30
СОДЕРЖАНИЕ
Март 2020
94
НЕЙРОНАУКИ
Революция в неврологии 22
Темы номера Наталия Лескова
ЭВОЛЮЦИЯ Директор Научного центра неврологии академик Михаил
Пирадов — о тайнах мозга и современных прорывах
Зачем мозгу физические упражнения? 4 в их раскрытии
Джин Александер и Дэвид Райхлен БИОЛОГИЯ
В процессе эволюции человека его тело и разум оказались
связаны, и, вероятно, это можно использовать для Земля амурского тигра 30
замедления старения мозга
Анастасия Пензина
МИРОВАЯ ПОЛИТИКА
О возрождении популяции амурского тигра, об охране тигра
Российские эксперты лицом к Китаю: и среды его обитания, о необходимости академического
переосмысливая Азию подхода к проблеме — наша беседа с доктором
биологических наук Михаилом Щелкановым
Валерий Чумаков
На вопрос, насколько точны методы научного анализа 12 КОСМОС
и прогнозирования процессов, происходящих в Азии,
отвечает известный российский востоковед Галактический архипелаг 36
и китаист профессор Алексей Маслов
Калеб Шарф
Даже если Млечный Путь кишит путешествующими
инопланетянами, не следует удивляться тому, что никто
из них еще не посетил Землю
4 12
54
ФИЗИКА
Эксперимент с тремя щелями 46 46
Урбаси Синха
Обновленный классический эксперимент прокладывает
путь к альтернативной стратегии квантовых вычислений
ЦИФРОВАЯ ЭКОНОМИКА СОЗНАНИЕ
Жар холодных числ 54 Пруст среди машин 94
Валерий Чумаков Кристоф Кох
О стратегиях цифрового лидерства и о том, как большие Уровень компьютерного интеллекта может приблизиться
становятся быстрыми, рассказывает профессор к человеческому уже на нашем веку. Но смогут ли
Лариса Лапидус компьютеры осознанно воспринимать окружающий мир?
МЕДИЦИНА ПРЕМИЯ
Обойтись без опиоидов 62 Верны науке 100
Журнал «В мире науки» получил высшую награду
Клаудиа Уоллис
в номинации «Лучшее периодическое печатное издание
Клиницисты и ученые пытаются найти способы отказа
от опиоидов или уменьшить их дозы для пациентов без о науке» VI Всероссийской премии «За верность науке»
возобновления болей
Разделы
СПЕЦИА ЛЬНЫЙ РЕПОРТАЖ
72 От редакции 3
Революция в генной терапии 50, 100, 150 лет тому назад 104
Манипулируя главной молекулой жизни, ученые
находят способы лечения первопричин болезней
72 62
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 1
Наши партнеры: Учредитель и издатель:
Основатель и первый главный редактор Некоммерческое партнерство «Международное партнерство
журнала « В мире науки / Scientific American» распространения научных знаний»
п рофессор Сергей Петрович Капица
Главный редактор:
В.Е. Фортов
Главный научный консультант:
президент РАН акад. А.М. Сергеев
Ответственный секретарь:
О.Л. Беленицкая
Зав. отделом иностранных материалов:
А.Ю. Мостинская
Шеф-редактор иностранных материалов:
В.Д. Ардаматская
Зав. отделом российских материалов:
О.Л. Беленицкая
Выпускающий редактор:
М.А. Янушкевич
Обозреватели:
В.С. Губарев, В.Ю. Чумаков
Администратор редакции:
О.М. Горлова
Научные консультанты:
д.э.н. Л.В. Лапидус; д.и.н. А.А. Маслов; акад. М.А. Пирадов; к.ф.-м.н. В.Г. Сурдин;
д.б.н. М.Ю. Щелканов
Над номером работали:
М.С. Багоцкая, А.П. Кузнецов, С.М. Левензон, Н.Л. Лескова, А.И. Пензина, А.И. Прокопенко,
Н.Н. Шафрановская
Дизайнер:
Д.А. Гранков
Верстка:
А.Р. Гукасян
Корректура:
Я.Т. Лебедева
Фотографы:
И.Ф. Бадиков, Н.Н. Малахин, Н.А. Мохначев
Президент координационного совета НП «Международное партнерство
распространения научных знаний»:
В.Е. Фортов
Директор НП «Международное партнерство
распространения научных знаний»:
А.Ш. Геворгян
Заместитель директора НП «Международное партнерство
распространения научных знаний»:
В.К. Малахина
Финансовый директор:
Л.И. Гапоненко
Главный бухгалтер:
Ю.В. Калинкина
Адрес редакции:
Москва, ул. Ленинские горы, 1, к. 46, офис 138;
тел./факс: 8 (495) 939-42-66; e-mail: [email protected]; www.sciam.ru
Иллюстрации предоставлены Scientific American, Inc.
