Стивен Котлер.

Мир завтра. Как технологии изменят жизнь каждого из нас



скачать книгу бесплатно

В этот раз Герр и Бэтцер выбрали для себя один из самых опасных маршрутов, решив добраться по льду до высшей точки горы Вашингтон со стороны ущелья Оделла. С 1849 года погибло 135 человек, пытаясь покорить эту вершину или окружающие ее пики. Сильный мороз, частые лавины, средняя скорость ветра 35 миль в час (а рекордная за все время измерений метеостанцией, оборудованной на вершине горы, была зафиксирована в 1934 году – 231 миля в час).

Герр и Бэтцер знали обо всем этом, но все же решили оставить свои запасы – еду, теплую одежду и спальные мешки – у подножья вершины перед последним штурмом. Герр решил, что налегке они быстрее поднимутся и вернутся, что было немаловажно, поскольку приближалась буря.

Они двигались быстро и, преодолев четыре ледяных склона за полтора часа, добрались до вершины Оделла к 10 часам утра. Но вершина Оделла – это еще не вершина горы Вашингтон. Та была на тысячу футов выше. Не многие альпинисты решаются подниматься туда, тем более зимой. Но Герр и Бэтцер решили попытать счастья.

Вскоре началась буря. Мороз резко усилился, скорость ветра превышала 70 миль в час. Добрались они до вершины или слишком рано повернули назад, в тех условиях определить было невозможно. Мы знаем лишь то, что им не удалось спуститься по заранее намеченному маршруту; сбившись с пути, они угодили в самое глубокое ущелье Белых гор, получившее название Большая пропасть.

Когда с наступлением темноты они не вернулись, на их поиски были направлены спасатели. Десятки людей в течение трех дней прочесывали склоны горы Вашингтон – кто-то пешком, кто-то на снегоходах. К поискам были подключены и вертолеты. Спасателям тоже пришлось нелегко. Двое из них, Майкл Хартрик и Альберт Доу, попали под лавину. Хартрику удалось выбраться, а вот Доу не повезло. Лавина придавила его к дереву, сломав позвоночник и раздавив грудную клетку. Смерть наступила почти мгновенно. Ему было 28 лет.

Тем временем Герр и Бэтцер замерзали в Большой пропасти; три долгие ночи они провели в молитвах на морозе. Поначалу они обнимались, чтобы согреться, однако постепенно силы оставили их, и они прекратили попытки согреться, желая поскорее замерзнуть и покончить с мучениями.

На четвертый день по счастливой случайности, которую иногда называют божественным провидением, их обнаружили, едва живых, за огромным валуном, где они прятались от ветра. Их тут же переправили в больницу, специализирующуюся на обморожении и гипотермии. Но гангрена зашла слишком далеко. Две недели спустя врачи ампутировали Бэтцеру первые фаланги всех пяти пальцев на правой ноге, а через три дня они вернулись и отняли левую стопу и пальцы на правой до конца. У Герра положение было еще хуже. Обе ступни почернели, кожа висела лоскутами, пальцы слились в одно целое. В течение месяца он перенес семь операций, но толку от них было мало. Ноги спасти было нельзя. Во время последней операции врачи выполнили стандартную ампутацию – на шесть дюймов ниже коленей; такая длина издавна считается самой подходящей для использования протезов.

Придя в себя после операции, Герр кричал: физическая боль была невыносимой, а психологические мучения и того хуже.

Он был робким, застенчивым ребенком, не очень-то успевавшим в школе, и вся его самооценка зиждилась на скалолазании. Ползать по горам ему было так же необходимо, как другим людям дышать.

Однако, как ни сильны были страдания по поводу невозможности продолжать заниматься альпинизмом, еще сильнее его терзали угрызения совести по поводу смерти спасателя Альберта Доу У альпинистов строгий моральный кодекс: никогда не подвергай опасности других. Герр нарушил это правило, и его терзало чувство вины.

3

Последний случай возвращения на действительную военную службу солдата, перенесшего такие тяжелые ранения, какие были у Дэвида Розелла, имел место в годы Гражданской войны. Но для Розелла служба в армии была смыслом жизни.

Он родился в Далласе в 1972 году и рос в семье патриотов. Его отец служил в военно-воздушных силах и всегда внушал сыну идеи долга, чести и важности американской свободы. Но, как и многих других американцев, Дэвида Розелла привели на военную службу не только этические соображения; высокая зарплата тоже имела значение.

