Знание-сила, 2001 №10 (892)

Фирма IBM планирует внедрить новую технологию в своих цехах уже к концу 2001 года. Кроме того, фирма намерена лицензировать эту технологию для других производителей плоских мониторов. Как-никак их годовой объем рынка составляет 20 миллиардов долларов. Подобные мониторы применяются в настольных и переносных компьютерах и других устройствах.

Александр Семенов

Он дышит, как мы, кровь бежит по его жилам, он пробует двигать ногами и руками, разница лишь в том, что его можно «выключить» вместе с питанием компьютера, а потом опять включить – он виртуальный человек.

Руководит его созданием и существованием компьютерный инженер Глен Олгуд из лаборатории Окридж в Теннесси, и дело это совсем нелегкое: что ни говори, а модель человека – это самая сложная из всех компьютерных моделей. Правла, надо признать, что создание этой модели только началось, а завершение может потребовать десятки лет и миллиарды долларов, однако первый шаг сделан.

Виртуальный человек качественно отличается от мультипликационных фигур, читающих новости (как широко известная Ananova в Интернете), или от медицинского представления человеческого организма во всех подробностях (как это сделано в архиве американской Национальной медицинской библиотеки) – он будет действительно жить, насколько это возможно внутри компьютера. Клетки его крови будут делиться и умирать, а если Глен Олгуд решит порезать ему руку, то из нее потечет кровь. У него можно будет вызвать стресс и головную боль, а также все те малые и большие удовольствия и печали, которым подвержен каждый из нас. Все биохимические процессы в его «цифровых» жилах будут точно повторять человеческие, поэтому с его помошью можно будет испытывать новые лекарства. Как это ни печально сознавать, но большую заинтересованность в проекте проявляют военные: они хотели бы максимально точно знать результаты воздействия военных новинок на человеческий организм. В общем, Виртуальному человеку предуготована крайне неблагодарная роль – стать подопытным кроликом для всего самого плохого и хорошего, чему не всегда можно подвергать человека живого.

Модель будет не только реагировать максимально адекватно, но и действовать так же: можно проникнуть внутрь любого органа и посмотреть, как меняется ток крови в почках или печени после приема лекарства. Создаются специальные компьютерные программы, при помощи которых врачи (а позднее скорее всего и все желающие) смогут пройти любой путь внутри человеческого тела – с молекулой воздуха, например – и наблюдать все процессы, происходящие там, воочию. Переоценить значимость такой наглядности хотя бы для медицинского обучения просто невозможно.

Идея создать Виртуального человека возникла у экспертов американской морской пехоты, когда они искали возможности исследовать воздействия новых видов вооружения на людей, не подвергая живых людей опасности. Попытка исследовать эти воздействия при помощи компьютерного моделирования привела к неудаче, поскольку смоделированы были лишь отдельные органы, но не весь человеческий организм в целом. Ради объективности стоит отметить, что моделирование органов велось давно и очень успешно.

Виртуальное сердце, созданное Денисом Ноблом в Оксфордском университете, уже наглядно продемонстрировало перспективность такого моделирования. Оно было сделано (в виртуальном смысле этого слова) из соответствующего числа клеток, каждая из которых старательно перерабатывает сахар и кислород, ну в точности, как настоящая. С 1999 года лекарственные компании успешно используют это сердце для проверки воздействия своих лекарств.

Вдохновленный первым успехом, Денис Нобл с коллегами основал компанию «Physiome Sciences», которая специализируется в моделировании человеческих органов или участков клеток для фармацевтической индустрии. На сегодня ими создано уже несколько десятков таких грубых, но работающих моделей, причем моделируются не только крупные части тела, но и отдельные рецепторы и комплексы органов. Возникла целая отрасль индустрии, работающая на тестирование лекарств. Например, компания «Emelos» моделирует состояние болезни. Для того чтобы создать модель астмы, пришлось включать информацию о самых разных структурах и процессах – от самолетного трафика до реакции иммунных клеток. Самые первые подступы к Виртуальному человеку показывают, что для его создания необходимо самое тесное сотрудничество академических исследователей с компьютерщиками, причем на самой мощной вычислительной технике.