Карманные киборги

Зачем вообще вся эта возня вокруг насекомых? Не проще ли сделать миниатюрного робота и развивать микророботостроение? Нет. В отличие от машин живые жуки-киборги – уже готовая платформа, с помощью которой мы можем реализовать самые разные цели. Если нам нужен жук-шпион, навесим на него записывающую аппаратуру и запустим в логово врага. Если жукцелеуказатель – нацепим радиопередатчик...

ВМЕСТО БОЛТИКОВ И ГАЕК

Насекомые способны перенести гораздо больше своего веса. Так, жук-носорог осилит груз в 850 раз тяжелее себя. Но это даже излишне – многие датчики и сканеры лишь ненамного превышают вес жука. Насекомые быстро восстанавливаются после критических повреждений и могут сами компенсировать утрату конечностей, чтобы сохранить возможность передвигаться. Например, если жук остается с пятью лапами вместо шести, он нагружает две конечности больше, чем другие три, чтобы передвигаться, сохраняя равновесие. Чтобы то же самое сделал робот, понадобятся хорошо обученный искусственный интеллект и мощная обратная связь от всех частей машины. Однако и у насекомых есть минус – их жизнь в разы короче, чем у роботов, которые при должном уходе прослужат много лет. Вряд ли жуки или муравьи могут похвастаться таким долголетием. Тем не менее затраты на создание робота, способного летать без подзарядки и нести на себе дополнительную электронику, пока трудно оценить. У нас нет массового производства настолько маленьких и емких аккумуляторов, и надежные подвижные элементы (как крылья или лапки жуков) тоже пока нам недоступны, хотя работы по созданию жукообразных роботов, конечно же, ведутся. Первопроходцами в сфере киборгизации насекомых стали ученые из Корнеллского университета в 2006 году. Их таракан, оснащенный радиодатчиком, прошел лабиринт под контролем своих создателей. А в 2018-м в Калифорнийском университете жуковголиафов заставляли летать, управляя их полетом. Причем во всех плоскостях – исследователи смогли даже заставить подопытного зависнуть в воздухе. Пока все собирают насекомых из алюминия и пластика, Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США объявило конкурс на создание механизма управления роботом, основанного на нервной системе насекомых. У финалистов должен получиться Робокоп в мире насекомых. Приз – миллион долларов. Преимущества такого подхода очевидны: нервная система насекомых проще, чем у млекопитающих, но все еще сложнее нейросетей. Если заставить этот сгусток нейронов исполнять приказы и подключить его к механическим движущимся элементам, то можно получить машину, способную оптимально адаптироваться к окружающей среде без затрат на обучение искусственного интеллекта. Если эксперимент пройдет успешно, то следующим этапом будут уже земноводные или даже млекопитающие.

 КАПАТЬ НА МОЗГИ

 Понятно, что радиоуправляемый таракан может не вызывать «вау-эффекта», особенно если вы фанат «Пятого элемента». Для самых невпечатлительных в 2017 году ученые из Корейского института передовых технологий провели эксперимент над черепахой. Они тестировали гарнитуру Совместный проект журналов «Автопанорама» и «Машины и Механизмы» EPOC, чтобы дистанционно управлять движением черепахи. К ее мозгу подключили электроды, а на панцирь нацепили камеру. Человек получал видеоизображение с камеры и указывал черепашке, куда двигаться. Манипулировали исследователи с восприятием света – обычно черепаха идет туда, где светло. Гарнитура распознавала команды и с помощью Wi-Fi активировала устройство, которое «включало» свет справа или слева. Рептилия инстинктивно тянулась к свету и поворачивалась в нужную сторону – куда указывал человек. Выяснилось, что управление возможно на расстоянии до 5 км. Через год в том же университете научились дистанционно управлять крысами. Принцип работы схож с «черепашьим» – в мозг вживляли электроды, и те провоцировали у грызуна ощущение жажды. К шлему подопытного прикрепляли предмет, которым можно было управлять дистанционно, перемещая вправо или влево. Именно этот предмет в сознании грызуна должен был утолить жажду, но он был совершенно недостижим – танталовы муки XXI века. Из-за манипуляций электродами крыса сосредоточивалась на предмете, игнорируя еду и сексуального партнера – главные жизненные стимулы. Уже довольно долго существуют интерфейсы, подключающиеся к мозгу, инвазивно или нет. Они помогают управлять протезами, модулировать речь, набирать текст, компенсировать утрату природных способностей. В феврале этого года ученые из Чжэцзянского университета в Китае решили использовать такую технологию, чтобы контролировать крысу не пультом или джойстиком, а силой мысли. Человек надевал на себя шлем с датчиками, которые считывали мозговую активность, и думал о том, чтобы грызун двигался вперед, влево или вправо. Эта информация считывалась и отправлялась на компьютер, который посылал сигнал на электроды, вживленные в спину крысе и заставляющие ее перемещаться в нужном направлении. Управление чужим сознанием пронизывает всю современную культуру, от суеверий до фантастики, и теперь мы получили возможность указать, из какой кормушки есть грызуну, просто приподняв бровь. Конечно, текущая реализация далека от идеала, так что использовать ее для контроля над человеком невозможно (к счастью).

ТАКОЙ ВОТ СПЕЦНАЗ

В чем практическое применение киборгов-насекомых? Насекомые развиваются довольно быстро, а электронику начинают вживлять в них на ранних этапах, и результат появляется спустя несколько дней, а не недель. Стоимость таракана, его транспортировки, разведения, содержания гораздо ниже аналогичной для млекопитающих, а их природная устойчивость ко многим химикатам и радиации, а также малые размеры делают из них идеальных кандидатов на боевое применение в спасательных, разведывательных и исследовательских операциях. Один из предполагаемых сценариев – тараканы, оснащенные сенсорами, способные помочь на местах крушений, где под завалами находятся люди. Плюс ученые работают в основном с тараканами, и вряд ли кто-либо обвинит их в жестоком обращении с животными. Даже если какие-либо разработки нельзя будет использовать в практических целях из-за дороговизны или низкой надежности результата, это большой шаг в понимании нервной системы живых организмов. В какойто степени полученный опыт можно экстраполировать и на человеческий мозг. Мечты о массовом контроле над сознанием никто у человечества отобрать не сможет. Кроме, конечно, сдерж