По окончании школы Розелл поступил в колледж Дэвидсона в Северной Каролине по футбольной стипендии. К сожалению, средств не хватало и, чтобы свести концы с концами, приходилось еще работать сразу в трех местах. А вот его друг поступил в Учебный корпус офицеров запаса и никаких финансовых проблем не знал. Розелл решил последовать его примеру и получил направление в Воздушно-десантную школу в Форт-Беннинге. «Этот вербовщик знал свое дело, – рассказывает Розелл. – Отправить девятнадцатилетнего парня прыгать с парашютом! Естественно, я сразу же влюбился в армию».

Получив диплом, Розелл получил направление в Форт-Нокс, где прошел подготовку в качестве командира танка, и первые годы его службы прошли в Форт-Худе. Оттуда же он в 1999 году отправился в свою первую боевую командировку, в Кувейт. Затем выполнял совершенно секретное задание в Корее, а в свободное время играл в регби. Наконец он вернулся на родину и получил назначение, о каком можно было только мечтать, – в Форт-Карсон в штате Колорадо, поближе к горам и любимому горнолыжному спорту.

Одиннадцатого сентября 2001 года мечта закончилась. Розелл отправился выполнять свой воинский долг. Именно тогда, имея за плечами более чем десятилетний опыт военной службы, он впервые убил человека. «Я христианин, – говорит он, – и убийство идет вразрез со всем, во что я верю. Но это была война, и приходилось выбирать: или он, или я. Это был кошмар наяву».

Потом были и другие кошмары. Морфий является, пожалуй, единственным надежным щитом против боли, вызываемой ампутацией, но у него есть весьма существенный побочный эффект: он вызывает привыкание. После восьми мучительных операций, после карантина в Центральном военном госпитале имени Уолтера Рида, после фантомных болей, которые не уступали по силе тем, которые он пережил во время взрыва, Розелл мог бы стать настоящим наркоманом, если бы не решился раз и навсегда отказаться от морфия. Вот где был настоящий кошмар.

Морфий Розелл решил заменить физиотерапией. Отправляясь в Ирак, он весил 100 килограммов, а теперь его вес едва дотягивал до восьмидесяти. Зеркало было настроено к нему явно недружелюбно. Розелл хотел получить назад свое некогда могучее тело и свою прежнюю жизнь. Его жена вот-вот должна была родить первенца, и отец должен служить примером своим детям. Кроме того, президент Буш лично пообещал Розеллу, что тот может приехать к нему на ранчо в Кроуфорде, чтобы вместе побегать, как только будет к этому готов.

Розелл решил готовиться. Через полчаса после примерки первой пары протезов Розелл был уже на спортивной площадке: бегал, прыгал, отжимался. Однако обстоятельства были сильнее: «После ранения я только и думал о том, что, может быть, этот чудо-протез позволит мне вернуться к нормальной жизни. Я был готов к возвращению. Но, получив протез, я понял, что заблуждался. Быстрого возвращения не будет. Протез никуда не годился. Я потерял ногу, и это навсегда».

Да, это был камень преткновения. Хотя самые древние из известных протезов – египетские – датируются 1069 годом до н. э., процесс их усовершенствования протекал очень медленно. «Мой первый протез, – вспоминает Розелл, – практически ничем не отличался от тех, которые получали солдаты, потерявшие конечности во Вьетнаме».

И только сравнительно недавно ситуация начала меняться. «Впервые в истории, – говорит Розелл, с улыбкой цитируя монолог из “Человека на шесть миллионов долларов”, – мы можем его изменить. Наши технологии это позволяют».

А почему вдруг что-то стало меняться?

Причин несколько. Одна из них – более 1400 военнослужащих, потерявших конечности во время боевых действий в Ираке и Афганистане; весьма печальная цифра, разбередившая национальную совесть американцев и побудившая государство направить необходимые средства на решение этой проблемы. Кроме того, за последнее десятилетие революционные изменения, достигнутые на самых передовых направлениях научно-технического прогресса (таких как робототехника, нанотехнологии, тканевая инженерия, нейрокомпьютерный интерфейс и другие), начали проникать в медицинскую науку и практику. Но, чтобы закрыть брешь, одних денег и технологий было недостаточно. Для того чтобы понять, как происходил этот процесс, нам надо вернуться на двадцать с лишним лет назад к семнадцатилетнему юноше по имени Хью Герр.