Отпечатано:
ОАО «Можайский полиграфический комбинат», 143200, г. Можайск, ул. Мира, 93,
www.oaompk.ru, www.оаомпк.рф, тел.: 8 (495) 745-84-28, 8 (4963) 82-06-85
Заказ № 0728
© В МИРЕ НАУКИ. Журнал зарегистрирован в Комитете РФ по печати. Свидетельство ПИ
№ ФС77–43636 от 18 января 2011 г.
Тираж: 12 500 экземпляров
Цена договорная
Авторские права НП «Международное партнерство распространения научных знаний».
© Все права защищены. Некоторые из материалов данного номера были ранее опубликованы Scientific American или
его аффилированными лицами и используются по лицензии Scientific American. Перепечатка текстов и иллюстраций
только с письменного согласия редакции. При цитировании ссылка на «В мире науки» обязательна. Редакция не всегда
разделяет точку зрения авторов и не несет ответственности за содержание рекламных материалов. Рукописи
не рецензируются и не возвращаются.
Торговая марка Scientific American, ее текст и шрифтов ое оформление являются исключительной собственно-
стью Scientific American, Inc. и использованы здесь в соответствии с лицензионным договором.
От редакции
Кертис Брейнард,
и.о. главного редактора
ж урнала Scientific American
Журналу Scientific American
исполняется 175 лет
28 августа 1845 г. в Нью-Йорке родился журнал о жизни на других планетах, который физик Эн-
под названием Scientific American. Выходил он рико Ферми задал на обеде в 1950 г.: «Вы никогда
раз в неделю, на одном листе. Создал его худож- не задумывались, где же они все?»
ник и изобретатель Руфус Портер. Информацию
издатель брал в основном из каталогов патент- Специальный репортаж от Scientific American
ного ведомства, но были в журнале и серьезные и Nature «Революция в генной терапии» посвя-
статьи, рассказывающие о научных открытиях щен актуальной теме: лечению генетических за-
и исследованиях. Портер рассчитывал, что его болеваний с помощью самих генетических мате
читателями будут в основном механики и ин- риалов.
женеры, однако новое издание стали раскупать
и представители других профессий. Российский контент представлен интервью
с ведущим нейрохирургом страны академи-
Мог ли Руфус Портер ожидать, что созданный ком М.А. Пирадовым, который рассказывает
им журнал ждет долгая и успешная жизнь, что о прорывных шагах в нейронауках, сделанных
он будет отмечать 175-летний юбилей в ранге ли- в последнее время.
дера научной периодики и издаваться на 14 язы-
ках более чем в 30 странах мира? Известный китаист профессор А.А. Маслов
анализирует важнейшую проблему, которая ак-
До дня рождения журнала остается еще шесть туализировалась в связи с эпидемией коронави-
месяцев. Однако редакция уже начинает отме- руса: насколько точны методы научного анализа
чать юбилейный год интересными изменения- и прогнозирования тех процессов, которые про-
ми, самое заметное из которых — обновленный исходят в Китае?
дизайн обложки, который возвращает нас к пу-
стым пространствам и квадратным формам, И в заключение хотим поделиться хорошей но-
характерным для 1940-х гг. и второй половины востью.
X X в.
7 февраля состоялась торжественная церемо-
Тем временем журнал продолжает публикацию ния награждения лауреатов VI Всероссийской
обычного набора аналитических статей о самых премии «За верность науке». Наш журнал полу-
важных научных достижениях и открытиях. чил высшую оценку экспертного совета в номи-
нации «Лучшее периодическое печатное издание
В статье «Зачем мозгу физические упражне- о науке».
ния?», иллюстрация к которой вынесена на об-
ложку этого номера, рассказывается о том, что Эта наша общая с вами награда, дорогие чи-
связь между физическими упражнениями и здо- татели. Ваши внимание и доверие — то, ради
ровьем мозга уходит корнями в особенности че- чего мы стараемся быть интересными и акту-
ловека, обретенные на заре цивилизации. альными. Репортаж о том, как проходило че-
ствование лауреатов, — в этом номере.
