоторые из которых спекулировали на тему генетического происхождения неравенства, выступая против иммиграции и расовой интеграции. Сам Маск...

...обвинения в том, что его исследования поощряют евгенику, Ласкер написал в MIT Technology Review: «Популярное понимание евгеники связано с принуждением и исключением людей, которых называют "нежелательными", из репродуктивного пула. Это совсем не то, поэтому это не квалифицируется как евгеника в рамках популярного понимания этого термина». (X, Маск и i/o, анонимный аккаунт в X, не ответили на запросы о комментариях). Харден, однако, п...

...предостерегает от того, чтобы обесценивать работу всей области из-за нескольких шумных неореакционеров. «Я думаю, может возникнуть идея, что технологии порождают ужасный расизм», — говорит она. Истина, по её мнению, заключается в том, что «расизм существовал до появления любой из этих технологий».

Появление коммерческого полигенного тестирования

В 2019 году компания под названием Genomic Prediction начала предлагать первое преимплантационное полигенное тестирование, которое когда-либо было доступно на коммерческой основе. С помощью системы оценки здоровья эмбриона LifeView (LifeView Embryo Health Score) будущие родители могут оценить предрасположенность своих эмбрионов к генетически сложным проблемам со здоровьем, таким как рак, диабет и сердечные заболевания. Стоимость услуги начинается от 3500 долларов. Genomic Prediction использует метод, называемый SNP-массивом, который нацелен на определенные участки генома, где встречаются распространенные варианты. Затем результаты сопоставляются с данными GWAS (полногеномного поиска ассоциаций), которые показывают корреляцию между генетическими вариантами и определенными заболеваниями.

Четыре года спустя компания под названием Orchid начала предлагать конкурирующий тест. Отчет Orchid «Whole Genome Embryo Report» выделился тем, что компания заявила о секвенировании более 99% генома эмбриона, что позволяет обнаруживать новые мутации и, по словам компании, более точно диагностировать редкие заболевания. За 2500 долларов за эмбрион родители могут получить доступ к показателям полигенного риска для 12 расстройств, включая шизофрению, рак груди и гипотиреоз.

Основатели и инвесторы

Компания Orchid была основана женщиной по имени Нур Сиддики. Прежде чем получить степени бакалавра и магистра в Стэнфорде, она была удостоена стипендии Тиля — гранта в размере 100 000 долларов, предоставляемого молодым предпринимателям, готовым работать над своими идеями вместо учебы в колледже, еще будучи подростком в 2012 году. Это позволило ей привлечь внимание представителей технологической элиты как в качестве клиентов, так и в качестве финансовых спонсоров. На сегодняшний день её компания привлекла 16,5 миллионов долларов от таких инвесторов, как основатель Ethereum Виталик Бутерин, бывший технический директор Coinbase Баладжи Сринивасан и Брайан Армстронг, генеральный директор Coinbase.

В августе Сиддики сделала спорное предположение, что родителей, которые предпочитают не использовать генетическое тестирование, можно считать безответственными. «Просто будьте честны: вы согласны с тем, что ваш ребенок потенциально может страдать всю жизнь, чтобы вы могли чувствовать свое моральное превосходство...» — написала она в X.

Общественное мнение и этические границы

У американцев разные мнения о развивающейся технологии. В 2024 году группа биоэтиков опросила 1627 взрослых жителей США, чтобы определить отношение к различным критериям полигенного тестирования. Подавляющее большинство одобрило тестирование на наличие физических заболеваний, таких как рак, болезни сердца и диабет. Скрининг на психические расстройства, такие как депрессия, ОКР и СДВГ, вызвал более неоднозначную, но все же положительную реакцию. Признаки, связанные с внешностью, такие как цвет кожи, облысение и рост, получили меньше одобрения в качестве объектов тестирования.

Интеллект оказался одним из самых спорных признаков — что неудивительно, учитывая то, как его использовали в качестве оружия на протяжении всей истории, и отсутствие культурного консенсуса относительно того, как его вообще следует определять. Во многих странах тестирование эмбрионов на интеллект строго регулируется; в Великобритании эта практика полностью запрещена.

Опрос 2024 года: Отношение американцев к тестированию эмбрионов на интеллект

Позиция компаний по вопросу интеллекта

Несмотря на разногласия, интеллект остается одним из самых обсуждаемых признаков в качестве цели для тестирования. По словам Диего Марина, руководителя отдела глобального развития бизнеса и научных связей Genomic Prediction, с самого начала компания начала получать запросы «со всего мира» о тестировании на интеллект. Одно время компания предлагала предиктор для того, что она называла «интеллектуальной инвалидностью». После некоторой негативной реакции, поставившей под сомнение как прогностические способности, так и этичность этих показателей, компания прекратила поддержку этой функции. «Миссия и видение нашей компании заключаются не в том, чтобы улучшать "ребенка", а в том, чтобы снизить риск заболеваний», — сказал мне Марин. «Когда дело доходит до черт, касающихся IQ, цвета кожи, роста или чего-то косметического, что на самом деле не имеет коннотации болезни, мы просто не инвестируем в это».

Orchid, с другой стороны, проводит тесты на генетические маркеры, связанные с интеллектуальной инвалидностью и задержкой развития. Но это может быть не всё. По словам одного из сотрудников компании, говорившего на условиях анонимности, тестирование на интеллект также предлагается «VIP-клиентам» (high roller). Согласно этому сотруднику, другому источнику, близкому к компании, и репортажу в Washington Post, Маск использовал услуги Orchid при зачатии по крайней мере одного из детей, которых он воспитывает с топ-менеджером в сфере технологий Шивон Зилис. Orchid, Маск и Зилис не ответили на запросы о комментариях.

Nucleus Genomics: «Генетический стек»

Я встретил Киана Садеги, 25-летнего основателя нью-йоркской компании Nucleus Genomics, душным июльским днем в его офисе в Сохо. Худощавый и энергичный, Садеги говорил со скоростью пулемета, лишь изредка останавливаясь, чтобы спросить, успеваю ли я за ним. Садеги модифицировал свой первый организм — образец пивных дрожжей — в возрасте 16 лет. Будучи старшеклассником в 2016 году, он проходил курс по CRISPR-Cas9 в бруклинской лаборатории, когда влюбился в «прекрасную глубину» генетики. Всего через несколько лет он бросил колледж, чтобы создать «улучшенную версию 23andMe».

Его компания нацелена на то, что можно назвать прикладным уровнем ПГТ-П (PGT-P), принимая данные из клиник ЭКО и даже от конкурентов, упомянутых в этой истории, и проводя собственный вычислительный анализ. «В отличие от многих других компаний, занимающихся тестированием, мы в первую очередь ориентированы на программное обеспечение и на потребителя», — сказал мне Садеги. «Недостаточно просто дать кому-то полигенный балл. Что это значит? Как их сравнивать? Здесь так много действительно сложных задач проектирования».

Методология и стоимость услуг Nucleus

Как и конкуренты, Nucleus рассчитывает показатели полигенного риска, сравнивая генетические данные человека с вариантами, связанными с признаками, выявленными в крупных GWAS, предоставляя статистически обоснованные прогнозы. Nucleus предоставляет два вида отображения результатов пациента:

1. Z-показатель: от -4 до 4, который объясняет риск определенного признака по отношению к популяции с похожим генетическим происхождением (например, если у эмбриона №3 Z-показатель рака груди равен 2,1, его риск выше среднего).

2. Абсолютный показатель риска: включает соответствующие клинические факторы (например, эмбрион №3 имеет мизерный фактический риск рака груди, учитывая, что это мужской пол).

Реальное отличие Nucleus от конкурентов заключается в широте того, что она утверждает, что предлагает клиентам. На их стильном веб-сайте будущие родители могут просмотреть более 2000 возможных заболеваний, а также такие признаки, как цвет глаз или IQ. Доступ к платформе Nucleus Embryo стоит 8 999 долларов, в то время как новое предложение компании IVF+ — которое включает один цикл ЭКО в партнерской клинике, скрининг до 20 эмбрионов и услуги консьержа на протяжении всего процесса — начинается от 24 999 долларов.

Её обещания удивительно смелы. Компания заявляет о способности прогнозировать склонность к тревожности, СДВГ, бессоннице и другим ментальным проблемам. Она утверждает, что вы можете увидеть, какие из ваших эмбрионов более склонны к алкогольной зависимости, какие с большей вероятностью будут левшами, а у каких могут появиться серьезные прыщи или сезонная аллергия.

Тем не менее, на момент написания статьи платформа для скрининга эмбрионов содержала следующий отказ от ответственности: «ДНК — это не судьба. Генетика может быть полезным инструментом для выбора эмбриона, но это не гарантия. Генетические исследования все еще находятся в зачаточном состоянии [sic], и мы еще многое не знаем о том, как ДНК формирует то, кем мы являемся».

Личный выбор против евгеники

Людям, привыкшим к трекерам сна, биохакинговым добавкам и мониторингу глюкозы, использование возможностей Nucleus может показаться очевидным решением. Для тех, кто приветствует в своей жизни некоторую долю случайности, такой уровень воспринимаемого контроля может показаться, мягко говоря, пугающим.

Садеги предпочитает формулировать свои аргументы в терминах личного выбора. «Возможно, вы хотите, чтобы у вашего ребенка были голубые глаза, а не зеленые», — сказал он небольшой аудитории на мероприятии, посвященном запуску Nucleus Embryo в июне. «Это право выбора родителей». В день официального запуска Садеги часами с удовольствием препирался с пользователями X, которые обвиняли его в практике евгеники. Он отвергает этот термин, предпочитая вместо него «генетическую оптимизацию» — хотя, похоже, он не слишком расстроился из-за бесплатного вирусного маркетинга.

«На этой неделе мы получили пять миллионов показов в Twitter», — сказал он толпе на мероприятии по случаю запуска под редкие аплодисменты. В электронном письме в MIT Technology Review Садеги написал: «История евгеники — это история принуждения и дискриминации со стороны государств и институтов; то, что делает Nucleus, — прямо противоположное: генетическое прогнозирование, которое дает людям возможность принимать обоснованные решения».

Nucleus привлекла более 36 миллионов долларов от таких инвесторов, как Сринивасан, венчурная фирма Алексиса Оганяна Seven Seven Six и Founders Fund Тиля. Как и Сиддики, Садеги был получателем стипендии Тиля, когда бросил колледж; представитель Тиля не ответил на запрос о комментарии для этой статьи. Садеги даже переманил соучредителя Genomic Prediction Натана Треффа, который теперь является главным клиническим директором Nucleus. Реальная цель Садеги — создать «единое окно» для любого возможного применения технологии генетического секвенирования, от генеалогии до точной медицины и генной инженерии. Он называет несколько компаний, предоставляющих эти услуги, с совокупной рыночной капитализацией в миллиарды. «Nucleus объединяет все эти пять компаний в одну», — говорит он. «Мы не компания по тестированию ЭКО. Мы — генетический стек».

Идеология «Супердетей»

Этой весной я пробился в переполненный бар отеля в районе Флэтайрон, где собралось более ста человек, чтобы послушать лекцию под названием «Как создавать СУПЕРДЕТЕЙ» (How to create SUPERBABIES). Мероприятие проходило в рамках нью-йоркской недели Deep Tech Week, поэтому я ожидал встретить горстку профессионалов в области биотехнологий и инвесторов. Вместо этого я был удивлен, встретив разношерстную и любознательную группу творческих людей, разработчиков программного обеспечения, студентов и будущих родителей — многие из которых пришли, не имея предварительных знаний по этой теме.

Докладчиком в тот вечер был Джонатан Аномали, тихий политический философ, чей дидактический тон выдает его многолетний опыт работы профессором университета. Некоторые из научных работ Аномали были сосредоточены на разработке теорий рационального поведения. В Университете Дьюка и Пенсильванском университете он вел вводные курсы по теории игр, этике и проблемам коллективных действий, а также по биоэтике, углубляясь в острые вопросы об абортах, вакцинах и эвтаназии. Но, пожалуй, ни одна тема не интересовала его так сильно, как развивающаяся область генетического улучшения.

В 2018 году в журнале по биоэтике Аномали опубликовал статью с намеренно провокационным названием «Защита евгеники» (Defending Eugenics). Он стремился отличить то, что он назвал «позитивной евгеникой» — ненасильственные методы, направленные на усиление черт, которые «способствуют индивидуальному и социальному благополучию», — от так называемой «негативной евгеники», известной нам из учебников истории.

Аномали любит утверждать, что выбор эмбрионов не так уж сильно отличается от практик, которые мы уже воспринимаем как должное. Считаете, что двум двоюродным братьям не следует разрешать иметь детей? Возможно, вы евгеник, утверждает он. Ваш друг, который выбрал шестифутового двухдюймового выпускника Гарварда...

...выбирать из папки потенциальных доноров спермы? Та же логика. Его наем в Пенсильванский университет в 2019 году вызвал возмущение среди некоторых студентов, которые обвинили его в «расовом эссенциализме». В 2020 году Аномали покинул академическую среду, сетуя на то, что «американские университеты превратились в интеллектуальную тюрьму». Несколько лет спустя Аномали присоединился к зарождающейся компании по ПГТ-П под названием Herasight, которая обещала проводить скрининг на IQ. В конце июля компания официально вышла из режима скрытности. Представитель сообщил мне, что большая часть привлеченных на данный момент средств поступила от бизнес-ангелов, включая Сринивасана, который также инвестировал в Orchid и Nucleus.

Согласно объявлению о запуске в X, Herasight проверила «сотни эмбрионов» для частных клиентов и начинает предлагать свой первый общедоступный потребительский продукт — полигенную оценку, которая претендует на выявление вероятности развития 17 заболеваний у эмбриона. Их маркетинговые материалы хвастаются прогностическими способностями, которые значительно превосходят показатели конкурентов.

Сравнение эффективности прогнозирования Herasight

«Herasight сравнивает свой текущий предиктор с моделями, которые мы опубликовали более пяти лет назад», — ответила в своем заявлении компания Genomic Prediction. «Наша команда уверена, что наши предикторы являются продуктами мирового уровня и не уступают по качеству никакой другой лаборатории». Компания не включила сравнения с Nucleus, указывая на «отсутствие опубликованных подтверждений эффективности» со стороны этой компании и утверждая, что это представляет собой случай, когда «маркетинг опережает науку».

«Nucleus известна своей наукой и маркетингом мирового уровня, и мы понимаем, почему это расстраивает наших конкурентов», — ответил представитель компании в комментарии. Herasight также подчеркнула новые достижения в «внутрисемейной валидации» — проверке того, что баллы не просто отражают общие факторы окружающей среды, путем сравнения их эффективности между неродственными людьми и между братьями и сестрами — и в «точности для разных предков» — повышении точности баллов для людей, не входящих в группы европейского происхождения, где сосредоточена большая часть данных биобанков. Представитель пояснил, что цена варьируется в зависимости от клиента и количества протестированных эмбрионов, но может достигать 50 000 долларов.

Репродуктивная революция и этические дилеммы

37 Аномали признает, что существуют ограничения для тех видов относительных прогнозов, которые можно сделать на основе небольшой партии эмбрионов. Но он считает, что мы находимся лишь на заре того, что он любит называть «репродуктивной революцией». В своем выступлении он указал на технологию, которая в настоящее время разрабатывается в нескольких стартапах: гаметогенез in vitro (IVG). IVG направлен на создание сперматозоидов или яйцеклеток в лаборатории с использованием взрослых стволовых клеток, генетически перепрограммированных из клеток, найденных в образце кожи или крови. Теоретически, этот процесс может позволить паре быстро производить практически неограниченное количество эмбрионов для анализа на предмет предпочтительных черт.

Аномали предсказал, что эта технология может быть готова к использованию на людях в течение восьми лет. «Я сомневаюсь, что FDA разрешит это немедленно. Вот для чего нужны такие места, как Проспера», — сказал он, имея в виду так называемый «город-стартап» в Гондурасе, где ученые и предприниматели могут проводить медицинские эксперименты без того нормативного надзора, с которым они столкнулись бы в США. «У вас может быть моральная интуиция, что это неправильно», — сказал Аномали, — «но когда выяснится, что элиты делают это в частном порядке... домино упадет очень, очень быстро». Грядущая «эволюционная гонка вооружений», по его утверждению, «изменит моральный ландшафт». Он добавил, что некоторые из этих элит являются его собственными клиентами: «Я мог бы уже назвать имена, но не буду этого делать».

После того как выступление Аномали закончилось, я поговорила с молодым фотографом, который сказал мне, что надеется получить степень магистра теологии. Он пришел на мероприятие, по его словам, чтобы разобраться с этическими последствиями «игры в Бога». «Технология ведет нас к моменту перехода от Ветхого к Новому Завету, когда мы должны решить, какие части религии все еще служат нам», — трезво сказал он.

Критика полигенного тестирования обычно распадается на два лагеря: скептицизм по поводу эффективности тестов и опасения по поводу их этичности. «С одной стороны», — говорит Терли из Консорциума генетики социальных наук, — «у вас есть аргументы, говорящие: "Это все равно не сработает, и это плохо, потому что мы обманываем родителей, что было бы проблемой". А с другой стороны, говорят: "О, это будет работать так хорошо, что приведет к огромному неравенству в обществе". Забавно это видеть. Иногда эти аргументы высказываются одними и теми же людьми».

Одним из таких людей является Саша Гусев, который руководит лабораторией количественной генетики в Институте рака Дана-Фарбер. Будучи ярым критиком ПГТ-П для селекции эмбрионов, он также часто вступает в онлайн-дебаты с ультраправыми аккаунтами, пропагандирующими расовую науку в X. Гусев — один из многих профессионалов в своей области, которые считают, что из-за многочисленных мешающих социально-экономических факторов — например, питания в детстве, географии, личных связей и стилей воспитания — нет особого смысла пытаться проследить такие результаты, как уровень образования, до генетики.

Herasight тестирует только одну черту, не связанную с заболеваниями: интеллект. Для пары, производящей 10 эмбрионов, компания заявляет, что может обнаружить разброс IQ примерно в 15 баллов между эмбрионом с самым низким баллом и эмбрионом с самым высоким. Представитель говорит, что в будущем компания планирует выпустить подробный технический документ по своему предиктору IQ. В день запуска Herasight Маск ответил на объявление компании: «Круто». Тем временем датский исследователь по имени Эмиль Киркегор, чьи исследования в основном сосредоточены на различиях в IQ между расовыми группами, прорекламировал компанию своим почти 45 000 подписчикам в X (а также в блоге на Substack), написав: «Настоящая селекция эмбрионов только что началась».

Киркегор фактически поддерживает работу Аномали в течение многих лет; он писал о нем в X и рекомендовал его книгу 2020 года «Создание людей будущего» (Creating Future People), которую он назвал «книгой в защиту биотехнологической евгеники», добавив: «Естественно, я согласен с этими вещами!». Когда дело доходит до черт, которые, по мнению Аномали, закодированы генетически, интеллект — который, как он утверждал в своем выступлении, наследуется примерно на 75% — это лишь вершина айсберга. Он также говорил о наследуемости эмпатии, импульсивного контроля, склонности к насилию, пассивности, религиозности и политических взглядов.

Когда речь заходит о чертах, которые, по мнению Джонатана Аномали, закодированы генетически, интеллект — это лишь вершина айсберга. Он также говорил о наследуемости эмпатии, насилия, религиозности и политических взглядов.

Генетический детерминизм и социальные последствия

38 Действительно, понятие генетического детерминизма получило некоторое распространение среди сторонников президента Дональда Трампа. В октябре 2024 года сам Трамп сделал предвыборную остановку в консервативной радиопрограмме Hugh Hewitt Show. Он начал бессвязный ответ об иммиграции и статистике убийств. «Убийца, я верю в это, это у них в генах. И у нас сейчас в стране много плохих генов», — сказал он ведущему.

Гусев считает, что хотя селекция эмбрионов не окажет большого влияния на индивидуальные результаты, интеллектуальная база, поддерживаемая многими сторонниками ПГТ-П, может иметь ужасные социальные последствия. «Если вы думаете о различиях, которые мы наблюдаем в обществе, просто как о культурных, тогда вы помогаете людям. Вы даете им лучшее школьное образование, вы даете им лучшее питание и образование, и они способны преуспеть», — говорит он. «Если же вы считаете эти различия сильно врожденными, то вы можете обмануть себя, думая, что ничего нельзя сделать и люди просто такие, какие они есть от рождения».

На данный момент нет планов по проведению лонгитюдных исследований для отслеживания фактических результатов жизни людей, которым эти компании помогли появиться на свет. Харден, генетик по поведению из Техасского университета в Остине, подозревает, что через 25 лет взрослые, которые когда-то были эмбрионами, отобранными на основе показателей полигенного риска, «в конечном итоге столкнутся с тем же вопросом, который возникает у всех нас». Они посмотрят на свою жизнь и зададутся вопросом: «Что должно было бы измениться, чтобы все было по-другому?»

Джулия Блэк — автор очерков из Бруклина и приглашенный репортер в Omidyar Network. Ранее она работала в Business Insider, Vox, The Information и Esquire.

Реакция общественности

Когда весной была опубликована статья об Orchid, разгневанные родители отправились на Reddit, чтобы высказаться. Один пользователь написал: «Для людей, которые не знают (sic), почему необходимы или нужны другие типы тестирования, это просто заставляет людей, проходящих ЭКО, выглядеть так, будто мы хотим создавать "идеальных" детей, в то время как мы просто хотим [наших] здоровых детей». Тем не менее, другие защищали необходимость дискуссии. «Когда подобные технологии могут изменить миссию с помощи бесплодным людям иметь здоровых детей на евгенику?» — написал один из пользователей Reddit. «Это тонкая грань, и это важное обсуждение, которое необходимо провести».

