Знание-сила, 2001 № 10 (892)

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.

Мало того, что это сложнейшая научная и техническая задача, она связана с большими организационными проблемами. Прежде всего, надо стандартизовать способы сбора и представления биологической информации, поскольку до сих пор все, что существует, представлено в абсолютно произвольных форматах. Никто не задумывался о том, как наладить потоки информации от сердца к легким или к почкам. На сегодня задача, стоящая перед создателям Виртуального человека, не уступает по сложности той, что встала перед создателями Вавилонской башни.

Но ситуация быстро меняется к лучшему: представители Physiome Sciences объявили в марте 2001 года, что будут бесплатно предоставлять все свои разработки некоммерческим и научным организациям- Таким образом, идея биологического моделирования будет, с одной стороны, широко распространяться, а с другой – подпитынаться научным сообществом. Уже сейчас с компанией охотно сотрудничают и биотехнологические компании, и американский раковый центр, и министерство сельского хозяйства. При этом не надо забывать, что все чаше приходится задумываться о вопросах безопасности и о том, чтобы самые современные разработки не попали бы в руки недостойных людей.