Автор материала «Галактический архипелаг»
возвращает нас к хорошо известному вопросу Редакция журнала
«В мире науки / Scientific American»
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 3
Эволюция
4 В мире науkи | [03] март 2020
Эволюция
Illustration by Bryan Christie Design ЭВОЛЮЦИЯ
ЗАЧЕМ
МОЗГУ
ФИЗИЧЕСКИЕ
УПРАЖНЕНИЯ?
В процессе эволюции человека его тело
и разум оказались связаны, и, вероятно,
это можно использовать для замедления
старения мозга
Джин Александер и Дэвид Райхлен
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 5
Эволюция
ОБ АВТОРАХ
Джин Александер (Gene Alexander) — профессор психологии и психиатрии
и руководитель Лаборатории нейровизуализации, поведения и старения
в Аризонском университете. Изучает старение мозга у здоровых людей
и у тех, кто страдает от нейродегенеративных заболеваний.
Дэвид Райхлен (David Raichlen) — профессор биологии и руково-
дитель лаборатории эволюционной биологии физической актив-
ности в Южно-Калифорнийском университете. Исследует био-
механику и физиологию физических упражнений с эволюцион-
ной точки зрения.
1990-х гг. исследователи сообщили о серии открытий, опровер-
гавших главную догму нейробиологии. Десятилетиями счита-
лось, что во взрослом мозге не образуется новых нейронов. Ког-
да организм достигает зрелого возраста, мозг начинает терять
нервные клетки, не приобретая новых, и мышление ухудшает-
ся. Однако появились доказательства, что новые нейроны мо-
гут образовываться и во взрослом мозге. В одном замечатель-
ном эксперименте с мышами ученые показали, что простое
беганье в колесе вызывает появление новых нейронов в гиппокампе — структуре
мозга, связанной с памятью. Потом в других исследованиях обнаружилось, что фи-
зические упражнения положительно влияют и на мозг человека, особенно в пожи-
лом возрасте, и что они могут даже снижать риск появления болезни Альцгеймера
и других нейродегенеративных заболеваний. Из этих открытий последовал важ-
ный вопрос: почему вообще физические упражнения влияют на мозг?
Спортивная активность улучшает работу Для того чтобы ответить на этот во-
многих систем органов, но эти эффекты, как прос, надо пересмотреть наши представ-
правило, связаны с улучшением физиче- ления о физических упражнениях. Обычно
ских способностей. Например, когда вы хо- люди считают, что таким формам активно-
дите или бегаете, ваши мышцы потребляют сти, как ходьба и бег, присущ автоматизм.
больше кислорода, и со временем ваша сер- Но в течение последних десяти лет мы и дру-
дечно-сосудистая система увеличит размер гие ученые провели исследования, показав-
сердца и сформирует новые кровеносные со- шие, что подобные общепринятые представ-
суды. Такие изменения — реакция на физи- ления ошибочны. На самом деле физические
ческую нагрузку, они повышают выносли- упражнения — это не только физическая,
вость организма. Но на какую нагрузку в та- но и умственная деятельность. Связь между
ком случае реагирует мозг? физической активностью и здоровьем мозга
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Сегодня хорошо известно, что физические упражнения положительно влияют на мозг, особенно в пожилом возрасте.
При этом не совсем понятно, почему физическая активность вообще влияет на мозг.
Связь между физическими упражнениями и мозгом могла сформироваться давно, когда происходили ключевые со-
бытия в эволюции человека.
6 В мире науkи | [03] март 2020
Эволюция
можно проследить на миллионы лет назад Новые нейроны
к тем временам, когда формировались от- в стареющем мозге
личительные черты человечества. Если мы
сможем разобраться, как и почему физиче- Физические упражнения вызывают благотворные изменения
ские упражнения воздействуют на мозг, воз- во взрослом мозге за счет образования новых нейронов и увели-
можно, мы сумеем использовать соответ- чения числа связей между уже существующими. По-видимому,
ствующие физиологические подходы для увеличение нейропластичности с помощью физической актив-
создания новых комплексов упражнений ности обеспечивается в том числе и увеличением выработки
для стимуляции когнитивных способностей белка, который называется «нейротрофический фактор мозга»
пожилых людей. Это то, чем мы сейчас за- (BDNF). Он способствует росту и выживанию нейронов. Недавно
нимаемся. было показано, что этот процесс усиливается, если во время фи-
зических упражнений добавляется когнитивная нагрузка.