Некоторые сторонники ПГТ-П, такие как Киркегор и Аномали, утверждали, что политические решения должны более явно учитывать генетические различия. В серии постов в блоге после президентских выборов 2024 года под заголовком «Сделаем науку снова великой» Киркегор призвал к отмене законов о позитивной дискриминации, легализации дискриминации при найме на работу по расовому признаку и снятию ограничений на наборы данных, такие как биобанк NIH «All of Us», которые мешают таким исследователям, как он, использовать данные для расовой науки. Аномали критиковал политику социального обеспечения за то, что она «наказывает людей с высоким IQ».

Гусев считает, что у этой технологии есть реальные перспективы в клинических условиях среди определенных групп взрослого населения. Для взрослых, у которых выявлены высокие показатели полигенного риска рака и сердечно-сосудистых заболеваний, утверждает он, сочетание раннего скрининга и вмешательства может спасти жизнь. Но когда речь заходит о преимплантационном тестировании, представленном сейчас на рынке, он считает, что существуют значительные ограничения и мало мер регулирования или методов долгосрочной проверки обещаний, которые дают компании. Он опасается, что излишнее внимание к этим услугам может привести к обратным результатам.

«Эти безрассудные, дающие чрезмерные обещания и зачастую просто откровенно манипулятивные приложения для селекции эмбрионов представляют риск для авторитета и полезности этих клинических инструментов», — говорит Саша Гусев из Института рака Дана-Фарбер.

Расширьте свои перспективы. Перейдите на Premium сегодня и сэкономьте 25%.

Улучшите свой опыт. Повысьте свои знания. Откройте для себя лучшее, что может предложить MIT Technology Review с нашей новой подпиской Premium.

Сравнение планов подписки

Личный опыт: Исследование пределов

40 Сегодня 25 июня, и я дрожу в выданном лабораторией нижнем белье в Форт-Уэрте, штат Техас. Либби Коугилл, антрополог в меховой парке, вкатила меня и мою раскладушку в комнату с металлическими стенами, где установлена температура 40 °F (4,4 °C). Мощный вентилятор обдувает меня сверху и вытягивает остатки тепла моего тела через сетку раскладушки снизу.

Большой респиратор плотно прилегает к моему носу и рту. Устройство отслеживает содержание углекислого газа в моих выдохах — показатель того, как мой метаболизм ускоряется или замедляется на протяжении эксперимента. В конце концов, Коугилл снимет мой респиратор, чтобы ввести тонкий металлический температурный зонд на несколько острых дюймов в мой нос. Коугилл и аспирант тихо наблюдают за мной из угла своей так называемой «климатической камеры».

Всего несколько часов назад я сидел рядом с ними и наблюдал, как другой доброволец, 24-летний персональный тренер, переносил холод. Каждые несколько минут они измеряли температуру его кожи с помощью тепловизора, внутреннюю температуру тела с помощью беспроводной капсулы-таблетки, а также артериальное давление и другие показатели, которые намекали на то, как его тело справляется с экстремальным холодом. Он продержался почти час без дрожи; когда наступает моя очередь, я агрессивно дрожу на кушетке почти час напролет. Я приехал в Техас, чтобы узнать об этом эксперименте, изучающем, как разные тела реагируют на экстремальный климат. «Каков на данный момент рекорд по самому быстрому началу дрожи?» — в шутку спрашиваю я Коугилл, пока она прикрепляет биосенсорные устройства к моей груди и ногам. После того как я выхожу из холода, она удивляет меня: «Вы, верите или нет, были не самым слабым человеком, которого мы когда-либо видели». Коугилл — антрополог в возрасте около 40 лет из Университета Миссури, которая в свободное время занимается пауэрлифтингом и преподает кроссфит. Она небольшого роста и сильная, с темной челкой и геометрическими татуировками. С 2022 года она проводит лето в Центре медицинских наук Университета Северного Техаса, занимаясь этими некомфортными экспериментами. Ее команда надеется обновить науку о терморегуляции.

Хотя в общих чертах мы знаем, как люди осуществляют терморегуляцию, наука о сохранении тепла или прохлады испещрена слепыми пятнами. «У нас есть общая картина. У нас нет многих деталей для уязвимых групп», — говорит Кристи Эби, эпидемиолог из Университета Вашингтона, которая изучает жару и здоровье более 30 лет. «Как работает терморегуляция, если у вас заболевание сердца?» «У эпидемиологов есть определенные инструменты, которые они применяют для решения этого вопроса», — продолжает Эби. «Но нам нужно больше ответов из других дисциплин».

Горячо и холодно

Их исследования адаптации и воздействия температур могут спасти жизни. Ученые узнают все больше и больше о том, как наши тела реагируют на экстремальные температуры.

Сведения о материале

• Фотографии: Джастин Клемонс

• Текст: Макс Г. Леви

• Либби Коугилл: Антрополог из Университета Миссури, которая надеется обновить науку о терморегуляции.

Кредит (подпись) на внутреннем поле здесь

Изменение климата подвергает уязвимых людей воздействию температур, которые выходят за пределы их возможностей. Считается, что в 2023 году в Европе произошло около 47 000 смертей, связанных с жарой. Исследователи подсчитали, что изменение климата может добавить еще 2,3 миллиона смертей от жары в Европе в этом столетии. Это повысило ставки в разгадке тайны того, что именно происходит с телами в экстремальных условиях.

Экстремальные температуры уже угрожают огромным территориям мира. Население Ближнего Востока, Азии и стран Африки к югу от Сахары регулярно сталкивается с максимумами, превышающими общепринятые уровни переносимости жары человеком. Полосы юга США, северной Европы и Азии теперь также переживают беспрецедентные минимумы: техасские морозы 2021 года унесли жизни по меньшей мере 246 человек, а полярный вихрь 2023 года опустил температуру в самом северном городе Китая до гипотермического рекорда в −63,4 °F (−53 °C). Эти изменения уже здесь, и их будет еще больше. Климатологи предсказывают, что ограничение выбросов может предотвратить распространение смертельных крайностей на другие регионы. Но если выбросы сохранятся на прежнем уровне, яростная жара и даже холод проникнут глубже на каждый континент. Около 2,5 миллиардов человек в самых жарких местах мира не имеют кондиционеров. Когда же у людей они есть, это может сделать температуру на улице еще хуже, усиливая эффект теплового острова в плотно застроенных городах. И ни кондиционеры, ни радиаторы не особо помогают, когда волны жары и резкие похолодания выводят из строя энергосистему.

Через такие эксперименты, как у Коугилл, исследователи по всему миру пересматривают правила о том, когда крайности переходят из разряда некомфортных в разряд смертельных. Их выводы меняют наше представление о пределах жары и холода — и о том, как выжить в новом мире.

Воплощенные изменения

Археологам уже некоторое время известно, что когда-то мы противостояли более холодным температурам, чем кто-либо предполагал ранее. Люди продвинулись в Евразию и Северную Америку задолго до того, как около 11 700 лет назад закончился последний ледниковый период. Мы были единственными гомининами, сумевшими выйти из этой эпохи. Неандертальцы, денисовцы и Homo floresiensis вымерли. Мы не знаем наверняка, что погубило эти виды. Но мы знаем, что люди выжили благодаря защите в виде одежды, обширным социальным связям и физиологической гибкости. Устойчивость человека к экстремальным температурам заложена в наших телах, поведении и генетическом коде. Без этого нас бы здесь не было.

«Наши тела постоянно находятся в контакте с окружающей средой», — говорит Кара Окобок, антрополог из Университета Нотр-Дам, изучающая, как мы расходуем энергию в экстремальных условиях. Она тесно работала с финскими оленеводами и альпинистами Вайоминга. Но отношения между телами и температурой на удивление все еще остаются загадкой для ученых.

В 1847 году анатом Карл Бергман заметил, что виды животных становятся крупнее в холодном климате. Зоолог Джоэль Асаф Аллен отметил в 1877 году, что у обитателей холодных мест конечности короче. Затем возникла теория о носах: в 1920-х годах британский антрополог Артур Томсон предположил, что у людей в холодных местах относительно длинные и узкие носы, чтобы лучше согревать и увлажнять вдыхаемый воздух. Эти теории основывались на наблюдениях за животными, такими как медведи и лисы, а последующие — на исследованиях, сравнивающих тела привыкших к холоду коренных народов с контрольными группами белых мужчин. Некоторые теории, например те, что касаются оптимизации площади поверхности, действительно имеют смысл: кажется разумным, что высокое и худое тело увеличивает площадь кожи, доступную для сброса лишнего тепла. Проблема в том, что ученые никогда на самом деле не тестировали это на людях. Кое-что из того, что мы знаем о переносимости температур на данный момент, исходит из расовой науки столетней давности или предположений о том, что анатомия контролирует всё.

Но наука эволюционировала. Биология повзрослела. Детский опыт, образ жизни, жировые клетки и причудливые биохимические петли обратной связи могут создавать картину

Любезно предоставлено максом г. леви

тела как более податливого, чем можно было представить ранее. И это побуждает исследователей менять подходы к его изучению. «Если взять кого-то супердлинного, долговязого и худого и поместить его в холодный климат, будет ли он сжигать больше калорий, чтобы согреться, чем кто-то невысокий и широкоплечий?» — говорит Окобок. «Никто этого не проверял».

Окобок и Коугилл объединились со Скоттом Мэддуксом и Элизабет Чо из Центра анатомических наук при Центре медицинских наук Университета Северного Техаса в Форт-Уэрте. Все четверо — биологические антропологи, которые также задавались вопросом, верны ли на самом деле правила, предложенные Бергманом, Алленом и Томсоном. В течение последних четырех лет команда изучала, как такие факторы, как метаболизм, жир, пот, кровоток и личная история, контролируют терморегуляцию.

Ваш родной климат, например, может влиять на то, как вы справляетесь с температурными экстремумами. В уникальном исследовании статистики смертности в Милане 1980-х годов итальянцы, выросшие на теплом юге Италии, имели больше шансов выжить во время волн жары в северной части страны. Аналогичные тенденции проявились и в холодном климате. Исследователи часто измеряют устойчивость к холоду по наличию у человека «бурой жировой ткани» — типа жира, который специализируется на выработке тепла (в отличие от белого жира, который в основном запасает энергию). Бурый жир — это адаптация к холоду, потому что он выделяет тепло без механизма дрожи. Исследования связали его с проживанием в холодном климате, особенно в молодом возрасте. Ваутер ван Маркен Лихтенбелт, физиолог из Маастрихтского университета, который вместе с коллегами обнаружил бурый жир у взрослых, показал, что эта ткань может дополнительно активироваться при воздействии холода и даже помогать регулировать уровень сахара в крови и влиять на то, как организм сжигает другой жир.

Эта адаптивность послужила первой подсказкой для техасской команды. Они хотят знать, как реакция человека на жару и холод коррелирует с ростом, весом и формой тела. Какова разница, спрашивает Мэддукс, между «мужчиной ростом 6 футов 6 дюймов и весом 240 фунтов» и кем-то другим в той же среде, «кто имеет рост 4 фута 10 дюймов и весит 89 фунтов»? Но команда также задалась вопросом, была ли форма тела лишь частью истории. Их многолетний эксперимент использует инструменты, которые антропологи не могли себе представить столетие назад — устройства, которые отслеживают метаболизм в реальном времени и анализируют генетику. Каждый участник проходит КТ-сканирование (измерение формы тела), DEXA-сканирование (оценка процентного содержания жира и мышц), 3D-сканирование высокого разрешения и анализ ДНК по слюне для изучения генетического происхождения.

Добровольцы лежат на кушетке в нижнем белье, как и я, около 45 минут в каждом климатическом условии, в разные дни. Есть сухой холод, около 40 °F (4 °C), что похоже на прогулку в промышленном холодильнике. Затем сухая жара и влажная жара: 112 °F (44 °C) при 15% влажности и 98 °F (37 °C) при 85% влажности. Они называют это «поездкой в Вегас» и «поездкой в Хьюстон», говорит Коугилл. Сессия в камере достаточно продолжительна, чтобы измерить эффект, но достаточно коротка, чтобы быть безопасной.

Перед тем как я поехал в Техас, Коугилл сказала мне, что подозревает: старые правила рухнут. Например, исследования, связывающие переносимость температур с расой и этнической принадлежностью, казались сомнительными, потому что современные биологические антропологи отвергают концепцию четко выраженных рас. Это ложная посылка, сказала она мне: «Никто в биологической антропологии не стал бы утверждать, что люди не различаются по всему миру — это очевидно любому, у кого есть глаза. [Но] нельзя провести резкие границы вокруг популяций». Она добавила: «Я думаю, есть существенная вероятность того, что мы потратим четыре года на проверку этого и выясним, что на самом деле длина конечностей, масса тела, площадь поверхности […] не являются основными факторами, предсказывающими, насколько хорошо вы справляетесь с холодом и жарой».

Адаптивность до определенной степени

В июле 1995 года недельная волна жары подняла температуру в Чикаго выше 100 °F (38 °C), убив около 500 человек. Тридцать лет спустя Олли Джей, физиолог из Сиднейского университета, может воссоздать условия той исключительно влажной жары в климатической камере своей лаборатории. «Мы можем симулировать волну жары в Чикаго 95-го года. Волну жары в Париже 2003 года. Волну жары [в начале июля этого года] в Европе», — говорит Джей. «Пока у нас есть информация о температуре и влажности, мы можем воссоздать эти условия».

«У каждого есть довольно интимный опыт ощущения жары, поэтому у нас есть 8 миллиардов экспертов по тому, как сохранять прохладу», — говорит он. Тем не менее, наше внутреннее ощущение того, когда жара становится смертельной, ненадежно. Даже профессиональные спортсмены под присмотром опытных медиков умирали, пропустив опасные предупреждающие знаки. И было проведено мало исследований, чтобы изучить, как уязвимые группы населения, такие как пожилые люди, люди с сердечными заболеваниями и общины с низким доходом с ограниченным доступом к охлаждению, реагируют на экстремальную жару.

Команда Джея исследует наиболее эффективные стратегии выживания. Он резко критикует кондиционирование воздуха, заявляя, что оно требует так много энергии, что может усугубить изменение климата в «порочном круге». Вместо этого он отслеживал показатели жизнедеятельности людей, пока они использовали вентиляторы и распыление воды на кожу, чтобы выдержать три часа во влажной и сухой жаре. В результатах, опубликованных в прошлом году, его исследование показало, что вентиляторы снизили сердечно-сосудистое напряжение на 86% для людей с сердечными заболеваниями в условиях влажной жары, характерной для Чикаго. Сухая жара была другой историей. В этой симуляции вентиляторы не только не помогли, но фактически удвоили скорость повышения внутренней температуры тела у здоровых пожилых людей.

Жара убивает. Но не без борьбы. Ваше тело должно поддерживать внутреннюю температуру в узком окне около 98 °F (37 °C) с отклонением менее…

«Наши тела постоянно находятся в контакте с окружающей средой».

«Вы, верите…»

«...верьте или нет, вы не худший человек, которого мы когда-либо видели», — сказали автору после того, как он прошел через «климатическую камеру» Коугилл.

Терморегуляция и пределы выносливости

Более чем на два градуса. Простой факт того, что вы живы, означает, что вы вырабатываете тепло. Вашему телу необходимо выводить это тепло, не накапливая лишнего. Нервная система расслабляет узкие кровеносные сосуды вдоль кожи. Частота сердечных сокращений увеличивается, выталкивая больше теплой крови к конечностям и прочь от внутренних органов. Вы потеете. И когда этот пот испаряется, он уносит с собой поток телесного тепла. Эту терморегуляторную реакцию можно тренировать. Исследования Ван Маркена Лихтенбельта показали, что воздействие умеренного тепла увеличивает способность к потоотделению, снижает артериальное давление и частоту сердечных сокращений в покое. Долгосрочные исследования, основанные на данных о финских саунах, предполагают аналогичные корреляции.

Тело может защитно адаптироваться и к холоду. В этом случае тепло тела — ваш спасательный круг. Дрожь и физические упражнения помогают сохранять тепло. Одежда тоже. Считается, что смертность от сердечно-сосудистых заболеваний резко возрастает в холодную погоду. Но люди, более адаптированные к холоду, по-видимому, лучше умеют перенаправлять кровоток таким образом, чтобы сохранять органы в тепле, не допуская падения температуры в конечностях на слишком много градусов.

Ранее в этом году биологический антрополог Стефани Б. Леви (не родственница автора) сообщила, что у жителей Нью-Йорка, подвергавшихся воздействию более низких средних температур, был более продуктивный бурый жир. Это подтверждает идею о том, что внутренняя работа нашего тела подстраивается под климат в течение года и, возможно, даже на протяжении всей жизни. «Хранит ли наше тело биологическую память о прошлых сезонах?» — задается вопросом Леви. «Это все еще открытый вопрос. Есть некоторые работы на моделях грызунов, позволяющие предположить, что это именно так».

Хотя люди явно акклиматизируются при достаточном количестве интенсивных воздействий холода или жары, Джей говорит: «вы достигаете потолка». Рассмотрим пот: воздействие тепла может увеличивать количество выделяемого пота только до тех пор, пока ваша кожа не будет полностью насыщена. Это непреложный физический предел. Любой дополнительный пот просто означает потерю воды без вывода большего количества тепла. «Я слышал, как люди говорят, что мы просто найдем способ эволюционировать из этого — мы адаптируемся биологически», — говорит Джей. «Если мы полностью не изменим форму нашего тела, этого не произойдет».

И форма тела может даже не влиять на терморегуляцию так сильно, как считалось ранее. Испытуемый, за которым я наблюдал, персональный тренер, внешне казался адаптированным к холоду: его широкие плечи даже не поместились в один снимок КТ. Коугилл предполагала, что эта мышечная масса изолирует его. Однако, когда он вышел после сеансов в среде с температурой 40 °F (4,4 °C), он, наконец, начал дрожать — интенсивно. Исследователи накрыли его одеялом с подогревом. Он продолжал дрожать. Позже, когда он ехал на обед в течение часа в жаркой машине, он все еще упоминал, что чувствует холод. Еще через час укол в палец не дал крови — признак того, что кровеносные сосуды в его конечностях оставались суженными. Температура его тела упала примерно на полградуса Цельсия во время холодного сеанса — значительное падение — и его более широкое телосложение, по-видимому, не защищало его от холода так же хорошо, как моя непроизвольная дрожь защищала меня.

Я спросил Коугилл, не может ли быть так, что не существует такой вещи, как уникальная предрасположенность к жаре или холоду. «Абсолютно», — сказала она.

Полный беспорядок

Итак, если форма тела мало что говорит нам о том, как человек поддерживает температуру тела, а акклиматизация также имеет свои пределы, то как нам определить, насколько горячо — это слишком горячо? В 2010 году два исследователя изменения климата, Стивен Шервуд и Мэтью Хубер, утверждали, что регионы по всему миру становятся непригодными для жизни при температуре по влажному термометру 35 °C или 95 °F. (Измерения по влажному термометру — это способ объединить температуру воздуха и относительную влажность). При температуре выше 35 °C человек просто не сможет рассеивать тепло достаточно быстро.

Но оказалось, что их оценка была слишком оптимистичной. Исследователи «носились» с этим числом десятилетие, говорит Даниэль Вечеллио, биоклиматолог из Университета Небраски в Омахе. «Но это число никогда не проверялось эмпирически». В 2021 году физиолог из Университета штата Пенсильвания У. Ларри Кенни работал с Вечеллио и другими над тестированием пределов влажного термометра в климатической камере. Лаборатория Кенни исследует, какие сочетания температуры, влажности и времени доводят тело человека до предела. Вскоре после этого исследователи предложили свой собственный предел человеческой выносливости по влажному термометру: ниже 31 °C в теплых и влажных условиях для самой молодой когорты — людей в расцвете их терморегуляторных сил. Их исследование предполагает, что день с температурой 98 °F (36,7 °C) и влажностью 65%, например, представляет опасность в течение нескольких часов даже для здоровых людей.

В 2023 году Вечеллио и Хубер объединились, комбинируя растущий арсенал лабораторных данных с современными климатическими моделями, чтобы предсказать, где жара и влажность больше всего угрожают населению планеты: сначала Ближний Восток и Южная Азия, затем Африка к югу от Сахары и Восточный Китай. И если предположить, что потепление достигнет 3–4 °C выше доиндустриального уровня в этом столетии, как и предсказывалось, следующими на очереди станут части Северной и Южной Америки, а также Северная и Центральная Австралия.

В июне прошлого года Вечеллио, Хубер и Кенни совместно опубликовали статью, пересматривающую пределы, предложенные Хубером в 2010 году. Статья под названием «Почему не 35 °C?» объясняла, почему человеческие пределы оказались ниже, чем ожидалось. Те первоначальные оценки упускали из виду тот факт, что температура нашей кожи может быстро подскочить выше 101 °F (38,3 °C) в жаркую погоду, что, например, затрудняет сброс внутреннего тепла.

Данные исследования

Коугилл и ее коллеги Элизабет Чо (вверху) и Скотт Мэддукс (в центре) готовят аспирантку Джоанну Буй к «тесту при комнатной температуре». Изменение климата заставляет нас считаться со сложной наукой о том, как наши тела взаимодействуют с окружающей средой.

Больше, чем просто цифра

Команда из штата Пенсильвания опубликовала глубокие исследования того, как переносимость жары меняется в зависимости от пола и возраста. Пределы влажного термометра для пожилых участников оказались еще ниже — от 27 до 28 °C в теплых и влажных условиях — и варьировались от человека к человеку сильнее, чем у молодежи. «Условия, которые мы наблюдаем сейчас — особенно здесь, в Северной Америке и Европе, — значительно ниже пределов, которые мы обнаружили в нашем исследовании», — говорит Вечеллио. «Мы знаем, что жара убивает уже сейчас».