4

После хирургии прошло уже 10 дней, и Герр не мог больше ждать: ему надо было знать, сможет ли он еще заниматься скалолазанием. Он начал украдкой слезать с койки и, подползая к окну, подтягиваться на подоконнике. Герру пришло письмо от президента Рейгана. Там была такая фраза: «Я знаю, что у вас, юноша, очень храброе сердце». Но президент не знал и половины…

Через пять недель после операции Герр получил первые протезы – временные гипсовые гильзы, прикрепляемые к коленям ремнями. Когда Герр первые два раза выписывался из больницы, врачи запрещали ему брать протезы с собой – из опасения, что он полезет на них в горы. Когда он выписался из больницы в третий раз – менее чем через 10 недель после того, как Герр потерял ноги, – Тони, его брат и партнер по многим восхождениям, отвез его к пенсильванской скале, прозванной Безопасной Гаванью.

Здесь Герр попытался пройти 60-футовый промежуточный подъем, который до несчастного случая он преодолел бы с завязанными глазами. Может быть, он и сейчас мог бы подняться по скале с завязанными глазами, но сначала ему нужно дойти до ее подножия по крутой туристической тропе. Герр то и дело спотыкался на своих протезах, поэтому в конце концов брату пришлось тащить его на закорках. Когда же подъем стал особенно крутым, Герр полз на четвереньках.

Когда они добрались до подножия скалы, Тони быстренько залез наверх, чтобы закрепить веревку на вершине, а Герр остался внизу и смотрел на брата. Наконец-то ему представилась возможность испытать себя! Он понятия не имел, что из этого получится; знал только, что от этого зависит вся его жизнь. Герр сделал первый шаг, потом еще и еще. Протезы вроде бы не причиняли ему хлопот. Он поднялся выше. Герр чувствовал: преодоление этого подъема взбодрит его. Но уже первые шаги привели его к удивительному открытию: карабкаться по скалам на этих протезах у него получалось не лучше, чем ходить по земле.

На самом деле это было лишь первое в целой серии удивительных открытий. Герру еще предстояло доучиться последний год в школе. В течение этого года он много времени посвятил не только любимому скалолазанию, но и конструированию протезов. Над ними он работал в школьной мастерской. Обычно протезы конструируют, имея в виду эстетический фактор, но Герр думал совсем о другом. «Я понял, что мне нужна не нога как таковая, а инструмент для скалолазания. Протез, приспособленный не столько к горизонтальной поверхности, сколько к вертикальной, мог компенсировать мои увечья».

Герр разработал целую серию протезов, приспособленных специально для альпинизма и скалолазания: протезы с крючьями вместо стоп, укороченные протезы для одних маршрутов и удлиненные для других. Одним из его ранних шедевров была пара протезов с клиновидными стопами (узкие носы и широкие пятки), идеально входящими в трещины скалы.

С этими инструментами Герр приобрел прозвище Механический Мальчик. Вскоре он вернулся на свой прежний уровень мастерства, а затем и превзошел его. В августе 1983 года вместе с тремя другими профессиональными скалолазами он одним из первых в Америке выполнил подъем категории 5,13+. Попросту говоря, он на своих протезах поднялся туда, куда мало кто поднимался.

В мировой истории не бывало спортсменов-инвалидов, которые выступали бы на столь высоком уровне. Успех Герра доказывал принцип, который он вывел для себя: «Нет неспособных людей. Есть несовершенные технологии». И тогда он решил улучшить технологии, посвятив жизнь созданию все более совершенных бионических конечностей. Это давало Герру возможность погасить моральный долг, тяжелым бременем лежащий на его плечах.

«Скалолазание приучило меня концентрировать внимание, – говорит Герр, – раскладывать проблему на важнейшие компоненты и доводить каждый компонент до окончательного разрешения. Именно так мне удавалось, не обладая большими способностями к учебе, овладевать даже самыми трудными предметами».