Пластичность мозга
Гиппокамп Когнитивная на-
Для того чтобы понять, почему физические Стволовая клетка грузка одновремен-
упражнения полезны для мозга, надо снача- Из стволовых но с физическими
ла рассмотреть, какие структуры мозга и ког- клеток образуются упражнениями
нитивные функции сильнее всего реагируют клетки, которые позволяет увеличить
на упражнения. В 1990-х гг. ученые из Ин- затем станут нейропластичность,
ститута биологических исследований Сол- новыми нейронами задействуя физиоло-
ка, расположенного в Ла-Хойе в Калифорнии, гические связи между
под руководством Фреда Гейджа (Fred Gage) Новый нейрон телом и мозгом,
и Генриетты Ван Прааг (Henriette Van Praag) развившиеся у наших
показали, что бег усиливает образование но- Новая клетка предков, охотни-
вых нейронов в гиппокампе у мышей. Было мигрирует ков-собирателей,
отмечено, что процесс, по-видимому, свя- и развивается которым требовалась
зан с выработкой белка, который называет- в незрелый многозадачность при
ся «нейротрофический фактор мозга» (brain- нейрон поиске пищи.
derived neurotrophic factor, BDNF). BDNF вы-
рабатывается по всему телу, а также в мозге Простран-
и способствует росту и выживанию образую- ственная
щихся нейронов. Группа из Института Сол- память
ка и другие ученые показали, что вызванный и навигация
физическими упражнениями нейрогенез
у грызунов сопровождается улучшением вы- Система П ринятие
полнения задач, связанных с памятью. Это движения решений
были поразительные результаты, поскольку и контроля и п л а н и
с атрофией гиппокампа в значительной сте- рование
пени связано ухудшение памяти при старе-
нии здоровых людей и особенно при таких BDNF
нейродегенеративных заболеваниях, как бо- Сенсорные
лезнь Альцгеймера. Результаты исследова- системы и под-
ний на грызунах заложили представления держание
о том, что физические упражнения могут внимания
противостоять ухудшению памяти.
Illustrations by Tami Tolpa Новый
После данной работы ученые прове- нейрон
ли еще ряд исследований и выяснили, активен
что у людей, так же как у грызунов, аэроб- и встроен
ные упражнения способствуют выработ- в обуча-
ке BDNF и увеличению объема и числа свя- ющуюся
зей в ключевых областях мозга, в том числе сеть
в гиппокампе. В рандомизированном иссле-
довании, выполненном Кирком Эриксоном
(Kirk Erickson) и Артуром Крамером (Arthur
Kramer) в Иллинойсском университете в Эр-
бане-Шампейне, после 12 месяцев аэробных
упражнений у пожилых людей повысился
уровень BDNF, увеличился размер гиппо-
кампа и улучшилась память.
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 7
Эволюция
Встань и берись за дело Прямохождение
За 6–7 млн лет, прошедших с тех пор, как человеческая ветвь отделилась Примерно 6–7 млн лет назад предки
от ветви шимпанзе и бонобо, у нашего вида сформировался целый ряд человека отказались от передвижения
особенностей, отличающих нас от других обезьян. Благотворное влияние на четвереньках и встали на задние конеч-
на мозг сочетания когнитивной нагрузки и физических упражнений может ности. Замена четвероногого перемещения
быть обусловлено двумя эволюционными изменениями — переходом на двуногое вызвала сложности с поддер-
к прямохождению и образу жизни охотника-собирателя. Из-за этого люди жанием равновесия и, вероятно, предъяви-
стали физически более активны по сравнению с другими приматами и воз- ла новые требования к мозгу.
росла наша способность к многозадачности.
Охота и собирательство
Около 2 млн лет назад наши предки
начали охотиться. При такой стратегии
требуется гораздо больше аэробной
активности, чем при питании растения-
ми, как это делают обезьяны. И при этом
нужно, чтобы мозг во время движения
выполнял множество когнитивных
задач.
Homo erectus Homo sapiens
Орангутаны Гориллы Бонобо Шимпанзе
Общий предок
Другие ученые в ходе различных исследо- мозга. Например, наблюдалось увеличение
ваний также обнаружили связь между фи- префронтальной коры — участка, располо-
зическими упражнениями и состоянием женного в районе лба, — которое было свя-
гиппокампа. В нашей собственной работе, зано с улучшением исполнительных когни-
проведенной в Великобритании и опублико- тивных функций, таких как планирование,
ванной в журнале Brain Imaging and Behavior принятие решений и мультизадачность.