Что подчеркивает этот быстрорастущий массив исследований, так это то, что нельзя определять риск жары только по одному или двум числам. В прошлом году он и исследователи из Университета штата Аризона отобрали 10% самых жарких часов в период с 2005 по 2020 год для каждого из 96 городов США. Они хотели сравнить недавние исследования здоровья в условиях жары с историческими данными о погоде для нового взгляда: как часто бывает настолько жарко, что человеческий организм не может это компенсировать? Более 88% этих «жарких часов» соответствовали этому критерию для людей, находящихся под прямым солнцем. В тени большинство этих тепловых волн становились значительно менее опасными. «На самом деле почти нет никого, кто „должен“ умереть во время тепловой волны», — говорит Эби, эпидемиолог. «У нас есть инструменты. У нас есть понимание. По сути, все [эти] смерти предотвратимы».

Спустя год после поездки в Техас я позвонил Коугилл, чтобы узнать, что она думает после четырех лет летних экспериментов в камере. Она сказала мне, что единственное правило о жаре и холоде, за которое она сейчас ручается, это... ну, полное отсутствие правил. Она вспомнила недавнего участника — самого маленького мужчину в исследовании, весом 114 фунтов (51,7 кг). «Он дрожал как осиновый лист», — говорит Коугилл. Обычно человек с сильной дрожью быстро согревается. Базальная температура может даже немного вырасти. «Этот [парень] просто дрожал, и дрожал, и дрожал, и не становился ни на градус теплее», — говорит она. Она не знает, почему это произошло. «Каждый раз, когда я думаю, что получила картину того, что там происходит, к нам приходит один человек и оказывается полным исключением из правил», — говорит она, добавляя, что нельзя просто игнорировать то, насколько сильно человеческие тела различаются внутри и снаружи.

Та же запутанность усложняет физиологические исследования. Джей стремится охватить сложности организма, улучшая физиологическое моделирование жары и человеческого напряжения, которое она вызывает. Он провел пилотные исследования, в которых вводятся уровень активности человека и тип одежды для прогнозирования базальной температуры, обезвоживания и сердечно-сосудистого напряжения в зависимости от конкретного уровня жары. Затем можно оценить риск для человека на основе таких факторов, как возраст и состояние здоровья. Он также работает над физиологическими моделями для выявления уязвимых групп, информирования систем раннего предупреждения перед тепловыми волнами и, возможно, консультирования городов о том, могут ли такие меры, как вентиляторы и распылители воды, помочь защитить жителей.

«Жара — это проблема всего общества», — говорит Эби. Таким же образом чиновники могли бы лучше подготовить население к резким похолоданиям. «Смерть — это не единственное, что нас беспокоит», — добавляет Джей. Экстремальные температуры приносят заболеваемость, болезни и нагрузку на больничные системы: «Существуют все эти последствия на уровне сообщества, которые мы просто полностью упускаем».

Изменение климата заставляет нас считаться со сложной наукой о том, как наши тела взаимодействуют с окружающей средой. Прогнозирование последствий для здоровья — дело масштабное и запутанное. Первая волна ответов из Форт-Уэрта появится в следующем году. Исследователи проанализируют тепловые изображения, чтобы обработать данные о буром жире. Они выяснят, действительно ли, как подозревает Коугилл, форма вашего тела может не влиять на переносимость температуры так сильно, как предполагалось ранее. «Человеческая вариативность — это правило», — говорит она, — «а не исключение».

Автор

Макс Г. Леви — независимый журналист, пишущий о химии, общественном здравоохранении и окружающей среде.

Создатель эмбрионов

Когда палестинского ученого в области стволовых клеток Джейкоба Ханну остановили при въезде в США в мае прошлого года, агенты таможни аэропорта отвели его в сторону и продержали несколько часов в «зоне вторичного досмотра» — заднем офисе, где у вас нет паспорта и вы не можете пользоваться телефоном. В комнате с ним были две молодые россиянки и автомат с конфетами.

Ханна, у которого аккуратная борода и очки и который является обладателем израильского паспорта, принял досмотр спокойно. «Это почти как если бы вы были под арестом, но в дружелюбной форме», — говорит он. Он согласился передать свой телефон и социальные сети для проверки. «Они сказали: „У вас есть право отказаться“», — вспоминает он, — «а я ответил: „Нет, нет, это открытая книга“».

Агенты, просматривающие его ленты, узнали бы, что Ханна принадлежит к небольшому арабскому христианскому меньшинству Израиля, является небинарным защитником прав ЛГБТК и откровенным критиком оккупации Газы, который использует свои аккаунты в социальных сетях, чтобы публиковать изображения зверств и ставить зеркало перед коллегами-учеными, в том числе из Института науки Вейцмана — мощного центра фундаментальной науки, где он работает (израильский аналог Калифорнийского технологического института или Университета Рокфеллера).

В его багаже они нашли бы его кефию, или традиционный головной платок, который Ханна в прошлом году поклялся носить на лекционных трибунах во время своих многочисленных поездок за границу. Ханну останавливали и раньше; он знал процедуру. Есть что декларировать? Какие-нибудь биологические образцы? Но на этот раз вопросы агентов коснулись конкретной новой темы: эмбрионов.

Несколькими неделями ранее исследовательница из Гарвардского университета была арестована за наличие эмбрионов лягушек в багаже и отправлена в центр временного содержания в Луизиане. У Ханны не было никаких образцов из его лаборатории, но если бы они были, было бы удивительно трудно сказать, что это такое. Это потому, что его лаборатория специализируется на создании синтетических моделей эмбрионов — структур, которые напоминают настоящие эмбрионы, но не требуют спермы, яйцеклеток или оплодотворения. Вместо того чтобы полагаться на тот же старый рецепт, которому биология следовала миллиард лет (плюс-минус), Ханна заставляет зачатки тел развиваться напрямую из стволовых клеток.

Иллюстрация

Созданная в лаборатории Джейкоба Ханны, эта «модель», сделанная из стволовых клеток, напоминает двухнедельный человеческий эмбрион. Трассеры подсвечивают присутствие гормона, обнаруживаемого тестами на беременность (зеленый), и слой, который станет плацентой (розовый). Институт науки вейцмана через youtube

Заголовок раздела

Джейкоб Ханна выращивает зачатки тел непосредственно из стволовых клеток. Насколько они реальны? Антонио Регаладо

Напоминают настоящие эмбрионы, но не включают сперму, яйцеклетки или оплодотворение. Вместо того чтобы полагаться на тот же старый рецепт, которому биология следовала миллиард лет, Ханна вызывает к жизни зачатки...

...тела животных напрямую из стволовых клеток. Соедините эти клетки правильным образом, и они спонтанно попытаются организоваться в эмбрион — достижение, которое открывает самые ранние фазы развития для научного изучения и может привести к появлению нового источника тканей для трансплантационной медицины.

В 2022 году, работая с мышами, Ханна сообщил, что использовал эту технику для создания синтетических эмбрионов с бьющимся сердцем и нервными складками, выращивая их внутри небольших банок, подключенных к смесителю газов — своего рода искусственной матке. В следующем году он повторил этот трюк с человеческими клетками. На этот раз структуры были не так сильно развиты и сохраняли сферическую форму. Тем не менее, они были невероятно реалистичными имитациями двухнедельного человеческого эмбриона, включая клетки, предназначенные для формирования плаценты.

Подобные модели пока не тождественны эмбрионам. Они редко формируются правильно — требуется сто попыток, чтобы создать одну — и они пропускают нормальные этапы, прежде чем внезапно возникнуть. Тем не менее, для таких ученых, как французский биолог Дени Дюбуль, творения Ханны являются «совершенно поразительными и очень тревожными». Дюбуль ожидает, что вскоре станет трудно отличить настоящий человеческий эмбрион — тот тип, который защищен законом — от эмбриона, созданного из стволовых клеток.

Ханна является авангардом более широкого движения, объединяющего передовые методы генетики, биологии стволовых клеток и пока еще примитивные искусственные матки для создания тел там, где они никогда не росли раньше — вне матки. К этой гонке присоединяются исследователи из Калифорнийского технологического института, Кембриджского университета и Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, а также растущий штат стартапов с коммерческими целями.

Существует Renewal Bio, стартап, соучредителем которого является Ханна; компания надеется выращивать синтетические эмбрионы как источник молодых клеток для замены, таких как фрагменты печени или даже яйцеклетки. В Европе компания Dawn Bio начала помещать тип модели эмбриона, называемый бластоидом, на ткани матки. Это вызовет положительную реакцию теста на беременность и, по мнению компании, может дать новые идеи для медицины ЭКО. Патентные ведомства в США и Европе наблюдают поток заявок, поскольку университеты стремятся к эксклюзивному коммерческому контролю над этими новыми типами существ.

Ханна отклонил просьбу обсудить его исследования для этой статьи. Но в течение последних трех лет MIT Technology Review следил за Ханной на онлайн-презентациях, в лекционных залах и на двух очных встречах по этике, организованных Global Observatory for Genome Editing — общественным консультационным проектом, где он согласился взаимодействовать с религиозными учеными, биоэтиками и другими экспертами.

В результате вырисовалась примечательная картина ученого, работающего на уровне Нобелевской премии, чьи исследования, хотя и одобрены его институтом, поднимают серьезные долгосрочные этические вопросы. Вопрос о том, насколько далеко Ханна продвинул свои модели человеческого эмбриона, остается открытым. Согласно публичным комментариям Renewal Bio, ответ — как минимум 28 дней. Но, возможно, и дольше. Один ученый, контактирующий с компанией, сказал, что, по его мнению, они достигли отметки, близкой к 40 дням — моменту, когда можно увидеть зачатки глаз и почки конечностей. Renewal не ответила на запрос о комментариях.

Но даже если он еще не зашел так далеко, Ханна намерен это сделать. Его команда «пытается создать сущности на более продвинутых стадиях — в зависимости от цели, это может быть 30-й день развития, 40-й или 70-й», — сказал он аудитории в мае прошлого года в Кембридже, штат Массачусетс, куда он приехал для участия в панельной дискуссии с участием религиозных ученых и социологов на ежегодном саммите Global Observatory. Более продвинутые версии будут схожи по размеру и развитию с плодом на третьем месяце беременности.

О. Картер Снид, биоэтик из Университета Нотр-Дам, руководивший панелью с участием Ханны, подошел ко мне после встречи, чтобы спросить, слышал ли я то, что сказал ученый. Снид был удивлен тем, что Ханна так откровенно раскрыл свои цели и что никто не возразил или, возможно, даже не понял, что это значит. Возможно, думает Снид, эта технология не осознается до конца, пока люди не увидят ее своими глазами.

«Если бы у вас была одна из этих вращающихся бутылок с чем-то, похожим на человеческий плод внутри, я думаю, это привлекло бы внимание людей», — говорит он. «Это будет вроде: "Ого, что мы делаем?"»

Снид, католик, входящий в комиссию, консультирующую Ватикан, также не нашел утешения в плане Ханны по обеспечению этической чистоты его моделей, если они продвинутся до более поздних стадий развития. Этот план включает блокирование формирования головы, мозга или, возможно, сердца синтетических структур с помощью методов, включающих генетическую модификацию. Если нет мозга, рассуждает Ханна, нет сознания, нет личности и нет нарушения правил. Просто комок органов.

Снид говорит, что это не тот стандарт человечности, который он знает, и который рассматривает всех людей одинаково, независимо от их интеллектуальных способностей или чего-либо еще. «Что считается человеческим? Кто считается человеком?» — задается вопросом Снид. «Речь идет о том, кто внутри границ, а кто снаружи. Нахождение внутри или за пределами границ человечества влечет за собой драматические последствия».

Вскоре может стать трудно отличить настоящий человеческий эмбрион — тот, что имеет правовую защиту — от эмбриона, созданного из стволовых клеток.

Профиль исследования

49. Джейкоб Ханна возглавляет команду в Институте науки Вейцмана в Реховоте, Израиль, которая изучает, как создавать эмбрионы без использования спермы, яйцеклеток или оплодотворения. Он стал соучредителем стартапа Renewal Bio, который планирует использовать эти модели синтетических эмбрионов в качестве биопринтеров для производства молодых тканей, однако проект окружен этическими вопросами.

Зарождение тел

Каждый из нас — я, вы, читатель, и Джейкоб Ханна — начинался как оплодотворенная яйцеклетка, одиночная клетка, способная делиться и динамически выполнять программу по созданию целого тела со всеми его органами и миллиардами специализированных клеток. Наука давно искала способы овладеть этим колоссальным потенциалом. Первый шаг был сделан в 1990-х годах, когда ученые смогли выделить мощные стволовые клетки из пятидневных эмбрионов, созданных в результате экстракорпорального оплодотворения, и поддерживать их рост в своих лабораториях.

Эти эмбриональные стволовые клетки обладали врожденным потенциалом стать клетками любого другого типа. Если бы в лаборатории удалось направить их на формирование, например, нейронов или клеток, вырабатывающих инсулин, необходимых диабетикам, это открыло бы путь к лечению болезней с помощью трансплантации клеток. Но эти лабораторные рецепты часто оказываются неудачными, что объясняет общее отсутствие новых методов лечения стволовыми клетками.

«Печальная правда заключается в том, что за 25 лет нашей работы над этой проблемой появилось около 10 типов клеток, которые обладают разумной функциональностью», — говорит Чед Коуэн, главный научный сотрудник компании Century Therapeutics, занимающейся стволовыми клетками. Если мы представим тело как автомобиль, объясняет он, «у нас есть только свечи зажигания. Возможно, есть несколько шин». Самые мощные кроветворные клетки организма, в частности, «никогда не появляются», по словам Коуэна, хотя биотехнологические компании потратили миллионы, пытаясь их создать.

Оказалось, однако, что стволовые клетки сохраняют естественное стремление к совместной работе. Ученые начали замечать, что, предоставленные сами себе, клетки соединяются в сгустки, трубки и полости, некоторые из которых напоминают части эмбриона. Ранние версии этих структур были примитивными — порой просто вихревая пленка клеток на предметном стекле. Но с каждым годом они становились все более реалистичными. К 2023 году Ханна описывал то, что он назвал «подлинной» (bona fide) моделью человеческого эмбриона, которая была «полностью интегрирована», со всеми основными частями, расположенными в архитектуре, которую трудно отличить от настоящей.

Его компания, Renewal, планирует использовать эти синтетические эмбрионы в качестве своего рода «биопринтера», производящего медицински ценные клетки в тех случаях, когда другие методы потерпели неудачу. Это могло бы быть особенно ценным, если синтетические эмбрионы будут идеально соответствовать ДНК пациента. И это тоже возможно: в наши дни перепрограммирование клеток кожи любого человека в стволовые клетки выполняется легко. Ханна испробовал это на себе, превратив собственные клетки в синтетические эмбрионы.

Исследования Ханны и других групп время от времени сталкивались с мощным научным органом под названием Международное общество исследования стволовых клеток (ISSCR) — саморегулируемой организацией, которая устанавливает границы того, какие исследования могут и не могут быть опубликованы, и какую терминологию использовать. Это делается для того, чтобы оградить ученых от сенсационных заголовков, негативной реакции общественности или вмешательства реальных регуляторов.

Организация заняла особенно категоричную позицию в отношении структур, созданных из стволовых клеток, заявив, что они являются лишь «моделями». Согласно заявлению, выпущенному в 2023 году, «модели эмбрионов не являются ни синтетическими, ни эмбрионами» — и, добавили в нем, они «не могут и не будут развиваться до эквивалента послеродовой стадии человека». Многие ученые, включая Ханну, согласны с тем, что никто никогда не должен пытаться создать ребенка из стволовых клеток. Но он совершенно уверен, что эти структуры станут более реалистичными и смогут расти дальше. Фактически, это может быть настоящим тестом на то, что такое эмбрион: может ли он динамически продолжать достигать новых стадий развития, особенно органогенеза, или первого появления органов. Формулировки в заявлении ISSCR, жаловался он, были «промывкой мозгов».

Запасные части

Большинство коммерческих проектов, связанных с синтетическими эмбрионами, обречены на короткую и прерывистую жизнь, поскольку технология оказывается слишком сложной или неразвитой. Но сама идея никуда не исчезает. Напротив, появляются сигналы о том, что она становится масштабнее и страннее. В редакционной статье, опубликованной в марте журналом MIT Technology Review, группа ученых из Стэнфорда выдвинула предложение по созданию того, что они назвали «бодиоидами» (bodyoids), утверждая, что стволовые клетки и искусственные матки могут привести к появлению «неограниченного источника» не обладающих сознанием человеческих тел для использования в исследованиях лекарств или в качестве доноров органов.

Один из авторов статьи, Генри Грили, один из ведущих биоэтиков в США, написал в Bluesky, что, хотя эта идея вызывает у него «некоторую оторопь», он поставил свою подпись, потому что считает ее достаточно правдоподобной, чтобы требовать обсуждения, и «вскоре». Особенно в районе залива Сан-Франциско тема «тел без голов» переживает свой момент популярности. Стэнфордский биолог Хиро Накаучи, еще один автор статьи о «бодиоидах», сказал, что редакционная статья стала для него неожиданным пропуском в мир скрытных стартапов, уже занимающихся синтетическими эмбрионами, искусственными матками и «заменой» частей тела. Он встретился с генеральным директором компании Ханны и согласился стать консультантом.

Но у других команд есть еще более радикальные планы. Один венчурный капиталист познакомил его с предпринимателем в сфере долголетия, который возится с планом пересадки головы. Идея: пересадить вашу постаревшую голову на тело более молодого клона. По словам Накаучи, эта компания утверждает, что у нее есть объект на карибском острове, «прямо как в Парке Юрского периода».

Подобные планы — реальные или слухи — привлекли внимание «полиции стволовых клеток», ISSCR. В июне этого года комитет по этике под руководством Амандер Кларк, специалиста по плоду из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и бывшего президента общества, написал, что ему стало известно о «коммерческих и других группах, заявляющих о возможности создания эмбриона in vitro» и доведения его до жизнеспособности внутри «искусственных систем».

Хотя ранее ISSCR провозгласило, что модели эмбрионов «не могут и не будут» развиваться до полного срока, теперь общество объявило усилия, направленные на достижение жизнеспособности, «небезопасными и неэтичными», поместив их в категорию «запрещенных». Было добавлено, что запрет распространяется на «любые цели: репродуктивные, исследовательские или коммерческие».

Размытые границы

Кларк и ее коллеги правы в том, что в обозримом будущем никто не собирается извлекать доношенного ребенка из бутылки. Это все еще научная фантастика. Но есть насущный вопрос, с которым нужно разобраться прямо сейчас. И это вопрос о том, что делать с моделями синтетических эмбрионов, которые развиваются лишь частично — скажем, на протяжении...

...несколько недель или месяцев, как предлагает Ханна. Потому что прямо сейчас почти никакие законы или правила не применимы к синтетическим эмбрионам. Одной из причин является их неестественное происхождение: поскольку эти сущности не начинаются с зачатия и растут в лабораториях, большинство существующих законов их не охватывает. Это включает в себя «Закон о запрете выращивания плодов» (Fetus Farming Prohibition Act) — законодательство, единогласно принятое Конгрессом США в 2006 году, которое стремилось предотвратить выращивание плода ради его органов. Но этот закон ссылается на «человеческую беременность» и «матку» — и не было бы ни того, ни другого, если бы синтетический эмбрион выращивался в механическом сосуде.

Еще одно правило, находящееся под давлением, — это «правило 14 дней», широко применяемая конвенция о том, что натуральные эмбрионы не должны выращиваться в лаборатории дольше двух недель. Хотя это во многом произвольная точка остановки, лабораторным ученым было удобно знать, где проходит их предел. Но это правило не применяется к моделям эмбрионов. Например, несмотря на то, что в Соединенном Королевстве правило 14 дней закреплено законом, это законодательство не определяет, что такое эмбрион. Для ученых, работающих над моделями, это критическая лазейка. Если структуры не считаются настоящими эмбрионами, то правило не применяется.

В прошлом году Кембриджский университет в Великобритании охарактеризовал ситуацию как «серую зону» и заявил, что она «оставила ученых и исследовательские организации в неуверенности относительно допустимых границ их работы, как с юридической, так и с этической точки зрения». Исследователи в университете, который является «горячей точкой» для моделей человеческих эмбрионов, работали с моделью, обладающей продвинутыми характеристиками, включая сокращающиеся клетки сердца. Но появление отличительных признаков под микроскопом вызывает тревогу даже у ученых. «Мне было страшно, честно говоря», — сказал Guardian в 2023 году Джитеш Неупане, который руководил этой работой. «Мне пришлось посмотреть вниз и снова взглянуть назад».

Ханна планирует использовать синтетические эмбрионы в качестве своего рода «биопринтера», производящего медицински ценные клетки в случаях, когда другие методы не сработали.

Эта конкретная модель из стволовых клеток не является полной — в ней полностью отсутствуют клетки плаценты и мозг. Так что это не настоящий эмбрион. Но настаивать на том, что модели «не считаются», может стать еще сложнее, учитывая ускоряющуюся гонку за тем, чтобы сделать их более реалистичными. По мнению Дюбуля, ученые оказались в «парадоксе дурака» и «довольно нестабильной ситуации». Даже неполные модели поднимают вопрос о том, где провести черту. Стоит ли остановиться, когда он сможет чувствовать боль? Когда он выглядит слишком по-человечески для комфорта?