Он преуспел в изучении физики в Миллерсвиллском университете и проявил себя гениальным изобретателем. Свой первый патент – за более удобную методику крепления протезов – Герр получил, еще будучи студентом. По окончании колледжа он продолжил обучение в магистратуре Массачусетского технологического института по специальности «машиностроение», а затем в Гарварде защитил докторскую диссертацию по специальности «биофизика». Примерно в это же время все его мысли заняла головоломка, решению которой он посвятил следующие 15 лет своей жизни – человеческие движения.

«На первый взгляд в человеческих движениях никакой загадки быть не должно, – говорит Герр. – Они изучаются уже многие годы, но на самом деле это настоящая черная дыра. Мы не можем толком ответить даже на самые простые вопросы. Как работает мышца? Мы даже этого точно не знаем». Работая над этой проблемой сначала в качестве аспиранта, а затем как руководитель исследовательской группы по биомехатронике в Массачусетском технологическом институте, Герр решил попытаться подражать самой природе и начал с телесного интеллекта. В отличие от «тупых» протезов наши натуральные конечности очень умны. Когда нога движется, нервной системе остается только увеличивать или уменьшать упругость мышцы, потому что все остальные решения принимаются автоматически согласно собственной программе конечности. И Герр решил, что пришло время попытаться применить те же принципы к протезам.

В конце 1990-х годов он начал работать над созданием более «умного» протеза коленного сустава. Он снабдил его микродатчиками, способными измерять угол сгибания сустава и делающими это тысячу раз в секунду. Данные пересылаются в компьютерный чип, который регулирует силу магнитного поля, воздействующего на частицы железа, плавающие в масляной смеси вокруг коленного сустава. В результате получился первый в мире протез с искусственным интеллектом – колено, способное регулировать угол сгиба, смягчая приземление ноги. Более того, это колено способно учиться на собственном опыте, так что его работа со временем только улучшается.

На рынок этот протез – под названием Rheo Knee – выпустила исландская фирма Ossur. Журнал Time назвал его одним из лучших изобретений 2004 года, а журнал Fortune включил в список лучших продуктов года. «Использование искусственного интеллекта для управления протезом Rheo Knee – большой шаг вперед для всей отрасли», – говорит доктор Ричард Сатава, профессор хирургии в Медицинском центре Вашингтонского университета и бывший руководитель программы передовых биомедицинских технологий при Агентстве по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам. Но для Герра это было только начало.

5

Осенью 2003 года Розелл начал заниматься плаванием и штангой. Скоро он уже выжимал 300 фунтов лежа. К февралю Розелл мог по две минуты кряду выполнять отжимания и подъемы туловища из положения лежа, а затем проплывать 800 ярдов, таким образом выполняя норматив по физической подготовке на уровне верхнего 19-го процентиля для своей возрастной группы. Следующим этапом самоподготовки стали тренировки на горнолыжном курорте Вейл в штате Колорадо. Как оказалось, ни горные лыжи, ни скейтборд не составляли для него никакой проблемы. Уже через неделю пребывания в Вейле Розелл имел все основания отнести на свой счет девиз Организации спортсменов-инвалидов США: «Если я могу это, я могу все».

Кроме того, Розелл упорно искал способ оказания более эффективной помощи возвращающимся домой раненым военнослужащим. Когда началась вторая война в Ираке, прибывавшие на родину раненые получали мало психологической помощи. Розелл начал навещать их в Центральном военном госпитале имени Уолтера Рида, стал участником программы сотрудничества Национального олимпийского комитета США с военнослужащими и ветеранами и взял на себя обязанности представителя Организации спортсменов-инвалидов США. Занимаясь помощью раненым солдатам, Розелл прекрасно понимал, что лучшая форма психологической помощи с его стороны – служить примером. Может быть, действительно пришло время воспользоваться предложением Кивенара?

Армия тоже не обходится без бумаготворчества. Заполнение разного рода документов, переписка, медицинское обследование потребовали немало времени и сил, но Розелл проявил настойчивость и 4 марта 2004 года был признан годным к строевой службе.

Следующие несколько месяцев Розелл провел в учебном центре Форт-Карсона и 17 июня 2004 года, за четыре дня до четвертой годовщины своего ранения, вновь был назначен на командную должность. А две недели спустя он уже отправился в Ирак, чтобы руководить подразделением в тех же самых местах, где четырьмя годами ранее потерял ногу.