в 2019 г., участвовало 7 тыс. человек средне- Эти способности, так же как и память,
го и пожилого возраста. Мы показали, что обычно ухудшаются и у здоровых пожи-
у людей, которые тратили больше времени лых людей, и особенно при болезни Аль-
на умеренную или интенсивную физиче- цгеймера. Ученые предполагают, что если
скую активность, гиппокамп был большего речь не идет о гиппокампе, то благотворное
объема. Пока еще невозможно определить, влияние физических упражнений на мозг
связаны ли данные эффекты у людей с ней- и в том числе на префронтальную кору об-
рогенезом или же с другими формами пла- условлено увеличением связей между суще-
стичности мозга, такими как увеличение ствующими нейронами, а не образованием
числа связей между уже существующими новых.
нейронами, но в совокупности эти результа-
ты ясно указывают, что физические упраж- Прямоходящие и активные
нения могут быть полезны для гиппокампа
и когнитивных функций. Появлялось все больше данных о том, что
аэробные упражнения могут способство-
Исследователи также показали пользу вать здоровью мозга, особенно у пожи-
аэробных упражнений для других отделов лых людей, поэтому надо было выяснить,
8 В мире науkи | [03] март 2020
Эволюция
как именно физическая активность соз- на большие расстояния, поэтому у них было
дает нагрузку на мозг, запуская когни- гораздо больше аэробной активности, чем
тивные улучшения в качестве адаптации. у других обезьян.
Мы предположили, что для начала хорошо
было бы изучить взаимоотношения между Увеличение ежедневной физической ак-
мозгом и телом в свете эволюции. 6–7 млн тивности сопровождалось повышением
лет назад гоминины (группа, состоящая требований к работе мозга. Уходя при поис-
из современных людей и наших ближай- ке пищи на большие расстояния, охотники-
ших вымерших родственников) отделились собиратели должны были внимательно смо-
от ветви, идущей к нашим ближайшим треть по сторонам, чтобы не заблудиться.
ныне живущим родственникам (шимпанзе Такой ориентацией в пространстве занима-
и бонобо). В это время у гомининов разви- ется гиппокамп, тот самый участок мозга,
лись некоторые анатомические и поведен- для которого полезны физические упражне-
ческие адаптации, которые отличают нас ния и который имеет тенденцию атрофиро-
от остальных приматов. Мы предполагаем, ваться с возрастом. Кроме того, наши пред-
что среди этих эволюционных изменений ки должны были помнить, где они уже быва-
было два, обеспечивающих ту самую связь ли раньше и в какое время были доступны
между физической активностью и мозгом, определенные виды пищи. Мозг использует
которую люди могут использовать в наше данную информацию, работая с кратковре-
время. менной и долговременной памятью, так что
люди могут принимать решения и плани-
Во-первых, наши предки перешли от пере- ровать свои маршруты, и для выполнения
движения на четвереньках к прямохожде- этих когнитивных задач наряду с другими
нию на задних ногах. Такое двуногое поло- областями используются гиппокамп и пре-
жение означает, что бывают моменты, ког- фронтальная кора. Наконец, охотники-со-
да наше тело опасно балансирует на одной биратели часто отправляются за едой груп-
ноге, а не на двух и более конечностях, как пами, и тогда они могут разговаривать, в то
это делают другие обезьяны. Для поддержа- время как их мозг занимается поддержани-
ния равновесия наш мозг должен учитывать ем равновесия и определением положения
большое количество информации и в процес- в пространстве. Подобная многозадачность
се корректировать мышечную активность отчасти контролируется префронтальной
всего тела. Координируя все движения, мы корой, которая тоже имеет тенденцию ис-
одновременно должны следить за появлени- тончаться с возрастом.