Научным лидерам, возможно, скоро придется решать, существуют ли «морально значимые» человеческие черты — такие как руки или лицо — которых следует избегать, независимо от того, есть ли у структуры мозг или нет. «Лично я считаю, что должно быть регулирование, и многие в этой области тоже так думают», — говорит Алехандро Де Лос Анджелес, биолог по стволовым клеткам, аффилированный с Университетом Центральной Флориды. Ханна говорит, что у него есть все необходимые разрешения в Израиле для продолжения своей работы. Но он также беспокоится, что правила игры могут измениться. «Я почти единственный [в Израиле], кто проводит такие эксперименты, и я всегда живу в страхе, что могу оказаться втянутым в какой-нибудь скандал», — говорит он. «Все может измениться очень быстро по политическим причинам».

И его заявления о ситуации в Газе сделали его мишенью. Он получал голосовые сообщения с вопросами, почему профессор Вейцмана так сочувствует Палестине, а однажды, когда он вернулся из поездки, кто-то засунул берет израильской армии в дверную ручку его машины. В прошлом году, по его словам, политические оппоненты даже ополчились на его науку, подав жалобу на то, что его исследования незаконны. Ясно одно: Ханна, общительный и внимательный, приложил усилия, чтобы создать большую группу друзей и союзников, включая религиозных авторитетов — все это часть кампании по разъяснению науки и выслушиванию других мнений. Он говорит, что получил отличную оценку в классе биоэтики у раввина, совещался со священником из своего родного города в Галилее и даже засвидетельствовал свое почтение православному профессору в консервативной больнице в Иерусалиме. «Это было неофициально. Мне не нужно было получать от него разрешение», — говорит Ханна. «Но... что он думает? Могу ли я привлечь его на свою сторону? Получу ли я другое мнение?»

«Я действительно считаю достойным восхищения то, что он готов задавать эти трудные вопросы о том, что он делает. Я думаю, это отличает его от других», — говорит Снид. «Но если вы циничны, вы могли бы спросить, не является ли его внимание к этическому аспекту скорее маркетинговым ходом». Возможно, говорит Снид, это способ позиционировать эти структуры как «зеленую, устойчивую альтернативу эмбрионам».

Сердцебиение в банке

Для поклонников Ханна — врач и исследователь, который стоит «на голову выше остальных», по словам Эли Адаши, бывшего декана медицинской школы Университета Брауна. «Он очень необычный, очень особенный и совершает крупные открытия, которые невозможно игнорировать», — говорит Адаши. «Он один из тех необычайно талантливых людей, которые превосходят возможности нас, смертных, и все это исходит из городка в Галилее, о существовании которого никто не знает».

Хотя для палестинца довольно редко подняться так высоко в «башне из слоновой кости» Израиля, в действительности у Ханны элитное происхождение — он из семьи докторов медицины (MD), а его дядя, Набиль Ханна, соразработал первый препарат антител против рака, блокбастер ритуксимаб. Со времени нападения ХАМАС на Израиль 7 октября Израиль находится в состоянии войны в Газе, и команда Ханны почувствовала последствия. Один молодой ученый отложил пипетку, чтобы надеть форму ЦАХАЛ. Другой стажер, родом из Газы, потерял брата и других членов семьи, погибших от израильской ракеты, попавшей рядом с церковью, где укрывались люди.

Затем, в июне этого года, иранская баллистическая ракета попала на территорию Института Вейцмана, выбив окна и стены и заставив студентов Ханны поспешно спасать результаты исследований. Несмотря на задержки в исследованиях из-за продолжающегося конфликта, идеи и технологии Ханны экспортируются и находят подражателей. Одно из мест, где можно увидеть версию искусственной матки, — это исследовательский кампус Джанелия в Вирджинии, где один из бывших студентов Ханны, Алехандро Агилера Кастрехон, теперь руководит собственной лабораторией. Агилера Кастрехон, для которого наука стала билетом из бедных окраин Мехико, покрыт татуировками от запястий до локтей; самая новая изображает гидру — морского полипа, известного своей способностью к регенерации из нескольких клеток.

Во время визита в июне Агилера Кастрехон откинул черную крышку, чтобы показать инкубатор: металлическое колесо, которое медленно вращалось, осторожно встряхивая банки, наполненные сывороткой крови. Внутри одной из них дрейфовал мышиный эмбрион — крошечная полупрозрачная фигурка, изогнутая в форме запятой. Затем, поразительным образом, в его центре расширилось красное пятнышко. Сердцебиение. В тот день в банке был обычный мышиный эмбрион — его перенесли туда, чтобы посмотреть, до какой степени он вырастет. У Агилеры Кастрехона есть цель в конечном итоге вырастить мышь в инкубаторе, этот процесс называется эктогенезом. Но эмбрионы из стволовых клеток растут не так хорошо и не так долго, говорит он. Проблема не только в сложности их выращивания в банках для культивирования. Вероятно, существует какая-то фундаментальная дезорганизация. Они не совсем нормальные — пока еще не настоящие эмбрионы.

«Я всегда живу в страхе, что могу оказаться втянутым в какой-нибудь скандал... Все может измениться очень быстро по политическим причинам».

Эмбрионы как биопринтеры

Исследователи надеются выращивать синтетические модели эмбрионов и использовать их в качестве источника тканей для трансплантации. Ниже представлены данные о стадиях развития реальных человеческих эмбрионов, когда начинают возникать ценные типы клеток.

Агилера Кастрехон, который провел восемь лет в институте Вейцмана, внося вклад в исследования Ханны, скептически относится к тому, что человеческая версия технологии готова к коммерциализации. С одной стороны, она неэффективна. На каждые 100 попыток создать синтетический эмбрион желаемая структура формируется лишь один или два раза. Остальные представляют собой дезорганизованные сгустки — ближе к «huevos fritos» (яичнице-глазунье), чем к настоящим эмбрионам, говорит он.

«Я действительно думаю, что модель человеческого эмбриона пойдет дальше, но это может занять годы», — добавляет он. По мнению Агилеры Кастрехона, Ханна занимает удачную позицию, чтобы возглавить эту работу. Одной из причин является то, что Израиль предлагает относительно разрешительную среду — как и иудейская мысль. В Талмуде эмбрион считается «просто водой» до 40-го дня. Кроме того, Ханна уже успешен.

«Некоторым людям не разрешают это делать. А некоторые хотят это делать, но не могут», — говорит Агилера Кастрехон. «Джейкоб хочет сделать это максимально реалистичным и зайти как можно дальше — это его цель. Он очень амбициозен и хочет браться за очень большие вещи, на которые люди не решаются. Он действительно хочет сделать что-то масштабное. Его главная цель всегда — выращивать их так долго, как только возможно».

Первая выгода от технологии имитации эмбрионов таким образом — это новый взгляд на развитие человека, которого раньше ни у кого не было. Реальные человеческие эмбрионы редко можно увидеть на ранних стадиях, так как они находятся внутри матки, а на четвертой или пятой неделе многие люди даже не знают, что беременны. Это был «черный ящик». Но синтетические модели эмбрионов можно создавать тысячами (в зависимости от типа), внимательно изучать, осматривать с помощью современных микроскопов и подвергать воздействию красителей и инструментов генной инженерии, пока они еще живы. Добавьте известное токсичное химическое вещество, вызывающее врожденные дефекты, такое как талидомид, и вы сможете детально проследить последствия.

«Поскольку у нас нет возможности заглянуть в матку, это позволяет нам наблюдать за вещами так, как если бы они были внутриутробными, хотя это не так», — говорит Адаши, бывший декан Брауна и врач-репродуктолог.

Более того, синтетический эмбрион может быть способен создавать клетки правильно — так же, как и настоящий — и создавать все типы одновременно, расширяя тот ограниченный набор, который ученые могут создать из стволовых клеток сегодня.

Хотя не весь эмбриональный материал полезен для медицины, известно, что кроветворные клетки в эмбрионе обладают особой силой. У мышей их можно извлечь и размножить — и если пересадить их мыши, подвергшейся смертельному облучению, они спасут её. Ханна представляет себе онкологического больного, которому нужна пересадка костного мозга, но он не может найти подходящего донора. Можно ли собрать кроветворные клетки, скажем, из 100 или 500 клонов этого человека на стадии эмбриона, обеспечив идеально совместимую ткань?

В своем анализе затрат и выгод он считает, что шанс спасти жизни перевешивает моральный риск выращивания моделей эмбрионов в течение месяца — примерно столько времени требуется для формирования ключевых клеток крови. На этой стадии, говорит Ханна, он считает, что «олицетворения эмбриона еще нет», и их допустимо использовать в исследованиях.

Молодое всё

Ханна стал соучредителем компании Renewal в 2022 году вместе с Омри Амирав-Дрори, венчурным капиталистом, чей фонд NFX привлек около 9 миллионов долларов для компании и выкупил права на патенты Института Вейцмана. Идея стартапа заключается в создании синтетических эмбрионов из клеток пациентов, позволяя им расти в течение нескольких недель или месяцев, чтобы производить то, что Амирав...

Амирав Дрори называет «совершенными клетками» для трансплантации. Это связано с тем, что синтетическая структура, как клон, будет содержать «молодое, генетически идентичное всё». Выступая на мероприятии для футуристов в области технологий в прошлом году недалеко от Сан-Франциско, Амирав Дрори показал фотографию тестов на беременность, использованных на синтетических эмбрионах. «Мы даже сходили в аптеку CVS», — сказал он, — «и к восьмому дню он уже вызывает положительную реакцию теста на беременность. Значит, он живой». Амирав Дрори — поклонник Питера Ф. Гамильтона, автора научной фантастики, чей цикл «Содружество» описывает общество, где космические колонисты переносят свой разум в клонированные тела, обретая вторую жизнь. И он продвигал технологию Ханны в аналогичном ключе, как новый тип медицины долголетия, основанный на замене старых клеток молодыми. Он убежден, что работа Ханны — это «магия», которая обязательно получит Нобелевскую премию. Но он знает, что стартап сталкивается как с техническими, так и с этическими проблемами. Техническая проблема заключается в том, что как только синтетические эмбрионы достигают определенного размера и возраста, инкубатор больше не может их поддерживать. Это происходит потому, что у них нет системы кровоснабжения, и им необходимо поглощать кислород и питательные вещества из окружающей среды; они начинают голодать, как только становятся слишком большими. Одна из рассматриваемых идей — добавить трубку для кормления, но это требует микрохирургии и не является легко масштабируемым.

Getty images

Вращающийся биореактор, разработанный в Израиле, используется для выращивания синтетических эмбрионов в небольших банках с сывороткой крови.

Этическая проблема также связана с возрастом: чем более развитыми они становятся, тем более узнаваемо человеческими они будут выглядеть, с зачатками органов и маленькими пальцами на руках и ногах с перепонками. «Ни у кого нет проблем с 14-м днем, но чем дальше мы продвигаемся, тем больше это похоже на ребенка, и у нас начинаются неприятности. Так как же нам это решить?» — спросил Амирав Дрори у другой аудитории в Менло-Парке. Решением на данный момент является нейронный нокаут — генетические изменения, вносимые в эмбриоиды, чтобы у них не развивался мозг. Группа уже опробовала эту концепцию на мышах, удалив ген под названием LIM 1. В результате получилась безголовая мышь, которая выглядит немного как розовый большой палец, за исключением маленьких когтей и хвоста. Эти мыши не выживут после рождения, но они могут развиваться в утробе матери. «У нас выросли синтетические эмбрионы мышей без головы, без мозга», — сказал Амирав Дрори в Менло-Парке. «Это просто для того, чтобы показать вам, куда мы можем пойти, чтобы решить как технические, так и этические вопросы». Идея удаления мозга является удивительно активной областью исследований — это говорит о том, что это не второстепенное занятие. Работая с мышами, например, команда Накаучи в Стэнфорде в настоящее время тестирует несколько различных генетических изменений, чтобы увидеть, могут ли они стабильно получать животное без мозга или головы, но у которого остальные ткани в норме. «Важность избавления от головы носит чисто этический характер. Это просто означает, что мы можем создавать все эти тела и структуры органов, не переходя этические границы и не причиняя вреда чувствующим живым существам», — говорит Карстен Чарльзворт, исследователь из лаборатории Накаучи. Он говорит, что группа работает над «генетическим программным пакетом», который можно добавить к эмбрионам мышей для создания «воспроизводимого фенотипа».

Может показаться удивительным, что техника, предназначенная для вызова живого существа из стволовых клеток, одновременно сочетается с тактикой принижения этого существа. Для Дугласа Кайсара, профессора Йельской школы права, это часть более широкой тенденции к тому, что он называет «жизнью, которая не является жизнью», которая включает в себя такие инновации, как выращенное в лаборатории мясо. В областях права защиты животных, которые изучает Кайсар, коммерческие биотехнологические проекты начали исследовать то, что он называет «дисэнхансментом» (disenhancement) и «дисинжинирингом». Это использование генетики для снижения способности животных страдать, чувствовать боль или иметь сознательный опыт вообще, обычно как часть программы по повышению эффективности и этичности производства продуктов питания. Для людей, конечно, беспокойство по поводу генной инженерии обычно связано с тем, что она будет использоваться для улучшения (enhancement) — создания ребенка с преимуществами. Гораздо труднее придумать примеры, когда генетический дисэнхансмент направлен на человеческий эмбрион. Джон Эванс, содиректор Института прикладной этики в Калифорнийском университете в Сан-Диего, сказал мне, что может вспомнить один пример в литературе. Планы Ханны напоминают ему о процессе Бокановского — вымышленном методе производства клонов с разным уровнем интеллекта в романе 1932 года «О дивный новый мир».

Это может не отпугнуть инвесторов полностью. В последнее время сюжеты научно-фантастических антиутопий — «Парк Юрского периода», «Гаттака» — кажется, перепрофилируются в горячие биотехнологические объекты. Есть Colossal, компания, которая хочет воссоздать вымерших животных. Агилера Кастрехон говорит, что ему уже предлагали крупную сумму за то, чтобы он закрыл свою академическую лабораторию и присоединился к стартапу, который хочет построить искусственную матку. И когда Ханна был на встрече Глобальной обсерватории недалеко от Бостона в начале этого года, за ним тенью следовал Мэтт Крисилофф, генеральный директор компании Conception из Кремниевой долины, которая была создана для попытки производства человеческих яйцеклеток в лаборатории и имеет финансирование от лидера OpenAI Сэма Альтмана. Яйцеклетки — это еще один тип клеток, который оказалось трудно получить из стволовой клетки в лаборатории. Но растущий плод формирует миллионы незрелых яйцеклеток. Так что представьте: кто-то слишком старый, чтобы зачать ребенка, сдает кровь, которая преобразуется в стволовые клетки, а затем в клон, из которого препарируется гонада плода. Возможно, репродуктивные клетки, найденные там, могли бы созреть дальше в лаборатории. Или, может быть, эти молодые и идеально подходящие яичники — её яичники, на самом деле, ничьи больше — могли бы быть возвращены в её тело для завершения развития. Эксперт по фертильности Дэвид Альбертини сказал мне, что это вполне может быть возможным.

Во время встречи по этике, на которую он прилетел в США в мае, Ханна участвовал в панели, темой которой были «источники морального авторитета». Авторитет Ханны проистекает из возможных преимуществ, которые может принести наука о синтетических эмбрионах. Но он также использует свой моральный авторитет. В начале своего выступления Ханна сформулировал весь вопрос таким образом, что беспокойство о том, что находится в чашке Петри, стало звучать глупо. Накинув куфию на плечи, он сказал: «Я хотел бы начать и, знаете, просто напомнить всем, к сожалению, что сейчас в Газе происходит геноцид, где детей намеренно морят голодом. И это уместно, потому что мы сидим здесь и обсуждаем человеческое достоинство, обсуждаем статус эмбриона и обсуждаем статус плода. Но как насчет жизни детей, и взрослых, и невинных взрослых? Как это взаимосвязано?»

Антонио Регаладо — старший редактор отдела биомедицины в MIT Technology Review.

Цитата

«Важность избавления от головы носит чисто этический характер. Это просто означает, что мы можем создавать все эти тела и структуры органов, не переходя этические границы и не причиняя вреда чувствующим живым существам».

Будьте честны: вы когда-нибудь искали кого-то из своего детства в социальных сетях с единственной целью — посмотреть, как они состарились? Один из моих коллег, который останется неназванным, определенно так делал. Недавно он поделился фотографией бывшего одноклассника. «Ты можешь поверить, что мы одного возраста?» — спросил он с оттенком ликования в голосе. Родственница тоже в восторге от этого времяпрепровождения. «Ого, она выглядит как старуха», — скажет она, глядя на фотографию человека, которого знает с детства.

Годы, безусловно, более благосклонны к некоторым из нас, чем к другим. Но если оставить в стороне морщины и седые волосы, бывает трудно узнать, насколько хорошо или плохо тело человека на самом деле стареет «под капотом». Человек, у которого возрастные заболевания развиваются раньше в жизни или имеются другие биологические изменения, связанные со старением — такие как повышенный уровень холестерина или маркеры воспаления, — может считаться «биологически старше», чем человек того же возраста, у которого нет таких изменений. Некоторые 80-летние будут слабыми и немощными, в то время как другие подтянуты и активны. Врачи давно используют функциональные тесты, измеряющие силу своих пациентов или расстояние, которое они могут пройти, например, или просто оценивают их «на глаз», чтобы угадать, выглядят ли они достаточно подтянутыми, чтобы пережить какой-либо режим лечения, говорит Тамир Чандра, изучающий старение в клинике Майо.

Но за последнее десятилетие ученые открыли новые методы изучения скрытых способов старения наших тел. То, что они обнаружили, меняет наше понимание самого старения. «Часы старения» — это новые научные инструменты, которые могут измерять износ наших органов, давая нам представление о нашей смертности и здоровье. Они намекают на наш биологический возраст. В то время как хронологический возраст — это просто количество прошедших дней рождения, биологический возраст призван отражать нечто более глубокое. Он измеряет то, как наши тела справляются с течением времени, и, возможно, позволяет нам узнать, сколько времени у нас осталось. И хотя вы не можете изменить свой хронологический возраст, вы вполне можете повлиять на свой биологический возраст.

Не только ученые используют эти часы. Инфлюенсеры долголетия, такие как Брайан Джонсон, часто используют их, чтобы доказать, что они молодеют. «Мои теломеры говорят, что мне 10 лет», — написал Джонсон в X в апреле. Кардашьян тоже их пробовали (Хлои по телевизору сказали, что её биологический возраст на 12 лет меньше её хронологического возраста). Даже мой местный магазин здоровой пищи предлагает тестирование биологического возраста. Некоторые продвигают использование часов еще дальше, используя их для продажи недоказанных «антивозрастных» добавок.

Наука еще нова, и немногие эксперты в этой области — некоторые из которых ласково называют её «миром часов» — стали бы утверждать, что часы старения могут окончательно раскрыть биологический возраст человека. Но их работа показывает, что часы старения могут предложить гораздо больше, чем повод для хвастовства в инстаграме, рекламу «змеиного масла» или даже просто привлекающую внимание цифру. На самом деле, они помогают ученым разгадать некоторые из самых глубоких тайн биологии: Почему мы стареем? Как мы стареем? Когда начинается старение? Что вообще значит стареть? В конечном счете, и это самое главное, они могут скоро сказать нам, можем ли мы обратить весь процесс вспять.

Тела во времени

Часы старения предлагают новые идеи о тайнах нашей биологии — и нашей смертности.

Джессика Хамзелоу ИЛЛЮСТРАЦИИ: Леон Эдлер

Запуск часов

То, как работают ваши гены, может меняться. Молекулы, называемые метильными группами, могут прикрепляться к ДНК, контролируя то, как гены вырабатывают белки. Этот процесс называется метилированием, и он потенциально может происходить в миллионах точек генома. Эти эпигенетические маркеры, как их называют, могут включать или выключать гены, либо увеличивать или уменьшать количество вырабатываемого ими белка. Они не являются частью нашей ДНК, но влияют на то, как она работает.

В 2011 году Стив Хорват, в то время биостатистик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, принял участие в исследовании, которое искало связи между сексуальной ориентацией и этими эпигенетическими маркерами. Стив гетеросексуален; он говорит, что его брат-близнец Маркус, который также вызвался добровольцем, — гей. Это исследование не нашло связи между метилированием ДНК и сексуальной ориентацией.

Но когда Хорват посмотрел на данные, он заметил другую тенденцию — очень сильную связь между возрастом и метилированием примерно в 88 точках генома. Однажды он сказал мне, что упал со стула, когда увидел это. Многие из затронутых генов уже были связаны с возрастными заболеваниями мозга и сердечно-сосудистой системы, но не было ясно, как метилирование может быть связано с этими заболеваниями.

В 2013 году Хорват собрал данные о метилировании 8000 образцов тканей и клеток, чтобы создать то, что он назвал часами Хорвата — по сути, математическую модель, которая могла оценивать возраст на основе метилирования ДНК в 353 точках генома. По образцу ткани она могла определить возраст человека с точностью до 2,9 лет. Эти часы изменили всё. Их публикация в 2013 году ознаменовала рождение «мира часов». Для некоторых возможности были почти безграничны. Если бы модель могла определить, как выглядит среднее старение, она потенциально могла бы оценить, стареет ли кто-то необычно быстро или медленно. Это могло бы

...преобразить медицину и ускорить поиск лекарства от старения. Это могло бы помочь нам понять, что такое старение и почему оно вообще происходит. Эпигенетические часы стали историей успеха в «области, в которой, честно говоря, не так много историй успеха», — говорит Жуан Педру де Магальяйнс, изучающий старение в Бирмингемском университете, Великобритания. Потребовалось несколько лет, но по мере того, как всё больше исследователей старения узнавали о часах, они начали внедрять их в свои исследования и даже разрабатывать собственные часы. Хорват стал кем-то вроде знаменитости. По его словам, ученые на конференциях начали просить его о селфи. Некоторые исследователи даже делали футболки с изображением первой страницы его статьи 2013 года.