За время второй командировки в Ирак у Розелла трижды ломался протез. Серьезных угроз его жизни в связи с этим не возникло, но это ему просто повезло. Розелл был крайне разочарован качеством протезов. В последующие годы он написал десятки статей на эту тему, но основная мысль была одна: «Как так получается, что мы посылаем людей в космос, но никак не можем усовершенствовать протезы?»

6

Завершив работу над искусственным коленным суставом Rheo, Герр поставил перед собой еще более амбициозную цель: создать искусственный голеностопный сустав, идеально имитирующий плавную походку обычного человека. Это была действительно серьезная проблема. Большинство инвалидов с ампутированными конечностями при ходьбе хромают. И со временем даже малейшие отклонения в характере движения суставов оборачиваются серьезными заболеваниями. Вследствие постоянного натирания разрушаются мягкие, нервные и костные ткани, и для их восстановления зачастую приходится прибегать к хирургическому вмешательству.

Примерно в 2002 году Герр приступил к работе над радикально новой бионической частью тела, которая должна была стать значительно более «умной», чем все, что разрабатывалось до сих пор. Число компьютеров вместо одного в начинке коленного сустава Rheo увеличилось в новом изделии до пяти. Добавились также аккумуляторная батарея, дополнительные сенсоры и Bluetooth. Для воспроизведения движения стопы, ахиллова сухожилия и икроножных мышц, т. е. для обеспечения того, что Герр называет «стимулируемым плантарным сгибанием», используются методы робототехники.

Над дизайном он тоже много думал. Будучи скалолазом, и особенно после случившегося с ним несчастья, Герр отдавал предпочтение яркому стилю. В то время как другие скалолазы предпочитали серые, блеклые тона, он красил волосы в рыжий цвет, носил серьги-перья и ярко-синее трико. Добавьте к этому специально разработанные для скалолазания протезы – в сущности, кинжалы, торчащие из культей, – и эффект достигается потрясающий. Герр хотел, чтобы протезы имели стильный вид. «Протезы продолжают делать уродливые, словно кричащие: “Я инвалид!” Мне хотелось заменить их эффективными и внешне привлекательными устройствами, неким гибридом человека и машины, чтобы человек воспринимался не как жалкий инвалид, а как вызывающий благоговение Терминатор».

В 2005 году пронесся слух, что Хью Герр работает над первым в мире бионическим голеностопным суставом. Розелл к тому времени вернулся из своей второй командировки в Ирак и, поселившись в Вашингтоне, помогал совершенствовать работу с перенесшими ампутацию военнослужащими в Центральном военном госпитале имени Уолтера Рида. Он был наслышан о трудах Герра. «Да, я слышал о мечте Герра заменить обычные протезы искусственными конечностями в стиле киборгов, – рассказывал он. – Мы все были об этом наслышаны и с интересом ждали результата».

В следующем году, в июне 2006 года, Розелл и Герр наконец познакомились лично, случайно встретившись на мероприятии, организованном фондом помощи инвалидам, на озере Тахо. Они сразу стали друзьями. «Сидя у бассейна с бокалом пива в руках, я расспрашивал его о том, как продвигается работа над искусственным голеностопным суставом, – вспоминал Розелл. – Мне очень хотелось примерить этот аппарат. Но он сказал, что протез еще не готов».

Создать бионическую часть тела для такого человека, как Розелл, оказалось делом чрезвычайно трудным. В период с 2005 по 2007 годы Розелл, используя углеродно-волоконные протезы для бега, пробежал более десятка коротких и олимпийских дистанций в триатлоне, пять марафонских дистанций, а в отборочных соревнованиях по триатлону Ironman (заплыв на 2,4 мили, велогонка на 112 миль и забег на дистанцию 26,2 мили) показал достаточно быстрое время, позволившее ему получить путевку на чемпионат мира, проходивший на Гавайях. Там Розелл преодолел все три этапа за 12 часов 46 минут. Его место было в нижней трети таблицы, но за его спиной остались тем не менее десятки совершенно здоровых участников. «Было странно видеть людей, имевших две здоровые ноги и при этом завидовавших мне, но так оно и было», – рассказывал Розелл.

Тем временем, заботясь об интересах большого числа раненых военнослужащих, возвращавшихся с войны, армия продолжала финансировать исследования в области бионики. В 2006 году Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам заключило контракт на разработку искусственной руки с изобретателем Дином Кейменом, специализирующимся на создании революционных приборов и аппаратов медицинского назначения.



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6