ем препятствий в окружающей среде. Други-
ми словами, просто из-за того, что мы дву- Несмотря на то что любому животному
ногие, на наш мозг ложится б льшая когни- в поисках пищи нужно ориентироваться
тивная нагрузка, чем у наших четвероногих и определять, где искать еду, охотники-со-
предков. биратели должны заниматься этим во вре-
мя быстрых перемещений, иногда на рас-
Во-вторых, образ жизни гомининов изме- стояние свыше 20 км. При высокой скоро-
нился так, что у них возрос уровень аэроб- сти многозадачность становится еще более
ной нагрузки. Согласно ископаемым дан- сложной и требует более оперативной пе-
ным, на ранних этапах эволюции человека реработки информации. С эволюционной
наши предки были относительно оседлыми точки зрения было бы выгодно иметь мозг,
двуногими обезьянами, питавшимися пре- готовый решать множество задач во вре-
имущественно растениями. Однако около мя и после поиска пищи, чтобы с наиболь-
2 млн лет назад климат стал суше и холод- шей вероятностью раздобыть еду. Однако
нее — и как минимум одна группа предков для создания и поддержания такого мозга
человека начала питаться иначе: охотить- и в том числе для формирования и выжива-
ся на животных и собирать пищу на земле. ния новых нейронов требуется большое ко-
Охота и собирательство были преобладаю- личество энергетических ресурсов, поэтому
щими стратегиями питания у людей на про- если эта система не используется регуляр-
тяжении почти 2 млн лет, и лишь пример- но, то она, по-видимому, невыгодна.
но 10 тыс. лет назад появились земледелие
и скотоводство. Вместе с Германом Пон- Мы подробно описали эволюцион-
цером (Herman Pontzer) из Дюкского уни- ный нейробиологический взгляд на связь
верситета и Брайаном Вудом (Brian Wood) мозга с физической активностью в ста-
из Калифорнийского университета в Лос- тье, опубликованной в 2017 г. в Trends in
Анджелесе мы показали, что при охоте и со- Neurosciences. Для современного человека
бирательстве наши предки перемещались эта связь имеет принципиальное значение.
Сейчас нам не нужно заниматься аэробной
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 9
Эволюция
физической активностью, чтобы не умереть в них когнитивные задачи, с которыми
с голоду. Атрофия мозга и сопутствующие сталкивались наши предки — охотники-со-
ей когнитивные нарушения, обычные при биратели? Если мы сумеем улучшить физи-
старении, могут быть отчасти вызваны на- ческие упражнения, добавив к ним когни-
шим сидячим образом жизни. тивную активность, то, вероятно, мы смо-
жем повысить эффективность упражнений,
Но для того чтобы с помощью физической предназначенных для улучшения когни-
активности затормозить процесс ухудше- тивных способностей у пожилых людей,
ния когнитивных функций и полностью и даже изменить течение таких нейродеге-
реализовать все возможности этого подхо- неративных заболеваний, как болезнь Аль-
да, недостаточно просто увеличить объем цгеймера.
тренировок. Учитывая нашу модель, даже
люди, которые уже имеют большое количе- Двигайся и думай
ство аэробной активности, могут захотеть
изменить свои привычки. Вполне возмож- Появляется все больше исследований, где
но, что мы не всегда упражняемся так, что- показано, что физические упражнения,
бы в полной мере использовать возникшие стимулирующие когнитивную деятель-
в процессе эволюции механизмы поддержа- ность, действительно полезнее для мозга,
ния работы мозга. чем упражнения без когнитивной состав-
ляющей. Например, Герд Кемперманн (Gerd
Министерство здравоохранения Kempermann) и его коллеги из Центра ре-
США рекомендует заниматься генеративной терапии в Дрездене изуча-
аэробными упражнениями ли эту возможность, сравнивая рост и вы-
как минимум 150 минут живаемость новых нейронов в гиппокампе
в неделю, если нагрузка мышей после физической нагрузки и после
средней интенсивности, или физической нагрузки в сочетании с досту-
минимум 75 минут в неделю, пом к обогащенной среде. Они обнаружи-
если нагрузка высокой ли, что эффекты суммируются: физические
интенсивности. Выполнение упражнения сами по себе были полезны
упражнений в таком или для гиппокампа, однако сочетание физиче-
большем объеме полезно для ской активности с когнитивной нагрузкой
организма и может улучшать в стимулирующей среде было еще лучше,
работу мозга способствовало формированию еще больше-
го количества новых нейронов. Использова-
Задумайтесь о том, как многие из нас вы- ние мозга во время и после тренировки, по-
полняют аэробные упражнения. Часто мы видимому, способствовало повышенной вы-
приходим для этого в спортзал и пользуем- живаемости нейронов.