Некоторые из многих других часов старения, разработанных с тех пор, стали примечательными сами по себе. Примеры включают часы PhenoAge, которые учитывают данные о здоровье, такие как показатели клеток крови и признаки воспаления, наряду с метилированием, и часы Dunedin Pace of Aging, которые сообщают, насколько быстро или медленно стареет человек, а не указывают на конкретный возраст. Многие часы измеряют метилирование, но некоторые учитывают другие переменные, такие как белки в крови или определенные углеводные молекулы, которые прикрепляются к таким белкам.

Сегодня существуют сотни или даже тысячи часов, говорит Кьяра Херцог, которая исследует старение в Королевском колледже Лондона и является членом Консорциума биомаркеров старения. У каждого есть свои любимые. Сам Хорват отдает предпочтение своим часам GrimAge, которые были названы в честь Мрачного жнеца (Grim Reaper), потому что они предназначены для предсказания времени до смерти. Эти часы были обучены на данных, собранных у людей, за которыми наблюдали десятилетиями, многие из которых умерли в этот период. Хорват подчеркивает, что не будет использовать их, чтобы сообщать людям, когда они могут умереть от старости, заявляя, что это было бы неэтично. Вместо этого их можно использовать для определения биологического возраста, который намекает на то, как долго человек может прожить.

Тот, кому 50 лет, но чей GrimAge... Ни одни из часов не являются достаточно точными, чтобы предсказать биологический возраст одного конкретного человека. Прогон одного и того же биологического образца через пять разных часов даст пять совершенно разных результатов.

59 из 60 может предположить, что по сравнению со средним 50-летним человеком он может быть немного ближе к концу. GrimAge не идеальны. Хотя они могут убедительно предсказать время до смерти, учитывая траекторию здоровья человека, никакие часы старения не могут предсказать, начнет ли кто-то курить или разведется — что обычно ускоряет старение — или внезапно займется бегом — что обычно может его замедлить. «Люди сложны», — говорит Хорват журналу MIT Technology Review. «Существует огромная погрешность».

В целом, часы довольно хорошо делают прогнозы о здоровье и продолжительности жизни. Они смогли предсказать, что люди старше 105 лет имеют более низкий биологический возраст, что соответствует действительности, учитывая то, как редко люди доживают до такого возраста. Более высокий эпигенетический возраст был связан со снижением когнитивных функций и признаками болезни Альцгеймера, в то время как лучшая физическая и когнитивная форма была связана с более низким эпигенетическим возрастом.

Часы-«черные ящики»

Но точность является проблемой для всех часов старения. Частично проблема заключается в том, как они были спроектированы. Большинство часов были обучены связывать возраст с метилированием. Лучшие часы выдадут оценку, отражающую то, насколько биология человека отклоняется от среднего показателя.

Часы старения всё еще оцениваются по тому, насколько хорошо они могут предсказать хронологический возраст человека, но вы не хотите, чтобы они были слишком близки к нему, говорит Лукас Пауло де Лима Камилло, руководитель отдела машинного обучения в Shift Bioscience, который был награжден 10 000 долларов Консорциумом биомаркеров старения за разработку часов, которые могли оценивать возраст с точностью до 2,55 лет.

«В этом есть парадокс», — говорит Камилло. Если часы действительно хорошо предсказывают хронологический возраст, это всё, что они вам скажут — и они, вероятно, мало что раскроют о вашем биологическом возрасте. Никому не нужны часы старения, чтобы узнать, сколько дней рождения у них было. Камилло говорит, что заметил: когда часы слишком приближаются к «идеальному» предсказанию возраста, они на самом деле становятся менее точными в предсказании смертности.

В этом заключается еще одна центральная проблема для ученых, которые разрабатывают и используют часы старения: что именно они измеряют на самом деле? Это трудный вопрос для области, члены которой, как известно, не могут договориться об основах. — Всё, от определения старения до того, как оно происходит и почему, является предметом споров среди экспертов. — Они согласны с тем, что старение невероятно сложно. По словам Чандры, эпигенетические часы, основанные на метилировании, могут рассказать вам о том, как эта совокупность химических маркеров соотносится у разных людей, но в лучшем случае они дают лишь представление об их «эпигенетическом возрасте». Вероятно, существует множество других биологических маркеров, которые...

60 могут раскрыть другие аспекты старения, говорит он: «Ни одни из часов не измеряют всё». Мы также не знаем, почему одни метильные группы появляются или исчезают с возрастом. Вызывают ли эти изменения повреждения? Или они являются их побочным продуктом? Являются ли эпигенетические паттерны, наблюдаемые у 90-летнего человека, признаком ухудшения? Или же именно они были ответственны за поддержание жизни этого человека до глубокой старости?

Чтобы еще больше усложнить ситуацию, двое разных часов могут давать похожие ответы, измеряя метилирование в совершенно разных регионах генома. Никто не знает, почему, или на каких регионах лучше всего сосредоточиться. «Биомаркеры обладают этим свойством «черного ящика»», — говорит Джесси Поганик из Бригама и женской больницы в Бостоне. «Некоторые из них, вероятно, являются причинными, некоторые могут быть адаптивными... а некоторые могут быть просто нейтральными»: либо «нет причин, по которым они не должны происходить», либо «они просто происходят случайно».

Что мы знаем, так это то, что в нынешнем состоянии ни одни из часов не являются достаточно точными, чтобы предсказать биологический возраст одного человека — извини, Хлои. Прогон одного и того же биологического образца через пять разных часов даст пять совершенно разных результатов. Даже одни и те же часы могут дать разные ответы, если пропустить через них образец более одного раза.

«Они еще не обладают индивидуальной предсказательной силой», — говорит Херцог. «Мы не знаем, что [результат часов] означает для человека, [или] более или менее вероятно, что у него разовьется заболевание». И именно поэтому многие исследователи старения — даже те, кто регулярно использует часы в своей работе — не утруждают себя измерением собственного эпигенетического возраста. «Допустим, я воспользуюсь часами, и они покажут, что мой биологический возраст... на пять лет больше, чем должен быть», — говорит Магальяйнс. «И что?» Он пожимает плечами. «Я не вижу в этом особого смысла».

Можно подумать, что отсутствие ясности сделает часы старения совершенно бесполезными в клинических условиях. Но многие клиники всё равно их предлагают. Некоторые клиники долголетия более осторожны и регулярно тестируют своих пациентов с помощью целого ряда часов, фиксируя их результаты и отслеживая их с течением времени. Другие просто предлагают оценку биологического возраста как часть пакета процедур по омоложению.

А есть люди, которые используют часы старения для продажи добавок. Хотя ни одно лекарство или добавка не доказали окончательно, что они заставляют людей жить дольше, это не остановило слабо регулируемую индустрию велнеса от продвижения целого ряда «средств лечения» — от лосьонов и травяных таблеток до инъекций стволовых клеток.

Некоторые из этих людей приходят на встречи по вопросам старения. Я был в аудитории на мероприятии, когда один генеральный директор вышел на сцену и заявил, что обратил вспять свой собственный биологический возраст на 18 лет — благодаря добавке, которую он продавал. Том Уэлдон из Ponce de Leon Health рассказал нам, что его седые волосы становятся каштановыми. Его биологический возраст якобы уменьшался так быстро, что он достиг «скорости убегания от старости».

Но если люди, покупающие его добавки, ожидают какого-то эффекта Бенджамина Баттона, они могут быть разочарованы. Его компания еще не провела рандомизированное контролируемое исследование, чтобы продемонстрировать какие-либо антивозрастные эффекты этой добавки под названием Rejuvant. Уэлдон говорит, что такое исследование заняло бы годы и стоило бы миллионы долларов, и что ему пришлось бы «повысить цену на наш продукт более чем в четыре раза», чтобы оплатить его. — Компания на данный момент протестировала активный ингредиент на мышах и провела предварительное испытание на людях. —

В более общем плане Хорват говорит, что у него «остается неприятный осадок», когда люди используют часы для продажи продуктов и «быстрого заработка». Но он считает, что большинство этих продавцов искренне верят как в часы, так и в свои продукты. «Люди искренне верят в собственную чепуху», — говорит он. «Они настолько увлечены тем, что обнаружили, что попадают в ловушку веры в [свои] собственные предрассудки».

Точность часов находится на уровне, который делает их полезными для исследований, но не для индивидуальных прогнозов. По словам Магальяйнс, даже если часы скажут кому-то, что он на пять лет моложе своего хронологического возраста, это не обязательно означает, что человек может рассчитывать прожить на пять лет дольше. «Область старения долгое время была благодатной почвой для торговцев «змеиным маслом» и хайпа», — говорит он. «Это издержки профессии». — Уэлдон, со своей стороны, утверждает, что Rejuvant — единственный продукт, обладающий «клинически значимыми» заявлениями. —

В любом случае, Магальяйнс добавляет, что, по его мнению, любая публичность лучше, чем её отсутствие. И вот в чем загвоздка. У большинства людей в области долголетия, похоже, смешанные чувства по поводу популярности часов старения и того, как они используются. Они согласятся, что часы еще не готовы к массовому потребительскому использованию, но они склонны ценить внимание.

Исследования долголетия стоят дорого, в конце концов. Благодаря всплеску финансирования и взрывному росту числа биотехнологических компаний, работающих над проблемой долголетия, ученые, занимающиеся вопросами старения, надеются на инновации и прогресс. Поэтому они хотят быть уверены, что репутация часов старения не окажется запятнанной из-за подобных ассоциаций. Потому что, пока инфлюенсеры и продавцы добавок используют свой «биологический возраст» для привлечения внимания, ученые сейчас используют эти часы для совершения замечательных открытий. Открытий, которые меняют наше представление о старении.

Как снова стать молодым

61 Две маленькие мыши лежат рядом, под наркозом и без сознания, пока Джим Уайт готовит скальпель. Животные одной породы, но выглядят по-разному. Одному — три месяца, он молод, его мех густой, черный и лоснящийся. По сравнению с ним вторая мышь, 20-месячная, выглядит несколько потрепанной временем. Её мех седеет и растет клочьями. Её усы короткие, и в целом она выглядит довольно хрупкой.

Но скоро у этих двух мышей появится гораздо больше общего. Уайт с помощью коллеги делает надрезы вдоль бока каждой мыши и в верхней части плеча и ноги на той же стороне. Затем он осторожно сшивает двух животных вместе — мембраны, фасции и кожу. Процедура занимает около часа, после чего мышей выводят из наркоза.

Сначала два еще сонных животных отстраняются друг от друга. Но через несколько дней они, кажется, смиряются с тем, что теперь у них общие тела. Скоро их кровеносные системы сольются, и у животных будет общий кровоток. Уайт, изучающий старение в Университете Дьюка, сшивает мышей уже много лет; он проводил эту странную процедуру, известную как гетерохронный парабиоз, более ста раз. И он наблюдал любопытный феномен. Пожилые мыши, судя по всему, извлекают пользу из такого союза. Они словно молодеют.

Эксперименты с гетерохронным парабиозом проводятся десятилетиями, но обычно ученые держат мышей прикрепленными друг к другу всего несколько недель, говорит Уайт. В их эксперименте он и его коллеги оставили мышей соединенными на три месяца — это эквивалентно примерно 10 человеческим годам. Команда затем осторожно разделила животных, чтобы оценить состояние каждого из них. «Можно подумать, что они захотят немедленно разойтись», — говорит Уайт. «Но когда вы их разделяете... они как бы следуют друг за другом». Самый поразительный результат того экспери...

...заключался в том, что старые мыши, которых соединили с молодой мышью, в конечном итоге жили дольше, чем другие мыши того же возраста. «Они жили примерно на 10% дольше, но при этом сохраняли значительную часть своих функций», — говорит Уайт. Они были более активными и дольше сохраняли силу, добавляет он. Когда его коллеги, включая Поганика, применили к мышам часы старения, они обнаружили, что их эпигенетический возраст был ниже, чем ожидалось. «Молодая циркуляция замедлила старение у старых мышей», — говорит Уайт. Эффект, казалось, сохранялся и в дальнейшем — по крайней мере, в течение некоторого времени. «Это сохраняло юношеское состояние дольше, чем мы ожидали», — говорит он.

Молодые мыши пошли другим путем и стали выглядеть биологически старше — как в то время, когда они были соединены со старыми мышами, так и вскоре после того, как их разделили. Но в их случае эффект оказался кратковременным, говорит Уайт: «Молодые мыши снова стали молодыми». Для Уайта это свидетельствует о том, что нечто в «юношеском состоянии» может быть каким-то образом запрограммировано. Возможно, это записано в нашей ДНК. Может быть, нам не обязательно проходить через биологический процесс старения.

Это затрагивает центральную дискуссию в области старения: Что такое старение и почему оно происходит? Некоторые считают, что это просто результат накопленных повреждений. Некоторые полагают, что процесс старения запрограммирован; точно так же, как у нас растут конечности, развивается мозг, наступает период полового созревания и менопауза, нам суждено деградировать. Другие думают, что программы, играющие важную роль в нашем раннем развитии, по воле случая оказываются вредными в более позднем возрасте. И есть ученые, которые согласны со всем вышеперечисленным. Теория Уайта заключается в том, что старость — это просто «потеря молодости», говорит он. Если это так, то в этом есть и положительный момент: знание того, как теряется молодость, может указать путь к ее возвращению, возможно, путем восстановления этих юношеских программ каким-либо образом.

Собаки и дельфины

Одноименные часы Хорвата были разработаны путем измерения метилирования в образцах ДНК, взятых из тканей всего тела. Похоже, они отражают старение во всех этих тканях, поэтому Хорват называет их пантканевыми часами. Учитывая, что наши органы, как считается, стареют по-разному, поразительно, что одни-единственные часы могут измерять старение во столь многих из них. Но у Хорвата были амбициозные планы по созданию еще более универсальных часов: панвидовой модели, которая могла бы измерять старение у всех млекопитающих.

Он начал в 2017 году с кампании по электронной почте, в ходе которой просил сотни ученых по всему миру поделиться образцами тканей животных, с которыми они работали. Он также обращался в зоопарки. «Я узнал, что люди целые карьеры тратили на сбор тканей животных», — говорит он. «У них были полные морозильники этих тканей».

Если старость — это просто случай потери нашей молодости, то это может дать нам ключ к тому, как мы можем каким-то образом ее вернуть.

62 Согласные на сотрудничество ученые присылали эти замороженные ткани или просто ДНК в лабораторию Хорвата в Калифорнии, где он использовал их для обучения новой модели. Хорват говорит, что сначала он намеревался составить профиль 30 различных видов. Но в итоге он получил около 15 000 образцов от 200 ученых, представляющих 348 видов, включая всех — от собак до дельфинов. Могли ли одни часы действительно предсказать возраст у всех них? «Я искренне чувствовал, что затея провалится», — говорит Хорват. «Но оказалось, что я был совершенно не прав».

Он и его коллеги разработали часы, которые оценивали метилирование в 36 000 точках генома. Результат, опубликованный в 2023 году как панмлекопитающие часы, позволяет оценить возраст любого млекопитающего и даже максимальную продолжительность жизни вида. Набор данных открыт для всех, кто хочет его скачать, добавляет он: «Я надеюсь, что люди будут изучать эти данные, чтобы найти секрет того, как продлить здоровую жизнь».

Панмлекопитающие часы предполагают, что в старении есть что-то универсальное — не только то, что все млекопитающие проживают его схожим образом, но и то, что за него может отвечать аналогичный набор генетических или эпигенетических факторов. Сравнения между млекопитающими также подтверждают идею о том, что чем медленнее происходят изменения метилирования, тем дольше продолжительность жизни животного, говорит Нелли Олова, эпигенетик, исследующая старение в Эдинбургском университете в Великобритании.

«Метилирование ДНК медленно разрушается с возрастом», — говорит она. «Инструкции все еще на месте, но они становятся немного более запутанными». Исследования на различных млекопитающих показывают, что клетки могут выдерживать лишь определенное количество изменений, прежде чем они перестанут функционировать. «Существует конечное количество изменений, которые клетка может вынести», — говорит она. «Если инструкции станут слишком запутанными и зашумленными... она не сможет поддерживать жизнь».

Олова исследовала, когда именно начинают тикать часы старения — иными словами, момент начала старения. Часы можно обучать на данных волонтеров и путем сопоставления паттернов метилирования в их ДНК с их хронологическим возрастом. Обученные часы затем обычно используются для оценки биологического возраста взрослых людей. Но их также можно использовать на образцах, взятых у детей. Или младенцев. Их можно использовать для определения биологического возраста клеток, из которых состоят эмбрионы.

В своем исследовании Олова использовала клетки кожи взрослых людей, которые благодаря исследованиям, получившим Нобелевскую премию в 2000-х годах, могут быть «перепрограммированы» обратно в состояние, напоминающее состояние плюрипотентных стволовых клеток, находящихся в эмбрионах. Когда Олова и ее коллеги использовали подход «частичного перепрограммирования», чтобы приблизить клетки к этому состоянию, они обнаружили, что чем ближе они подходили к полностью перепрограммированному состоянию, тем «моложе» были клетки.

63 Примерно через 20 дней после того, как клетки были перепрограммированы в стволовые клетки, они достигли биологического возраста ноль согласно использованным часам, говорит Олова. «Это было немного нереально», — говорит она. «Плюрипотентные клетки показывают минус 0,5; они немного ниже нуля».

Вадим Гладышев, видный исследователь старения из Гарвардского университета, с тех пор предположил, что тот же отрицательный уровень старения может относиться и к эмбрионам. В конце концов, на ранних стадиях формирования эмбриона происходит своего рода омоложение — состарившаяся яйцеклетка и состарившийся сперматозоид каким-то образом создают совершенно новую клетку. Список очищается. Гладышев называет этот момент «точкой отсчета» (ground zero). Он полагает, что она достигается где-то во время «среднеэмбрионального состояния». В этот момент начинается старение. И вместе с ним начинается «организменная жизнь», утверждает он.

«Интересно, как это совпадает с философскими вопросами о том, когда начинается жизнь», — говорит Олова. Некоторые утверждают, что жизнь начинается, когда сперматозоид встречается с яйцеклеткой, в то время как другие предполагают, что моментом отсчета является тот момент, когда эмбриональные клетки начинают формировать своего рода единую структуру. Точка отсчета — это когда закладывается план тела и клетки начинают организовываться соответствующим образом, говорит она. «До этого это просто группа клеток».

Это не означает, что жизнь начинается на эмбриональной стадии, но это предполагает, что именно тогда начинается старение — возможно, как результат «очистки от повреждений, накопленных поколениями», говорит Поганик. Это еще только начало — без каламбура — для этого исследования, и наука еще далека от окончательных выводов. Но знание того, когда начинается старение, могло бы помочь в попытках перевести часы назад. Если ученые смогут точно определить идеальный биологический возраст клеток, возможно, они найдут способы вернуть старые клетки в это состояние. Также может появиться способ замедлить старение, как только клетки достигнут определенного биологического возраста.

«Предположительно, могут появиться возможности для воздействия на старение до того, как... ваша голова покроется сединой», — говорит Поганик. «Это может означать, что существует идеальное окно для вмешательства, которое гораздо раньше нашего нынешнего подхода, основанного на гериатрии».

Когда молодое встречается со старым

Когда Уайт впервые начал сшивать мышей вместе, он часами сидел и наблюдал за ними. «Я думал: смотрите, как они бегают! Они вместе, и им даже все равно!» — говорит он. С тех пор он научился нескольким хитростям. Например, он старается работать с самками мышей — самцы, по его словам, склонны ссориться и кусать друг друга. Самки же, напротив, кажется, хорошо ладят. Эффект, который их партнерство оказывает на их биологический возраст, пусть даже временно, является одним из способов, с помощью которых часы старения помогают нам понять, что биологический возраст в некоторой степени пластичен.

Уайт и его коллеги также обнаружили, например, что стресс, по-видимому, увеличивает биологический возраст, но этот эффект может быть обращен вспять после прекращения стресса. И беременность, и инфекция COVID-19 имеют аналогичный обратимый эффект. Поганик задается вопросом, может ли это открытие найти применение при трансплантации органов человеку. Возможно, существует способ измерить биологический возраст органа перед его пересадкой и каким-то образом омолодить органы перед операцией. Но новые данные, полученные с помощью часов старения, предполагают, что это может быть сложнее, чем кажется.

Поганик и его коллеги использовали метиляционные часы для измерения биологического возраста образцов, взятых из недавно пересаженных сердец у живых людей. Молодые сердца хорошо приживаются в старых телах, но биологический возраст этих органов со временем повышается, чтобы соответствовать возрасту их реципиента. То же самое верно и для старых сердец в молодых телах, говорит Поганик, который еще не опубликовал свои результаты. «Через несколько месяцев ткань может ассимилировать биологический возраст организма», — говорит он.

Если это так, то польза от молодых органов может быть недолгой. Это также предполагает, что ученым, работающим над способами омоложения отдельных органов, возможно, потребуется сосредоточить свои антивозрастные усилия на более системных средствах омоложения — например, на стволовых клетках, которые пополняют кровь. Перепрограммирование этих клеток в юношеское состояние, возможно, немного ближе к «точке отсчета», могло бы стать правильным путем. Омоложение всего тела может быть делом будущего, но ученые все еще надеются, что часы старения помогут им найти способ обратить вспять старение у людей. «У нас есть механизмы, позволяющие сбросить наши эпигенетические часы до более юного состояния», — говорит Уайт. «Это означает, что у нас есть возможность повернуть часы вспять».

«Люди сложны», — говорит Хорват. «Здесь огромная погрешность». Джессика Хамзелоу — старший репортер по биомедицине в MIT Technology Review.