ся стационарным тренажером. В такой тре-
нировке самой сложной когнитивной за- Недавно мы начали проводить и исследо-
дачей будет решить, какой канал смотреть вания на людях. Результаты обнадежива-
на встроенном телевизоре. Более того, по- ют. Например, изучалось влияние сочета-
мимо отсутствия когнитивных задач, свя- ния физической и когнитивной нагрузок
занных с движением в меняющейся среде, на людей с заметно сниженными когнитив-
на тренажере исчезают некоторые пробле- ными способностями. Кэй Андерсон-Хэн-
мы, связанные с поддержанием равновесия ли (Cay Anderson-Hanley) из Юнион-коллед-
и регулированием скорости. жа в Скенектади предлагала одновременно
физическую и когнитивную нагрузку лю-
Может быть, такая форма физических дям с умеренными когнитивными наруше-
упражнений — самообман? Наши пред- ниями, то есть имеющим повышенный риск
ки эволюционировали в непредсказуемом развития болезни Альцгеймера. Безусловно,
мире. Может быть, мы могли бы изменить прежде чем можно будет сделать четкие вы-
наши упражнения так, чтобы добавить воды, требуются еще дополнительные ис-
следования, но пока результаты позволя-
ют предположить, что людям, у которых
уже есть некоторые когнитивные ухудше-
ния, может быть полезно сочетание фи-
зических упражнений с интеллектуально
сложной видеоигрой. Кроме того, Андерсон-
Хэнли с коллегами показали, что у взрос-
лых здоровых людей сочетание физических
10 В мире науkи | [03] март 2020
Эволюция
упражнений с интеллектуально сложной уверенно утверждать, что физические
в идеоигрой вызывает большее увеличение упражнения — это ключевой фактор для со-
уровня циркулирующего BDNF, чем одни хранения хорошей работы мозга в пожилом
только физические упражнения. Подобные возрасте. Согласно рекомендациям Мини-
результаты еще сильнее укрепляют пред- стерства здравоохранения и социальных
ставления о том, что польза мозгу от физи- служб США, необходимо заниматься аэроб-
ческой нагрузки обеспечивается с помощью ными упражнениями как минимум 150 ми-
BDNF. нут в неделю, если нагрузка средней интен-
сивности, или минимум 75 минут в неделю,
В нашем исследовании мы разработа- если нагрузка высокой интенсивности (либо
ли игру, предназначенную для того, чтобы использовать адекватную комбинацию обо-
специально нагрузить те когнитивные спо- их видов нагрузки). Выполнение упраж-
собности, которые имеют тенденцию ухуд- нений в таком или большем объеме полез-
шаться с возрастом и были необходимы на- но для организма и может улучшать рабо-
шим предкам при поиске пищи. Участники ту мозга.
получают умеренную аэробную нагрузку
за счет езды на велосипеде и одновременно В дальнейшем клинические испыта-
играют в игру, где должны ориентироваться ния расскажут нам больше об эффектив-
в пространстве и выполнять задания, тре- ности физических упражнений с когни-
бующие внимания и памяти. Чтобы оценить тивными элементами: например, какие
перспективность такого подхода для улуч- виды умственной и физической активно-
шения когнитивных показателей у здоро- сти наиболее полезны, каковы должны быть
вых пожилых людей, мы сравниваем четы- оптимальная интенсивность и продолжи-
ре группы: с игрой и физическими упражне- тельность упражнений для улучшения ког-
ниями, с упражнениями и без игры, с игрой нитивных способностей. Но в свете имею-
и без упражнений и контрольную группу, щейся на текущий момент информации мы
где участники смотрят видео про природу. считаем, что, продолжив тщательные ис-
На сегодня результаты кажутся многообе- следования, в итоге сможем использовать
щающими. связи между мозгом и телом и задейство-
вать возникшую в процессе эволюции спо-
Многие другие исследователи проверяют собность улучшать пластичность в пожи-
эффект от сочетания физических упраж- лом возрасте с помощью физических упраж-
нений с когнитивными задачами. По- нений. Совместная тренировка тела и мозга
видимому, в ближайшем будущем мы нач- поможет сохранять острый ум на протяже-
нем лучше понимать, как использовать нии всей жизни.
такую нагрузку для поддержания и улучше-
ния когнитивных способностей у здоровых Перевод: М.С. Багоцкая
людей и у тех, кто в связи с болезнью имеет
когнитивные нарушения. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
Помимо специально разработанных про- Понцер Г. Эволюция и тренировки // ВМН, № 3, 2019.
цедур, описанных выше, активировать спо- Exercise, APOE Genotype, and the Evolution of the Human Lifespan. David
собности мозга возможно с помощью заня- A. Raichlen and Gene E. Alexander in Trends in Neurosciences, Vol. 37, No. 5,
тий спортом, в котором аэробные упражне- pages 247–255; May 2014.