64 На протяжении многих лет в Orchard Care Homes, сети из 23 учреждений по уходу за людьми с деменцией на севере Англии, Шерил Бэрд наблюдала за тем, как медсестры заполняют шкалу боли Эбби — обсервационную методику, используемую для оценки боли у тех, кто не может общаться вербально. Бэрд, бывшая медсестра, которая в то время была директором учреждения по качеству, описывает это как «упражнение по заполнению галочек, в котором люди на самом деле не рассматривали индикаторы боли».

В результате предполагалось, что у беспокойных жильцов были поведенческие проблемы, поскольку шкала не всегда хорошо разграничивает боль и другие формы страданий или дискомфорта. Им часто назначали психотропные седативные средства, в то время как сама боль оставалась невылеченной. Затем, в январе 2021 года, Orchard Care Homes начала испытания PainChek — приложения для смартфона, которое сканирует лицо пациента на наличие микроскопических движений мышц и использует искусственный интеллект для выдачи ожидаемого показателя боли.

В течение нескольких недель в пилотном отделении сократилось количество назначений и в коридорах стало спокойнее. «Мы сразу увидели преимущества: простота использования, точность и выявление боли, которая не была бы замечена при использовании старой шкалы», — вспоминает Бэрд. Этот вид диагностики с помощью технологий намекает на более масштабную тенденцию.

В домах престарелых, неонатальных отделениях и отделениях интенсивной терапии исследователи спешат превратить боль — самый субъективный жизненно важный показатель медицины — в нечто, что камера или датчик могут оценить так же надежно, как артериальное давление. Эти усилия уже привели к созданию PainChek, который был

Квантифицированная боль

65 одобрен регулирующими органами на трех континентах и зарегистрировал более 10 миллионов оценок боли. Другие стартапы начинают делать аналогичные шаги в сфере ухода. То, как мы оцениваем боль, может, наконец, измениться, но когда алгоритмы измеряют наши страдания, меняет ли это то, как мы их понимаем и лечим?

Наука уже понимает определенные аспекты боли. Мы знаем, что когда вы ударяетесь пальцем ноги, например, микроскопические колокольчики тревоги, называемые ноцицепторами, посылают электрические импульсы...

...импульсы к вашему спинному мозгу по «экспресс-линиям», доставляя первый укол боли, в то время как более медленный конвой следует за ними с тупой пульсацией, которая задерживается. В спинном мозгу сигнал встречает микроскопический коммутатор, который ученые называют воротами. Заполните эти ворота дружелюбными прикосновениями — скажем, потирая ушиб — или позвольте мозгу вернуть команду, рожденную паникой или спокойствием, и ворота могут заглушить или усилить сообщение еще до того, как вы его осознаете. Ворота могут либо пропускать болевые сигналы, либо блокировать их, в зависимости от другой нервной активности и указаний вашего мозга. Только те сигналы, которым удается пройти через эти ворота, поднимаются к сенсорной карте вашего мозга, чтобы помочь определить местоположение повреждения, в то время как другие разветвляются к центрам эмоций, которые решают, насколько это плохо. В течение миллисекунд те же самые узлы в мозгу отправляют новые приказы обратно по линии, высвобождая встроенные обезболивающие или раздувая сигнал тревоги. Иными словами, боль — это не прямая трансляция повреждения или ощущения, а живой диалог между телом и мозгом.

Искусственный интеллект помогает медицинским работникам лучше оценивать дискомфорт своих пациентов

Дина Муса

Но большая часть того, как протекает этот диалог, все еще остается загадкой. Например, ученые не могут предсказать, что заставляет человека перейти от обычной травмы к многолетней гиперчувствительности; молекулярный сдвиг от острой боли к хронической до сих пор во многом неизвестен. Фантомные боли в конечностях остаются столь же загадочными: около двух третей людей с ампутацией чувствуют агонию в той части тела, которой больше не существует, однако конкурирующие теории — кортикальная реорганизация, периферические невромы, несоответствие схемы тела — не объясняют, почему они страдают, в то время как оставшаяся треть не чувствует ничего. Первая серьезная попытка создания системы количественной оценки боли была предпринята в 1921 году. Пациенты отмечали степень своей боли как точку на пустой 10-сантиметровой линии, а клиницисты оценивали расстояние в миллиметрах, превращая прожитый опыт в лестницу от 0 до 100. К 1975 году Мак-Гилловский болевой опросник психолога Рональда Мелзака предложил 78 прилагательных, таких как «жгучая», «колющая» и «пульсирующая», чтобы текстура боли могла присоединиться к интенсивности в медицинской карте. За последние несколько десятилетий больницы в конечном итоге остановились на цифровой рейтинговой шкале от 0 до 10.

Тем не менее, боль упрямо субъективна. Обратная связь от мозга в форме вашей реакции может посылать инструкции обратно в спинной мозг, что означает, что ожидание и эмоции могут изменить то, насколько сильно болит одна и та же травма. В одном испытании добровольцы, которые верили, что получили обезболивающий крем, оценили стимул как на 22% менее болезненный, чем те, кто знал, что крем неактивен, — и функциональная магнитно-резонансная томография их мозга показала, что это снижение соответствовало уменьшению активности в тех частях мозга, которые сообщают о боли, то есть они действительно чувствовали меньше боли. Более того, на боль может влиять и множество внешних факторов. В одном исследовании экспериментаторы применяли один и тот же откалиброванный электрический стимул к добровольцам из Италии, Швеции и Саудовской Аравии, и оценки значительно различались. Итальянки зафиксировали самые высокие баллы по шкале от 0 до 10, в то время как шведские и саудовские участники оценили идентичный ожог на несколько баллов ниже, что подразумевает, что культура может усиливать или ослаблять ощущаемую интенсивность одного и того же опыта.

Предвзятость внутри клиники может приводить к разным реакциям даже на один и тот же показатель боли. Анализ выписных эпикризов 2024 года показал, что показатели женщин регистрировались на 10% реже, чем мужчин. В крупном педиатрическом отделении неотложной помощи темнокожие дети, поступающие с переломами конечностей, имели примерно на 39% меньше шансов получить опиоидный анальгетик, чем их белые сверстники неиспаноязычного происхождения, даже после того, как исследователи ввели контроль по показателю боли и другим клиническим факторам. В совокупности эти исследования ясно показывают, что «8 из 10» не всегда приводит к одинаковой реакции или лечению. И многие пациенты вообще не могут самостоятельно сообщить о своей боли — например, обзор прикроватных исследований делает вывод, что около 70% пациентов в отделениях интенсивной терапии испытывают боль, которая остается нераспознанной или недолеченной; проблему авторы связывают с нарушением коммуникации из-за седации или интубации.

Эти проблемы подтолкнули к поиску более совершенного и объективного способа понимания и оценки боли. Прогресс в области искусственного интеллекта придал этому поиску новое измерение. Исследовательские группы идут двумя широкими путями. Первый — «прослушивание» под кожей. Электрофизиологи надевают на добровольцев электродные сетки и ищут нейронные сигнатуры, которые нарастают и затухают вместе с вводимыми стимулами. Исследование с применением машинного обучения 2024 года сообщило, что один из таких алгоритмов может с точностью более 80%, используя несколько минут ЭЭГ в состоянии покоя, определить, какие испытуемые страдают хронической болью, а какие входят в контрольную группу без боли. Другие исследователи сочетают ЭЭГ с кожно-гальванической реакцией и вариабельностью сердечного ритма, надеясь, что многосигнальный «отпечаток боли» обеспечит более надежные измерения. Одним из примеров этого метода является монитор пациента PMD 200 от компании Medasense, который использует инструменты на базе ИИ для вывода показателей боли. Устройство использует физиологические паттерны, такие как частота сердечных сокращений, потоотделение или изменения периферической температуры, в качестве входных данных и ориентировано на хирургических пациентов с целью помочь анестезиологам корректировать дозы во время операций. В исследовании 2022 года с участием 75 пациентов, перенесших серьезные операции на брюшной полости, использование монитора привело к более низким показателям боли, о которых сообщали сами пациенты после операции — медианный балл 3 из 10 против 5 из 10 в контрольной группе — без увеличения потребления опиоидов. Устройство разрешено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) и используется в Соединенных Штатах, Европейском Союзе, Канаде и других странах.

Второй путь — поведенческий. Гримаса, защитная поза или резкий вдох коррелируют с различными уровнями боли. Команды по компьютерному зрению загружали высокоскоростное видео с меняющимися выражениями лиц пациентов в нейронные сети, обученные на Системе кодирования лицевых движений (FACS), которая была представлена в конце 1970-х годов с целью создания объективной и универсальной системы для анализа таких выражений — это Розеттский камень из 44 микро-движений лица. В лабораторных тестах эти модели могут отмечать кадры, указывающие на боль, из набора данных с точностью более 90%, приближаясь к последовательности экспертных оценок человека. Аналогичные подходы изучают позу и даже фрагменты предложений в клинических записях, используя обработку естественного языка для обнаружения фраз вроде «подтягивание коленей к груди», которые часто коррелируют с сильной болью.

PainChek — это мобильное приложение, которое оценивает показатели боли, применяя искусственный интеллект к сканам лица.

PainChek — одна из таких поведенческих моделей, и она действует как бесконтактный термометр, но для боли: медицинский работник открывает приложение и держит телефон в 30 сантиметрах от лица человека. В течение трех секунд нейронная сеть ищет девять конкретных микроскопических движений — поднятие верхней губы, сжатие бровей, напряжение щек и так далее, — которые исследования наиболее тесно связали с болью. Затем на экране высвечивается результат от 0 до 42. «Существует каталог "кодов единиц действия" — выражений лица, общих для всех людей. Девять из них связаны с болью», — объясняет Крешник Хоти, ведущий научный сотрудник PainChek и соавтор устройства. Эта система построена непосредственно на фундаменте FACS. После сканирования приложение проводит пользователя через контрольный список «да/нет» по другим признакам, таким как стоны, «защитное поведение» и нарушение сна, и сохраняет результат на облачной панели управления, которая может показывать тенденции. Связывание сканирования с заполняемым человеком контрольным списком было, как признает Хоти, поздним проектным решением. «Изначально мы думали, что ИИ должен автоматизировать всё, но теперь мы видим, что гибридное использование — ИИ плюс человеческий вклад — является нашей главной силой», — говорит он. Оценку проводят санитары, а не медсестры, что освобождает клиницистов для действий на основе данных, а не для их сбора.

PainChek был одобрен Управлением терапевтических товаров Австралии в 2017 году, а государственное финансирование внедрения из Канберры помогло внедрить его в сотнях домов престарелых в стране. Система также получила разрешение в Великобритании, где расширение началось как раз перед распространением COVID-19 и возобновилось после ослабления карантина, а также в Канаде и Новой Зеландии, где проводятся пилотные программы. В США в настоящее время ожидается решение FDA. Данные по всей компании показывают «примерно 25-процентное снижение использования антипсихотиков и, в Шотландии, 42-процентное сокращение падений», говорит Хоти.

Orchard Care Homes — один из ранних последователей системы. Бэрд, тогдашний директор по качеству учреждения, вспоминает рутину до появления ИИ, которая в основном выполнялась «для подтверждения соответствия стандартам», говорит она. PainChek добавил алгоритм в этот рабочий процесс, и гибридный подход окупился. Внутреннее исследование Orchard в четырех домах престарелых отслеживало ежемесячные показатели боли, поведенческие инциденты и назначения лекарств. В течение нескольких недель количество назначений психотропных препаратов сократилось, а поведение жильцов стало спокойнее. Побочные эффекты вышли за рамки аптечных отчетов. Жильцы, которые пропускали приемы пищи из-за невыявленной зубной боли, «начали снова есть», отмечает Бэрд, а «те, кто был изолирован из-за боли, начали социализироваться».

Внутри учреждений Orchard происходит культурный сдвиг. Когда Бэрд обучала новый персонал, она сравнивала боль «с измерением кровяного давления или кислорода», говорит она. «Мы бы не стали их угадывать, так зачем угадывать боль?» Аналогия находит отклик, но полное вовлечение людей все еще остается нелегким делом. Некоторые медсестры настаивают на том, что их клинического суждения достаточно; другие недовольны необходимостью еще одной авторизации и аудиторского следа. «Сектор медленно внедряет технологии, но ситуация меняется», — говорит Бэрд. Этому способствует тот факт, что проведение полной оценки по шкале боли Эбби занимает 20 минут, в то время как сканирование и контрольный список PainChek занимают менее пяти.

Инженеры PainChek сейчас адаптируют код для самых маленьких пациентов. PainChek Infant нацелен на младенцев до одного года, чьи гримасы мелькают быстрее, чем у взрослых. Алгоритм, переобученный на лицах новорожденных, распознает шесть подтвержденных единиц действия лица на основе хорошо зарекомендовавшей себя Системы кодирования лицевых движений младенцев. PainChek Infant начинает ограниченное тестирование в Австралии, пока компания идет по отдельному регуляторному пути.

Скептики указывают на знакомые тревожные сигналы в отношении этих устройств. Например, ИИ для анализа лиц имеет историю предвзятости по тону кожи. Анализ лиц также может неверно истолковать гримасы, вызванные тошнотой или страхом. Инструмент хорош ровно настолько, насколько хороши ответы «да» или «нет», которые следуют за сканированием; небрежный ввод данных может исказить результаты в любую сторону. Результатам не хватает более широкого клинического и межличностного контекста, который, скорее всего, есть у лица, осуществляющего уход, благодаря регулярному взаимодействию с отдельными пациентами и пониманию их истории болезни. Также возможно, что клиницисты могут слишком сильно полагаться на алгоритм, доверяя внешнему суждению и ослабляя собственное.

Если PainChek будет одобрен FDA этой осенью, он станет частью более широких усилий по созданию системы новых технологий измерения боли. Другие стартапы предлагают повязки ЭЭГ для нейропатической боли, датчики кожно-гальванической реакции, фиксирующие прорывную боль при раке, и даже языковые модели, которые прочесывают записи медсестер на предмет признаков скрытого страдания. Тем не менее, количественная оценка боли с помощью внешнего устройства может быть чревата скрытыми проблемами, такими как предвзятость или неточности, которые мы обнаружим только после длительного использования. Для Бэрд, тем не менее, вопрос стоит довольно просто. «Я жила с хронической болью, и мне было трудно заставить людей поверить мне. PainChek имел бы огромное значение», — говорит она. Если искусственный интеллект сможет дать безмолвным страдальцам цифровой голос и заставит клиницистов слушать, то добавление еще одной строки в карту жизненно важных показателей может стоить потраченного времени у экрана.

В домах престарелых, неонатальных отделениях и палатах интенсивной терапии исследователи соревнуются в том, чтобы превратить боль в нечто, что камера или датчик могут надежно оценить.

Дина Муса — исследователь, грантодатель и журналист, специализирующийся на глобальном здравоохранении, экономическом развитии, науке и технологиях.

...прогресс. Муса работает ведущим исследователем в Open Philanthropy, фонде и консультационной организации, специализирующейся на проектах с высоким уровнем воздействия, включая глобальное здравоохранение и потенциальные риски, связанные с ИИ. Исследовательская группа изучает новые приоритетные направления и не участвует в работе, связанной с лечением боли. Муса не участвовал в распределении каких-либо грантов, связанных с лечением боли, хотя Open Philanthropy финансировала исследования в этой области в прошлом.

От низкопробного контента до «Сотбис»?

В эпоху «ИИ-шлака» идея о том, что инструменты генеративного ИИ, такие как Midjourney и Runway, могут использоваться для создания искусства, может показаться абсурдной: какую художественную ценность можно найти в таких персонажах, как «Креветка Иисус» или «Балерина Капучино»? Но среди всего этого мусора есть люди, использующие инструменты ИИ с глубоким осмыслением и намерением. Некоторые из них добиваются заметного успеха как ИИ-художники: они набирают огромное количество подписчиков в сети, продают свои работы на аукционах и даже выставляются в галереях и музеях.

«Иногда нужна камера, иногда — ИИ, а иногда — краска, карандаш или любой другой материал», — говорит Джейкоб Адлер, музыкант и композитор, получивший главный приз на третьем ежегодном фестивале ИИ-фильмов компании Runway за свою работу Total Pixel Space. «Это просто еще один инструмент, добавленный в арсенал творца».

Одной из самых заметных особенностей инструментов генеративного ИИ является их доступность. Не имея никакой подготовки и затратив совсем немного времени, вы можете создать изображение чего угодно, что только можете вообразить, в любом стиле, который пожелаете. Это ключевая причина, по которой ИИ-искусство подвергается такой резкой критике: теперь тривиально просто засорять такие сайты, как Instagram и TikTok, бессмысленной чепухой, а компании могут сами генерировать изображения и видео вместо того, чтобы нанимать обученных художников.

Импрессионисты играли со светом и цветом; Пикассо произвел революцию в форме. ИИ-художники только начинают учиться использовать все инструменты, имеющиеся в их распоряжении.

Автор: Грейс Хакинс

Кадр из фильма Джейкоба Адлера Total Pixel Space, обладателя Гран-при на AIFF 2025.

Любезно предоставлено художниками

Генри Добрес, художник и дизайнер, создавший сгенерированные ИИ визуалы для биткоин-NFT, который был продан на «Сотбис» за 24 000 долларов, и ставший первым штатным режиссером Google (filmmaker in residence), считает эту доступность одним из самых положительных качеств генеративного ИИ. Люди, которые давно отказались от творческого самовыражения или у которых просто никогда не было времени на освоение художественных средств, теперь создают и делятся искусством, говорит он.

Но это не значит, что первый шедевр, созданный ИИ, может появиться у кого угодно. «Я не думаю, что "генеративный ИИ" создаст целое поколение гениев», — говорит Добрес, который называет себя «художником, использующим ИИ». Инструменты для работы с промптами, такие как DALL-E и Midjourney, могут не требовать технического мастерства, но для того, чтобы заставить эти инструменты создать что-то интересное, а затем оценить, насколько хорош результат, требуются и воображение, и художественное чутье, говорит он: «Я думаю, мы вступаем в эру нового поколения, движущей силой которого будет вкус».

Даже для художников, имеющих опыт работы с другими материалами, ИИ может быть чем-то большим, чем просто кратчайшим путем. Бет Фрей, профессиональная художница, которая делится своим ИИ-искусством в аккаунте Instagram с более чем 100 000 подписчиков, привлеклась ранними инструментами генеративного ИИ из-за странности их творений — она наслаждалась деформированными руками и пугающими изображениями процесса еды. Со временем ошибки моделей были исправлены, и это отчасти стало причиной того, что она не публиковала работы, созданные ИИ в Instagram, уже более года. «Чем лучше он становится, тем менее интересным он для меня является», — говорит она. «Теперь нужно прикладывать больше усилий, чтобы поймать глюк».

Создание искусства с помощью ИИ может потребовать отказа от контроля — в пользу компаний, обновляющих инструменты, и самих инструментов. Для Киры Ксонорики, называющей себя «художником-соавтором ИИ», чей короткометражный фильм Trickster стал первым произведением генеративного ИИ в постоянной коллекции Денверского художественного музея, отсутствие контроля является частью привлекательности. «Что мне действительно нравится в ИИ, так это элемент непредсказуемости», — говорит Ксонорика, чьи работы исследуют такие темы, как коренное происхождение и нечеловеческий интеллект. «Если вы открыты для этого, это действительно усиливает и расширяет идеи, которые могут у вас возникнуть».

Но идея ИИ как соавтора — или даже просто как художественного средства — все еще далека от широкого признания. Для многих людей «ИИ-искусство» и «ИИ-шлак» остаются синонимами. И поэтому, как бы ни был Добрес благодарен за признание, которое он получил до сих пор, он обнаружил, что роль первопроходца новой формы искусства перед лицом столь сильного противодействия вызывает смешанные чувства. «Пока не будет по-настоящему принято, что ИИ — это просто инструмент, как и любой другой, и люди будут делать с ним все, что захотят — и что-то из этого может быть великим, а что-то нет, — это всё равно будет ощущаться как "кисло-сладкое"», — говорит он.

Короткометражный фильм Генри Добреса Electric Pink (слева), созданный с помощью ИИ, был показан на Google I/O в этом году, и он же создал визуалы (внизу) для биткоин-NFT под названием The Order of Satoshi, проданного на «Сотбис» за 24 000 долларов. Грейс Хакинс — журналист в сфере науки и технологий из Сан-Франциско.

Слева: Trickster Киры Ксонорики — первая работа с использованием генеративного ИИ в постоянной коллекции Денверского художественного музея. Справа: Instagram-аккаунт Бет Фрей @sentientmuppetfactory демонстрирует странные творения ИИ.

Набор для выживания цивилизации

Марчин Якубовски разработал DIY-набор основных машин для общества и сделал его открытым.

Автор: Тиффани Нг

Глобальный деревенский конструктор (GVCS) — это коллекция из 50 самых важных машин для современной жизни.

Любезно предоставлено open source ecology

Вы живете в доме, который спроектировали и построили сами. Вы полагаетесь на солнце для получения энергии, отапливаете дом дровяной печью, сами выращиваете рыбу и овощи. На дворе 2025 год. Это жизнь Марчина Якубовски, 53-летнего основателя Open Source Ecology, открытого сообщества инженеров, производителей и строителей, разрабатывающих то, что они называют Глобальным деревенским конструктором (Global Village Construction Set, GVCS).

Это набор из 50 машин — от трактора и печи до устройства для изготовления схем — которые способны построить цивилизацию с нуля и могут быть переконфигурированы по вашему усмотрению. Якубовски иммигрировал в США из Слупцы, Польша, еще ребенком. Его первым столкновением с тем, что он описывает как «процветание технологий», стал масштаб американского продуктового магазина. Вид огромного количества и разнообразия идеально спелых продуктов укрепил его веру в то, что изобильная и устойчивая жизнь вполне достижима в Соединенных Штатах. Получив степень бакалавра в Принстоне и докторскую степень по физике в

Университете Висконсина, Якубовски провел большую часть своей жизни в учебе. В то время как его сверстники начинали блестящую корпоративную карьеру, он выбрал другой путь после завершения учебы в 2003 году: купил трактор, чтобы основать ферму в Мейсвилле, штат Миссури, стремясь доказать свои идеи об изобилии.

«Это было осознанное решение отказаться от офисной перегородки или исследовательской работы высокого уровня, которая настолько сфокусирована на крошечных проблемах, что никогда не удается поработать над общей картиной», — говорит он. Но всего через несколько месяцев его трактор сломался — и вскоре он разорился. Каждый раз, когда его трактор выходил из строя, у него не было другого выбора, кроме как платить компании John Deere за ремонт, даже если он знал, как исправить проблему самостоятельно.

John Deere, крупнейший в мире производитель сельскохозяйственного оборудования, продолжает запрещать фермерам самостоятельно ремонтировать свои тракторы (за исключением Колорадо, где фермерам было предоставлено право на ремонт законом штата в 2023 году). Самостоятельный ремонт трактора аннулирует любую страховку или гарантию, подобно взлому (jailbreaking) вашего iPhone. Сегодня крупные производители сельхозтехники централизовали контроль над рынком, и большинство коммерческих тракторов строятся с использованием проприетарных деталей. Ежегодно фермеры платят 1,2 миллиарда долларов за ремонт и теряют около 3 миллиардов долларов всякий раз, когда их тракторы ломаются, и все это потому, что крупные производители лоббировали против права на ремонт с 90-х годов. В настоящее время рассматриваются коллективные иски с участием сотен фермеров, борющихся за свое право на ремонт.

«Машины владеют фермерами. Фермеры не владеют [машинами]», — говорит Якубовски. Он убедился, что самодостаточность зависит от сельскохозяйственной автономии, которой можно достичь только через свободный доступ к технологиям. Поэтому он решил применить принципы программного обеспечения с открытым исходным кодом к аппаратному обеспечению.

Он рассудил, что если фермеры получат доступ к инструкциям и материалам, необходимым для сборки собственных тракторов, они смогут не только ремонтировать их, но и настраивать машины под свои нужды. Изменяющие жизнь технологии должны быть доступны всем, считал он, а не контролироваться немногими избранными. Таким образом, обладая знаниями в области машиностроения, Якубовски построил собственный трактор и выложил все свои схемы в открытый доступ на своей платформе Open Source Ecology.

Этот трактор, построенный Якубовски, спроектирован так, чтобы его можно было разобрать. Это критическая часть GVCS, коллекции модульных машин, которые могут «построить процветающую экономику в любой точке мира... с нуля». GVCS включает в себя 3D-принтер, автономный гидравлический силовой агрегат под названием Power Cube и многое другое, каждое из которых предназначено для переконфигурации под различные цели. Существует даже микродом GVCS. Вы можете использовать Power Cube для питания кирпичного пресса, лесопилки, автомобиля, станка с ЧПУ или экструдера для биопластика, а также строить ветряные турбины, используя рамы, которые применяются в доме.

Якубовски сравнивает GVCS с кубиками Lego и называет экосистему Linux своим вдохновением. Подобно тому, как исходный код Linux можно свободно изучать, изменять и распространять, все инструкции, необходимые для сборки и перепрофилирования машин GVCS, находятся в свободном доступе в Интернете. Якубовски видит будущее, в котором GVCS станет параллелью инфраструктуре Linux, с настраиваемыми инструментами, созданными для оптимизации сельского хозяйства, строительства и производства материалов в местных условиях.

«[Конечная форма GVCS] должна доказать возможность эффективного производства продуктов питания, жилья, потребительских товаров, автомобилей, топлива и других благ — за исключением экзотического импорта (кофе, бананы, передовые полупроводники)», — написал он в своей вики-странице Open Source Ecology.

Дух GVCS напоминает Whole Earth Catalog — контркультурное издание, предлагавшее сочетание обзоров, руководств по DIY и пособий по выживанию в период с 1968 по 1972 год. Основанное Стюартом Брэндом, издание имело слоган «Доступ к инструментам» и было известно пропагандой самодостаточности. В нем широко освещались работы Р. Бакминстера Фуллера, американского архитектора, известного своими геодезическими куполами (легкими конструкциями, которые можно построить из переработанных материалов) и введением термина «эфемеризация», который относится к способности технологий позволять нам делать больше с меньшими затратами материалов, энергии и усилий.

Якубовски владеет всеми печатными выпусками этого издания, но он подвергает резкой критике его наследие в нашей нынешней культуре техно-утопизма. «Первыми структурами, которые мы построили, были купола. Хорошие идеи. Но части с открытым исходным кодом там на самом деле еще не было — Фуллер патентовал свои разработки», — говорит он.

Имея опыт в физике и понимание машиностроения, Марчин Якубовски построил собственный трактор (справа) и выложил все свои схемы в сеть (внизу).

Любезно предоставлено open source ecology

Фуллер и Whole Earth Catalog, возможно, популяризировали важную философию опоры на собственные силы, но, по мнению Якубовски, их неспособность отстаивать идеи открытого сотрудничества помешала воплощению конечного видения устойчивого развития. «Неспособность техно-утопистов организоваться в более широкое движение совместного, открытого, распределенного производства привела к краху техно-утопии», — говорит он. В отличие от программного обеспечения, аппаратное обеспечение нельзя бесконечно воспроизводить или мгновенно тестировать. Оно требует производственной ин...

Инфраструктура и специфические материалы, не говоря уже об исчерпывающей документации. Существуют физические ограничения — различные стандарты портов, колебания в доступности материалов и многое другое. И теперь, когда производственные цепочки настолько глобализированы, что для изготовления гидромассажной ванны могут потребоваться детали из семи разных стран и 14 штатов, как мы можем ожидать, что что-то будет воспроизводимо на нашем заднем дворе? Решение, по мнению Якубовски, состоит в том, чтобы сделать технологию «уместной».

Уместная технология — это технология, разработанная так, чтобы быть доступной и устойчивой для конкретного местного контекста. Эта идея проистекает из философии Ганди «свадеши» (самообеспечение) и «сарводайя» (всеобщее благо) и была популяризирована книгой экономиста Эрнста Фридриха «Фрица» Шумахера «Малое прекрасно», в которой обсуждалась концепция «промежуточной технологии»: «Любой умный дурак может сделать вещи больше, сложнее и агрессивнее. Требуется капля гениальности — и много мужества — чтобы двигаться в противоположном направлении».

Поскольку разные среды функционируют в разных масштабах и с разными ресурсами, логично адаптировать технологии под эти условия. Солнечные лампы, велосипеды, ручные водяные насосы — все, что может быть построено с использованием местных материалов и поддерживаться местным сообществом, — относятся к числу наиболее часто приводимых примеров уместных технологий. Эта концепция исторически обсуждалась в контексте содействия экономическому росту в развивающихся странах и адаптации капиталоемких технологий к их потребностям. Но Якубовски надеется сделать её универсальной.

Он считает, что технология должна быть уместной даже в пригородных и городских районах с доступом к супермаркетам, хозяйственным магазинам, доставке Amazon и другим формам инфраструктуры. Если технология разработана специально для этих контекстов, по его словам, станет возможным полное воспроизведение «от и до», что освободит больше пространства для сотрудничества и инноваций. Что делает технологию Якубовски «уместной», так это использование им вторичных материалов и готовых серийных деталей для сборки своих машин. Используя местные материалы и широко доступные компоненты, он может обходить сложные глобальные цепочки поставок, которых часто требуют проприетарные технологии.

Он также строит свои схемы на основе концепций, уже знакомых большинству людей, интересующихся аппаратным обеспечением, что делает его инструкции по сборке более простыми для выполнения. Все, что вам нужно для сборки машин Якубовски, должно быть доступно вокруг вас, так же как и все, что вам нужно знать о том, как ремонтировать или эксплуатировать машину, есть в сети — от чертежей до списков материалов, инструкций по сборке и протоколов испытаний. «Если у тебя есть гаечный ключ, у тебя есть трактор», — гласит его руководство.

Этот дух восходит к 70-м годам, когда идея самостоятельного создания вещей «перекочевала из гаража пенсионера в отношения молодого человека с автомобилем Volkswagen», говорит Брэнд. Он ссылается на книгу Джона Муира 1969 года «Как сохранить свой Volkswagen живым: руководство по пошаговым процедурам для полного идиота» и с теплотой вспоминает, как простая конструкция Beetle и легко заменяемые детали позволяли владельцам менять кузова своих машин, соединяя шасси одной с кузовом другой. Он также упоминает влияние автомобилей Ford Model T, которые с помощью нескольких дополнительных деталей превращались в тракторы во время Великой депрессии.

Для Брэнда акцент на ремонтопригодности имеет решающее значение в современном контексте. Было время, когда тракторы John Deere были «уместными» в терминах Якубовски, говорит Брэнд: «Столетием ранее Джон Дир очень заботился о том, чтобы его лемехи можно было разобрать и свинтить обратно, чтобы их можно было разбирать и переделывать, заменять детали и так далее». Компания «привлекала безумно лояльных клиентов, потому что они так сильно заботились о фермерах», говорит Брэнд, но «теперь они действительно изменили ориентацию». Повторяя первоначальную мотивацию Якубовски для запуска OSE, Брэнд настаивает на том, что технология является уместной в той мере, в какой она ремонтопригодна.

Сравнение затрат на технику

Даже если вы сможете найти все нужные детали в Lowe’s, сборка собственного трактора все равно пугает. Но для некоторых ошеломляющее ценовое преимущество является достаточной причиной, чтобы принять вызов. И какой бы гигантской ни казалась эта задача, создание трактора GVCS или другой машины вполне выполнимо: всего через несколько лет после запуска проекта в 2008 году энтузиастами из Чили, Никарагуа, Гватемалы, Китая, Индии, Италии и Турции (и это лишь некоторые места) было построено более 110 машин.

Из множества разработанных машин наибольший интерес у энтузиастов GVCS вызвала та, что получила прозвище «Либератор» (Освободитель), которая прессует местную почву в прессованные земляные блоки, или ПЗБ (CEB) — тип экономичного и энергоэффективного кирпича, способного выдерживать экстремальные погодные условия. Он стал особенно популярен среди тех, кто хочет построить собственные дома: человек по имени Орельен Бьелса воспроизвел кирпичный пресс в небольшой деревне на юге Франции, чтобы построить дом для своей семьи в 2018 году, а в 2020 году группа волонтеров помогла члену сообщества Open Source Ecology построить крошечный дом, используя блоки из одного из таких прессов в рыбацкой деревне недалеко от северного Белиза.

Якубовски вспоминает, как получил электронное письмо об одной из первых полных репродукций пресса для ПЗБ, построенной техасцем по имени Джеймс Слейт, который в итоге открыл бизнес по продаже кирпичей: «Когда [Джеймс] прислал мне фотографию [нашего кирпичного пресса], я подумал, что это отредактированная в Photoshop копия нашей машины, но это была его собственная. Он просто скачал планы из интернета. Я ничего об этом не знал». Слейт рассказывал, что до сборки кирпичного пресса у него был очень ограниченный опыт в инженерии. «Я посещал несколько уроков механики в средней школе. В основном я выходец из мира IT и компьютеров», — сказал он в интервью для Open Source Ecology. «Практически любой может построить такой, если приложит усилия».

Эндрю Спина, один из ранних энтузиастов GVCS, согласен с этим. Спина потратил пять лет на создание версий трактора GVCS и Power Cube, стремясь создать средства самообеспечения на индивидуальном уровне. «Я строю свой собственный трактор, потому что хочу понимать его и иметь возможность обслуживать», — писал он в своем блоге Machining Independence. Любопытство Спины указывает на более широкую проблему технологической грамотности: чем больше мы отдаем на аутсорсинг проприетарным технологиям, тем меньше мы понимаем, как все работает, что еще больше укрепляет нашу потребность в этих самых технологиях. Прозрачность имеет решающее значение для философии открытого исходного кода именно потому, что она помогает нам стать самодостаточными.

С момента основания Open Source Ecology Якубовски был основным архитектором десятков машин, доступных на его платформе, тестируя и совершенствуя свои разработки на участке земли, который он называет «Ферма Factor e» в Мейсвилле. Большинство энтузиастов GVCS воспроизводят машины Якубовски для личного пользования; лишь немногие внесли свой вклад в сам набор. Из этих немногих избранных многие совершали специальные визиты на ферму на несколько недель, чтобы научиться собирать коллекцию GVCS Якубовски. Джеймс Уайз, один из самых ранних и долгосрочных участников GVCS, вспоминает, как ставил палатки и ночевал в машине, чтобы посещать занятия в мастерской Якубовски, где приезжие энтузиасты собирались для доработки конструкций: «На стене висел экран с нашей текущей лучшей идеей. Затем мы её обсуждали». Уайз не считает себя особо опытным в инженерном деле, но после работы с другими участниками он почувствовал себя смелее, чтобы внести свой вклад. «Большая часть [моих] знаний пришла от [моих] коллег», — говорит он.

Цель Якубовски по укреплению сотрудничества зависит от определенной степени коллективной компетентности. Без сообщества, обладающего навыками работы с аппаратным обеспечением, органические инновации, которые обещает подход с открытым исходным кодом, вряд ли принесут плоды, даже если разработки Якубовски будут идеально уместными и тщательно задокументированными. «Вот почему мы открываем школу!» — сказал Якубовски, когда его спросили о плане повышения технической грамотности. В начале этого года он объявил об открытии Академии строителей будущего (Future Builders Academy) — программы ученичества, где участников будут обучать всем необходимым навыкам для разработки и строительства доступных, самодостаточных домов, которые являются его новейшим проектом.

Эко-дома Seed (Seed Eco Homes), как их называет Якубовски, — это «соразмерные человеку, панельные» модульные дома, оснащенные биореактором, тепловым аккумулятором, геотермальной системой охлаждения и солнечными батареями. Каждый дом полностью энергонезависим и может быть построен за пять дней при стоимости около 40 000 долларов. По всей стране уже построено более восьми таких домов, и сам Якубовски живет в самой ранней версии проекта. Эко-дома Seed — это кульминация его работы над GVCS: структура каждого дома сочетает в себе части из коллекции и воплощает её модульную философию.

Этот проект представляет собой более масштабную цель Якубовски — сделать повседневные технологии доступными. «Жилье [это] самая крупная статья расходов в жизни человека — и ключ ко многому другому», — говорит он. Конечная цель Open Source Ecology — общество с «нулевыми предельными издержками», где производство дополнительной единицы товара или услуги практически ничего не стоит. Интерпретация этой концепции Якубовски (популяризированная американским экономистом и социальным теоретиком Джереми Рифкином) предполагает, что путем искоренения лицензионных сборов, децентрализации производства и поощрения сотрудничества через образование мы можем разработать по-настоящему справедливые технологии, которые позволят нам быть самодостаточными.

Аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом — это не просто помощь фермерам в сборке собственных тракторов; по мнению Якубовски, это полная переориентация наших отношений с технологиями. В первом выпуске «Каталога всей Земли» (Whole Earth Catalog), ставшем важным источником вдохновения для проекта Якубовски, Брэнд писал: «Мы как боги, и нам стоит научиться справляться с этим хорошо». В 2007 году в книге, которую Брэнд написал об этом издании, он поправил себя: «Мы как боги и должны научиться справляться с этим хорошо». Сегодня Якубовски развивает эту мысль: «Мы становимся богами благодаря технологиям. И все же технологии сильно подвели нас. Мы видели огромный прогресс цивилизации. Но насколько свободны люди сегодня по сравнению с другими временами?» Предостерегая от нашей зависимости от проприетарных технологий, которыми мы пользуемся ежедневно, он предлагает новый подход: прогресс должен означать не только достижение технологических прорывов, но и придание повседневным технологиям статуса справедливых. «Нам не нужно больше технологий», — говорит он. «Нам просто нужно сотрудничать с тем, что у нас есть сейчас».

Пресс для ПЗБ (слева), прозванный «Либератором», превращает местную почву в энергоэффективные прессованные земляные блоки (внизу).

Тиффани Нг — внештатный автор, исследующий взаимосвязь между искусством, технологиями и культурой. Она ведет Cyber Celibate, неолуддитскую рассылку на Substack.

Критика цифровых платформ

Предоставлено издательствами

От вызывающих зависимость алгоритмов до эксплуататорских приложений, от сбора данных до дезинформации — современный интернет может быть опасным местом. Книги трех влиятельных фигур — интеллектуала, стоящего за «сетевым нейтралитетом», бывшего руководителя Meta и самого изобретателя интернета — предлагают радикальные подходы к его исправлению. Но являются ли эти светила подходящими людьми для такой работы? Хотя каждый из них проявляет убежденность и порой даже изобретательность, представленные ими решения обнаруживают слепые пятна.

В книге «Эпоха извлечения: как технологические платформы покорили экономику и угрожают нашему будущему процветанию» (The Age of Extraction: How Tech Platforms Conquered the Economy and Threaten Our Future Prosperity) Тим Ву утверждает, что несколько платформенных компаний сосредоточили в своих руках слишком много власти и должны быть демонтированы. Ву, видный профессор Колумбийского университета, популяризировавший принцип, согласно которому свободный интернет требует одинакового отношения ко всему онлайн-трафику, считает, что существующие правовые механизмы, особенно антимонопольное законодательство, предлагают лучший способ достижения этой цели.

Объединяя экономическую теорию с недавней цифровой историей, Ву показывает, как платформы перешли от предоставления услуг пользователям к извлечению выгоды из них. Он утверждает, что наше неспособность понять их власть лишь подталкивала их к росту, вытесняя конкурентов на своем пути. И он заявляет, что удобство — это то, что платформы чаще всего эксплуатируют, чтобы удерживать пользователей в ловушке. «Человеческое желание избежать ненужной боли и неудобств», — пишет он, может быть «самой сильной силой в мире». Он приводит в пример «экосистемы» Google и Apple, показывая, как пользователи могут стать зависимыми от таких сервисов в результате их всеобъемлющей бесшовности. Для Ву это не является плохим само по себе. Легкость использования Amazon для потокового вещания развлечений, совершения онлайн-покупок или помощи в организации повседневной жизни приносит очевидные выгоды. Но когда такие компании-гиганты, как Amazon, Apple и Alphabet, выигрывают битву за удобство у такого огромного количества пользователей и никогда не позволяют конкурентам закрепиться, результатом становится «доминирование в отрасли», которое теперь должно быть пересмотрено. Меры, которые защищает Ву и которые кажутся наиболее практичными, поскольку они опираются на существующие правовые рамки и экономическую политику, — это федеральные антимонопольные законы, ограничения для коммунальных служб (utility caps), ограничивающие сумму, которую компании могут взимать с потребителей за обслуживание, и ограничения «на сферу деятельности», запрещающие компаниям работать в определенных отраслях.

Обзор литературы: Пути реформирования технологий

Три новые книги предлагают средства правовой защиты, которые варьируются от государственного регулирования до ответственности пользователей.

Автор: Нейтан Смит Иллюстрация: Ариэль Дэвис Можем ли мы починить интернет?

Правовые механизмы и антимонопольное регулирование

Антимонопольные положения и антитрестовские законы являются эффективным оружием в нашем арсенале, утверждает Ву, указывая на то, что они успешно использовались против технологических компаний в прошлом. Он приводит два известных случая.

Исторические прецеденты

• Дело IBM (1960-е): Антимонопольное дело, возбужденное правительством США против IBM, которое помогло создать конкуренцию на рынке компьютерного программного обеспечения, что позволило появиться таким компаниям, как Apple и Microsoft.

• Дело AT&T (1982): Случай, когда телефонный конгломерат был разделен на несколько более мелких компаний.

В каждом из этих случаев общественность выиграла от разделения аппаратного обеспечения, программного обеспечения и других услуг, что привело к росту конкуренции и расширению выбора на технологическом рынке. Но предскажут ли прошлые показатели будущие результаты? Пока неясно, могут ли эти законы быть успешными в эпоху платформ. Антимонопольное дело 2025 года против Google, в котором судья постановил, что компания не обязана отказываться от своего браузера Chrome, как предлагало Министерство юстиции США, выявляет пределы попыток разделения технологических гигантов через закон. Антимонопольное дело 2001 года против Microsoft аналогичным образом не смогло отделить компанию от ее веб-браузера и в основном сохранило конгломерат в целости. Ву заметно не обсуждает дело Microsoft, аргументируя необходимость антимонопольных мер сегодня.

Альтернативный взгляд: Саморегулирование и открытость

Ник Клегг, до недавнего времени занимавший пост президента Meta по глобальным вопросам и бывший вице-премьер Великобритании, занимает позицию, сильно отличающуюся от позиции Ву: попытки разделить крупнейшие технологические компании ошибочны и ухудшат опыт пользователей интернета.

В книге «How to Save the Internet: The Threat to Global Connection in the Age of AI and Political Conflict» Клегг признает монополию Big Tech в сети. Но он считает, что карательные юридические меры, такие как антимонопольные законы, непродуктивны и их можно избежать с помощью регулирования, например, правил относительно того, какой контент социальные сети могут и не могут публиковать. (Стоит отметить, что Meta сама сталкивается с антимонопольным иском по поводу того, следовало ли ей разрешать приобретение Instagram и WhatsApp).

Клегг также считает, что Кремниевая долина должна проявить инициативу и реформировать себя. Он утверждает, что поощрение социальных сетей «открыть книги» и разделить свои полномочия по принятию решений с пользователями с большей вероятностью восстановит равновесие, чем рассмотрение судебных исков как первого средства.

Однако некоторые могут скептически отнестись к словам бывшего топ-менеджера Meta и политика, который тесно работал с Марком Цукербергом и так и не смог внедрить подобные изменения в социальные сети, работая в одной из них. Этот скептицизм лишь усугубляется избирательной историей в книге Клегга, где кратко признаются некоторые скандалы (например, связанные со сбором данных пользователей Facebook компанией Cambridge Analytica в 2016 году), но отказываются обсуждаться другие важные события. Например, Клегг сетует на «фрагментированный» характер сегодняшнего глобального интернета, но не признает роль самой Facebook в этом расколе.

Разделение Big Tech с помощью антимонопольных законов помешает инновациям, говорит Клегг, утверждая, что эта идея «полностью игнорирует преимущества, которые пользователи получают от эффекта масштаба сети». Пользователи остаются с этими огромными каналами, потому что могут найти там «большую часть того, что ищут», — пишет он, — например, друзей и контент в социальных сетях, а также дешевые потребительские товары на Amazon и eBay.

Ву мог бы согласиться с этим доводом, но он не согласился бы с утверждениями Клегга о том, что сохранение статус-кво выгодно пользователям. «Традиционная логика антимонопольного права не работает», — настаивает Клегг. Вместо этого он считает, что менее радикальное регулирование может помочь сделать Big Tech менее опасным, обеспечивая при этом лучший пользовательский опыт.

Клегг видел обе стороны медали регулирования: он работал в правительстве Дэвида Кэмерона, принимая национальные законы для технологических компаний, а затем перешел в Meta, чтобы помочь компании ориентироваться в таких типах обязательств, специфичных для конкретных стран. Он сетует на трудности и сложность, с которыми сталкивается Кремниевая долина, пытаясь соблюдать различные правила по всему миру, некоторые из которых устанавливаются «американскими федеральными агентствами», а другие — «индийскими националистами». Но с учетом ресурсов, которыми располагают такие компании, неужели они не в состоянии с этим справиться? Учитывая, что Meta сама ранее вмешивалась в доступ к интернету (например, в Индии, чей регулятор телекоммуникаций в конечном итоге заблокировал ее интернет-сервис Free Basics за нарушение правил сетевого нейтралитета), эта жалоба со стороны Клегга кажется сомнительной.

Реальным приоритетом, по его мнению, должны быть не новые национальные законы, а глобальный «договор, защищающий свободный поток данных между странами-подписантами». Клегг считает, что эти технологические обязательства отдельных стран — недавним примером является запрет Австралии на использование социальных сетей лицами моложе 16 лет — обычно отражают заблуждения о влиянии технологий на человека, тему, которая может быть пропитана тревогой. Такие законы оказались неэффективными и имеют тенденцию портить понимание общественностью социальных сетей, говорит он.

В его аргументации есть доля правды, но чтение книги, в которой бывший руководитель Facebook отвергает технодетерминизм — то есть аргумент о том, что технологии заставляют людей делать или думать определенные вещи — может стать слабым утешением для тех, кто видел вред, который могут нанести технологии. В любом случае, оборонительная позиция Клегга в отношении социальных сетей может не найти особого сочувствия у самих пользователей.

Тим Ву из Колумбийского университета показывает, как платформы перешли от предоставления услуг пользователям к извлечению выгоды из них. Он утверждает, что наше неспособность понять их власть лишь подталкивала их к росту.

Подпишитесь на рассылку

Подпишитесь на наши бесплатные тематические информационные бюллетени и узнавайте первыми о новостях в области новых технологий, формирующих наш мир, и о том, что это значит для нашего будущего.

Отсканируйте этот код, чтобы зарегистрироваться сегодня, или посетите TechnologyReview.com/SignMeUp Получайте больше новостей, на которые вы полагаетесь.

Проблема вовлеченности и контроля данных

Он подчеркивает необходимость большей личной ответственности, утверждая, что Meta никогда не ставит своей целью бесконечное пребывание пользователей в Facebook или Instagram: «То, сколько времени вы проводите в приложении за один сеанс, не так важно, как то, чтобы вы возвращались снова и снова». Компании социальных сетей хотят предоставлять вам контент, который «значим для вас», утверждает он, а не «просто давать вам мгновенный выброс дофамина».

Все это кажется в лучшем случае неискренним. То, что защищает Клегг, — что неудивительно, — это не разделение Big Tech, а стремление к тому, чтобы они стали «радикально прозрачными», либо по собственной воле, либо, при необходимости, с помощью федеральных законодателей. Он также хочет, чтобы платформы больше вовлекали пользователей в процессы управления (например, используя модель общинных форумов Facebook для улучшения своих приложений и продуктов). Наконец, Клегг также хочет, чтобы Big Tech предоставил пользователям более значимый контроль над их данными и тем, как такие компании, как Meta, могут их использовать.

Тим Бернерс-Ли: Децентрализация и «Поды»

Здесь Клегг находит общие точки соприкосновения с изобретателем интернета Тимом Бернерсом-Ли, чье собственное предложение по реформе выдвигает технически конкретное видение того, как это сделать. В своих мемуарах-манифесте «This Is for Everyone: The Unfinished Story of the World Wide Web» Бернерс-Ли признает, что его первоначальное видение технологии, которая, как он надеялся, останется открытой, совместной и полностью децентрализованной, далеко от той сети, которую мы знаем сегодня. Если и сохранилось какое-то воплощение его первоначального проекта, говорит он, то это Википедия, которая остается «вероятно, лучшим единственным примером того, каким я хотел видеть интернет».

Его лучшая идея по передаче власти от платформ Кремниевой долины в руки пользователей — дать им больше контроля над данными. Он продвигает универсальный «под» (pod) данных, в разработке которого он участвовал, известный как «Solid» (сокращение от «social linked data» — социальные связанные данные).

Система Solid

Система, первоначально разработанная в Массачусетском технологическом институте (MIT), предложит центральный узел, где люди смогут управлять данными: от информации о кредитных картах до медицинских записей и истории комментариев в социальных сетях. «Вместо того чтобы хранить все это разрозненно у разных провайдеров по всему интернету, вы сможете хранить весь свой цифровой информационный след в едином частном хранилище», — пишет Бернерс-Ли.

Продукт Solid может показаться своего рода «серебряной пулей» в эпоху, когда сбор данных стал привычным делом, а утечки данных происходят повсеместно. Предоставление большего контроля пользователям и возможность видеть, «какие данные о них генерируются», звучит как заманчивая перспектива. Но у некоторых людей могут возникнуть опасения, например, по поводу объединения их конфиденциальных медицинских записей с данными персональных устройств (такими как информация о частоте сердечных сокращений со смарт-часов). Независимо от того, сколько пользовательского контроля и децентрализации обещает Бернерс-Ли, недавние скандалы с данными (например, случаи, когда приложения для отслеживания менструального цикла неправомерно использовали данные клиенток) могут оставаться в памяти людей.

Бернерс-Ли считает, что централизация пользовательских данных в таком продукте, как Solid, может сэкономить людям время и улучшить повседневную жизнь в интернете. «Инопланетянин, прилетевший на Землю, подумал бы, что это очень странно, что мне приходится повторять своему телефону одни и те же вещи снова и снова», — жалуется он на опыт использования различных приложений авиакомпаний сегодня. С помощью Solid все, от записей о вакцинации до транзакций по кредитным картам, может храниться в цифровом сейфе и подключаться к различным приложениям.

Бернерс-Ли верит, что ИИ также может помочь людям эффективнее использовать эти данные — например, связывая планы питания с чеками из продуктовых магазинов. Тем не менее, если он оптимистичен в отношении того, как ИИ и Solid могут координироваться для улучшения жизни пользователей, он не дает четкого ответа на вопрос, как гарантировать, что чат-боты будут распоряжаться такими личными данными деликатно и безопасно.

Бернерс-Ли в целом выступает против регулирования интернета (за исключением случаев с подростками и алгоритмами социальных сетей, где он видит реальную необходимость). Он верит в индивидуальное право пользователей интернета контролировать свои собственные данные; он уверен, что такой продукт, как Solid, может «исправить курс» интернета, уведя его от нынешнего «эксплуататорского» и извлекающего направления.

Из подходов трех авторов к реформе именно подход Ву в последнее время показал некоторую эффективность. Такие компании, как Google...

...были вынуждены предоставить конкурентам некоторые преимущества посредством обмена данными, и теперь они столкнулись с ограничениями на использование своих систем в новых продуктах и технологиях. Но в нынешнем политическом климате США, продолжат ли антимонопольные законы применяться против Бигтеха? Клегг может добиться своего в одном вопросе: ограничении новых законов, специфичных для конкретных стран. Президент Дональд Трамп подтвердил, что будет использовать тарифы для наказания стран, которые ратифицируют свои собственные национальные законы, направленные против американских технологических компаний. И учитывая позицию администрации Трампа, маловероятно, что Бигтех столкнется с усилением регулирования в США. В самом деле, социальные сети, похоже, почувствовали себя смелее (Meta, например, удалила фактчекеров и смягчила правила модерации контента после победы Трампа на выборах). В любом случае, США не принимали никаких крупных федеральных законов об интернете с 1996 года. Если использование антимонопольного законодательства через суды невозможно, стремление Клегга к всеобъемлющей сделке под руководством США, устанавливающей согласованные правила для данных и приемлемые стандарты прав человека, может стать единственным способом добиться определенных немедленных улучшений. В конечном счете, вряд ли найдется какое-то одно решение проблем, от которых страдает современный интернет. Но идеи, в которых сходятся три автора — усиление контроля со стороны пользователей, большая конфиденциальность данных и повышение подотчетности Кремниевой долины — это, безусловно, те результаты, за которые мы все должны бороться.

Нейтан Смит — писатель, чьи работы публиковались в Washington Post, Economist и Los Angeles Times.

То, что защищает бывший исполнительный директор Meta Ник Клегг — что неудивительно — это не разделение Бигтеха, а стремление к тому, чтобы он стал «радикально прозрачным».

Заявление о праве собственности, управлении и тираже

(Требуется согласно U.S.C. 3685)

1. Название публикации: MIT Technology Review

2. Номер публикации: 535-940

3. Дата подачи: 25.09.25

4. Периодичность выпуска: Раз в два месяца

5. Количество выпусков в год: 6

6. Годовая стоимость подписки: $120.00

7. Полный почтовый адрес известного офиса публикации: 196 Broadway, 3rd Floor, Cambridge, MA 02139

8. Полный почтовый адрес штаб-квартиры или общего делового офиса издателя: 196 Broadway, 3rd Floor, Cambridge, MA 02139

9. Полные имена и полные почтовые адреса издателя, редактора и ответственного редактора:

• Издатель: Elizabeth Bramson, 196 Broadway, 3rd Floor, Cambridge, MA 02139

• Редактор: Mat Honan, 196 Broadway, 3rd Floor, Cambridge, MA 02139

• Ответственный редактор: Teresa Elsey

10. Владелец: Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA 02138

11. Известные держатели облигаций, залогодержатели и другие держатели ценных бумаг, владеющие или удерживающие 1 процент или более от общей суммы облигаций, ипотек или других ценных бумаг: Нет

12. Налоговый статус: Цель, функция и некоммерческий статус этой организации, а также статус освобождения от налогов для целей федерального подоходного налога: Не менялся в течение предыдущих 12 месяцев.

13. Название публикации: MIT Technology Review

14. Дата выпуска данных о тираже ниже: Сентябрь/Октябрь 2025

(15) Объем и характер тиража:

Данное заявление о праве собственности будет напечатано в номере этой публикации за ноябрь/декабрь 2025 года. Я подтверждаю, что вся информация, представленная в этой форме, является достоверной и полной.

Элисон Папалия, вице-президент по маркетингу и потребительским доходам.

Понимайте ИИ как профессионал

Новый 6-недельный курс рассылки MIT Technology Review «Введение в ИИ» создан для того, чтобы упростить сложные концепции и сделать ИИ доступным для всех. Вы узнаете, как ИИ:

• Пересекается с повседневной жизнью

• Изменяет множество отраслей

• Может быть использован в полной мере

Готовы погрузиться? Зарегистрируйтесь бесплатно сегодня. Отсканируйте здесь, чтобы зарегистрироваться, или узнайте больше на TechnologyReview.com/IntroToAI

Введение в ИИ

Полевые заметки 82

Изображения предоставлены аннели бернер

Цветы играют ключевую роль в большинстве ландшафтов, от городских до сельских районов. Это могут быть одуванчики, пробивающиеся сквозь трещины в тротуаре, дикие цветы на разделительной полосе шоссе или маки, покрывающие склон холма. Мы можем замечать время года, когда они цветут, и связывать это с нашим меняющимся климатом. Возможно, нам знакомы их циклы: бутон, цветение, увядание, семя. Тем не менее, цветам есть что рассказать в своих ярких соцветиях: сама форма, которую они принимают, формируется местными и глобальными климатическими условиями. Форма цветка — это визуальное отображение его климата, если знать, на что смотреть. В засушливый год пигментация его лепестков может измениться. В теплый год цветок может вырасти крупнее. Ультрафиолетопоглощающий пигмент цветка увеличивается при повышении уровня озона. Как могут измениться цветы в будущем по мере изменения климата? Художественный исследовательский проект под названием Plant Futures («Будущее растений») представляет, как один вид цветов может эволюционировать в ответ на изменение климата в период с 2023 по 2100 год… и приглашает нас поразмышлять о сложных долгосрочных последствиях нашего согревающегося мира. Проект создал по одному цветку для каждого года с 2023 по 2100 год. Форма каждого из них основана на данных, полученных на основе климатических прогнозов и исследований того, как климат влияет на визуальные характеристики цветов.

Проект Plant Futures начался во время творческой резиденции в Хельсинки, где я тесно сотрудничала с биологом Аку Корхоненом, чтобы понять, как изменение климата повлияло на местную экосистему. Исследуя первобытный лес Халтиала, я узнала о Circaea alpina (Цирцее альпийской) — крошечном цветке, который когда-то был редким в этой местности, но стал более распространенным по мере повышения температуры в последние годы. Тем не менее, его среда обитания деликатна: растению требуются тень и влажная среда, а популяция елей, обеспечивающая эти условия, сокращается из-за новых лесных патогенов. Я задумалась: что если бы Circaea alpina смогла выжить, несмотря на климатическую неопределенность? Если темные, затененные болота превратятся в яркие луга, а влажная земля высохнет, как цветок может адаптироваться, чтобы выжить? Потенциал этого цветка стал отправной точкой проекта. За пределами леса я работала с экспертами-ботаниками в ботанических коллекциях Luomus. Я изучала образцы цветов Circaea, датируемые еще 1906 годом, и исследовала исторические климатические условия, пытаясь понять, как размер и цвет цветка связаны с температурными режимами и характером осадков того года. Я исследовала, как другие цветковые растения реагируют на изменения климатических условий, и гадала, как Circaea нужно будет адаптироваться, чтобы процветать в мире будущего. Если такие изменения произойдут, как будет выглядеть Circaea в 2100 году?

Цветы будущего

Аннели Бернер, живущая в Копенгагене, — дизайнер, исследователь, преподаватель и художник, специализирующаяся на визуализации данных.

Plant Futures представляет, как цветок может реагировать на изменение климата с течением времени. Автор: Аннели Бернер

Автор изучает исторические образцы Circaea в ботанических коллекциях Luomus.

Полевые заметки 83

Plant Futures. Sed enia consequos dia voluptatur. Qui ducillu ptaquia cor acient ipsamet faccumquo iusam, con earciis rem quo mint intstio

Цветок Circaea alpina моделируется в программном обеспечении, и его черты трансформируются алгоритмически в соответствии с тем, как на каждую из них влияют меняющиеся климатические данные из года в год.

Полевые заметки 84

Антоцианы — это красные или синие пигменты, которые являются антиоксидантами и фотопротекторами, помогающими растению переносить стрессы, связанные с климатом, такие как засуха.

В условиях непредсказуемой погоды у спекулятивных цветов вырастает второй слой лепестков. В ботанике второй слой называется «махровостью» (double bloom) и возникает в результате случайных мутаций.

Большее количество ультрафиолетового пигмента защищает пыльцу цветов от повышающегося уровня озона.

Полевые заметки 85

Мы разработали цветы будущего с помощью комбинации алгоритмического картирования на основе данных и художественного контроля. Я работала с дата-художником Марцином Игнацем из Variable Studio над созданием 3D-цветов, внешний вид которых был связан с климатическими данными. Используя Nodes.io, мы создали 3D-модель Circaea alpina на основе ее текущей морфологии, а затем спроецировали, как эти физические параметры могут измениться по мере изменения климата. Например, когда в наборе данных температура повышается, а количество осадков уменьшается, цвет лепестков смещается в сторону красного, отражая то, как цветы защищают себя за счет увеличения количества антоцианов. Изменения температуры, уровня углекислого газа и количества осадков в совокупности влияют на размер цветов, густоту прожилок, УФ-пигменты, цвет и склонность к махровости.

2025: Circaea alpina лишь немного крупнее обычного из-за более теплого лета, но в остальном близка к типичному цветку Circaea по размеру, цвету и другим характеристикам.

2064: Мы видим более крупный цветок с большим количеством лепестков, учитывая повышение уровня углекислого газа и температуры. Узор «бычий глаз», состоящий из УФ-пигмента, стал больше и хаотичнее из-за увеличения содержания озона и солнечной радиации. Второй ярус лепестков отражает неопределенность в климатической модели.

2074: Цветок становится розовее — это антиоксидантная реакция на стресс от последовательных засушливых дней и более высоких температур. Его размер увеличивается, прежде всего, из-за более высокого уровня углекислого газа. Махровость...

...форм лепестков сохраняется по мере того, как неопределенность прогнозов климатической модели возрастает. 2100: Жилки цветка плотно упакованы, что может сигнализировать о заимствовании техники, которую используют листья для улучшения транспортировки воды во время засухи. Это также может быть частью стратегии по привлечению опылителей в условиях ухудшения качества воздуха, которое препятствует распространению запахов. 2025 2074 2064 2100 НАПРОТИВ: © Ÿ¡Ÿ¢ SULLIVAN CN, KOSKI MH ¥ВВЕРХУ¦; MARCO TODESCO ¥В СЕРЕДИНЕ¦

Полевые заметки 87

Вверху: В этом 10-сантиметровом кубе из оргстекла «законсервированы» будущие цветы, что позволяет зрителю увидеть их в сравнительном, многослойном виде.

Напротив: 2023—2100: Каждый год спекулятивный цветок меняется. Размер, цвет и форма сдвигаются в соответствии с повышением температуры и уровня углекислого газа, а также изменениями в характере осадков.

Утопия реальность крах хайп

88 MIT Technology Review (ISSN 1099-274X), выпуск за ноябрь/декабрь 2025 г., Рег. Ведомства США по патентам, издается раз в два месяца компанией MIT Technology Review, 196 Broadway, 3rd Floor, Cambridge, MA 02139. Весь контент ©2025. Редакция приветствует разнообразие мнений, и мнения авторов не отражают официальную политику их институтов или MIT. Периодическая почта оплачена в Бостоне, Массачусетс, и дополнительных почтовых отделениях. Почтмейстер: Отправляйте изменения адреса в MIT Technology Review, Subscriber Services, PO Box 1518, Lincolnshire, IL 60069, или через интернет по адресу www.technologyreview.com/customerservice. Базовые ставки подписки: 120 долларов в год в пределах Соединенных Штатов; во всех остальных странах — 140 долларов США. Номер соглашения о почтовой рассылке 40621028. Отправляйте недоставленные канадские копии по адресу PO Box 1051, Fort Erie, ON L2A 6C7. Напечатано в США. Аудит проведен Alliance for Audited Media.

Индекс хайпа ИИ

Субъективный взгляд MIT Technology Review на последние слухи об ИИ

Хотите составить Хотите составить Хотите составить Хотите составить Хотите составить Хотите составить Хотите составить Хотите составить технологии влияют на детей технологии влияют на детей технологии влияют на детей

Getty images ¥bad bunny, kennedy¦; wikimedia commons ¥freud, dear abby¦; любезно предоставлено nintendo ¥animal crossing¦; adobe stock

Отсканируйте здесь, чтобы сэкономить 50%

или посетите technologyreview.com/StudentOffer

Инвестируйте в свое будущее и сэкономьте 50% на годовом доступе к достоверным репортажам, глубоким историям и экспертным мнениям MIT Technology Review при оформлении подписки.

Расширьте свои знания за пределы учебной аудитории.

Самый умный подарок, который вы можете сделать.

Отсканируйте здесь, чтобы сделать подарок или посетите technologyreview.com/GiveAGift

Подарочная подписка включает доступ к:

• Экспертным мнениям о последних новостях индустрии

• Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями

• Архивам сайта TechnologyReview.com и журнала

• Круглым столам, нашей серии онлайн-мероприятий только для подписчиков

Сделайте подарок знаний с годовой подпиской на MIT Technology Review.

Отсканируйте здесь, чтобы сделать подарок или посетите technologyreview.com/GiveAGift

Подарочная подписка включает доступ к: Подарочная подписка включает доступ к: Подарочная подписка включает доступ к:

Экспертным мнениям о последних новостях индустрии

Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями Нашему новому мобильному приложению с инновационными функциями

TechnologyReview.com и TechnologyReview.com и TechnologyReview.com и TechnologyReview.com и TechnologyReview.com и

архивам журнала архивам журнала архивам журнала архивам журнала архивам журнала архивам журнала архивам журнала архивам журнала архивам журнала архивам журнала архивам журнала архивам журнала

Круглым столам, нашей серии только для подписчиков Круглым столам, нашей серии только для подписчиков Круглым столам, нашей серии только для подписчиков Круглым столам, нашей серии только для подписчиков Круглым столам, нашей серии только для подписчиков

онлайн-мероприятий онлайн-мероприятий