ния сочетаются с когнитивными задачами. Adaptive Capacity: An Evolutionary Neuroscience Model Linking Exercise,
Например, недавно мы показали, что у сту- Cognition, and Brain Health. David A. Raichlen and Gene E. Alexander in
дентов, которые бегают по пресеченной Trends in Neurosciences, Vol. 40, No. 7, pages 408– 421; July 2017.
местности и много тренируются под откры- Differential Associations of Engagement in Physical Activity and Estimated
тым небом, усиливается связь между обла- Cardiorespiratory Fitness with Brain Volume in Middle-Aged to Older Adults.
стями мозга, обеспечивающими исполни- David A. Raichlen et al. in Brain Imaging and Behavior. Опубликовано
тельные когнитивные функции, по сравне- онлайн 17.06.2019. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11682-
нию со здоровыми, но менее подвижными 019-00148-x
молодыми людьми. Дальнейшие исследо-
вания помогут выяснить, окажутся ли эти
улучшения более значительными, чем у бе-
гунов, тренирующихся в менее сложных ус-
ловиях, например на беговой дорожке.
Многое еще предстоит узнать. Но, хотя
пока еще рано давать конкретные рекомен-
дации про сочетание физических упражне-
ний с когнитивными задачами, мы можем
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 11
Мировая политика
МИРОВАЯ ПОЛИТИКА
РОССИЙСКИЕ ЭКСПЕРТЫ ЛИЦОМ К КИТАЮ:
ПЕРЕОСМЫСЛИВАЯ АЗИЮ
Азия, и прежде всего Китай, опять бросает
вызов всему миру. На этот раз из-за вспышки
коронавируса пересматриваются планы мировой
торговли, нарушены цепочки поставок по всему
миру, а некоторые эксперты заговорили о «черных
лебедях», которые на этот раз летят из Китая.
Но ведь Азия уже в течение десятилетий все
больше и больше задает мировые тренды
не только в производстве, но и в науке,
образовании. Так почему же мир оказался
не готов к такому «стресс-тесту»?
12 В мире науkи | [03] март 2020
Мировая политика
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 13
Мировая политика
На вопрос о том, насколько
глубока наша экспертиза
Китая, насколько точны
методы научного анализа
и прогнозирования тех
процессов, которые происходят
в Азии, отвечает известный
российский востоковед
и китаист, доктор исторических
наук, профессор Школы
востоковедения факультета
мировой политики и мировой
экономики НИУ «Высшая
школа экономики» Алексей
Александрович Маслов.
Доктор исторических наук А.А. Маслов
— Алексей Александрович, признайтесь, если з аболеваний — наша область науки не располага-
бы вам сейчас предложили выбрать страну, ет такими методами. Но при этом мы можем вы-
в которой хотите родиться, выбрали бы Китай? числять различные риски, в том числе и влияние
эпидемий, техногенных катастроф или даже поли-
— Нет, я бы никогда не стал выбирать Китай. Ис- тических переворотов, на развитие как отдельной
следователь не должен идентифицировать себя страны, так и мира в целом. На мой взгляд, ситуа-
с объектом исследования. Многим кажется, что ция с коронавирусом обнажила проблему с край-
если кто-то живет в Китае, в самой глубинке, он все не поверхностным пониманием ситуации в Ки-
про него знает. Это не так. Нам нужно отражать то, тае — политической, социальной, экономической.
что мы изучаем, нужен критический подход, без Безусловно, и у нас, и во многих зарубежных цен-
этого нет ни исследований, ни науки, ни анали- трах есть очень серьезные специалисты по ситу-
тики. В этом плане Россия — как раз очень удач- ации в Китае, но, как видим, тон задают не они,
ный вариант. У нас есть исторически сложивший- а те, кто весьма неглубоко разбирается в соци-
ся особый тип переживания пространства, куль- ально-политических и экономических процессах
туры. Мы можем смотреть на Китай не только как в Азии. Именно это и становится источником мно-
на некое гигантское географическое пространство. гочисленных слухов о том, что «экономика Китая
обрушится» или что коронавирус запущен едва ли
— Поскольку у нас тоже пространство отнюдь не специально самими китайцами, чтобы решить
не малое. внутрипартийные трения. Часто все упирается
в мнение одного-двух людей, нередко случайных,
— Совершенно верно. Мы можем на Китай и во- которые просто не в состоянии осознать все сторо-
обще на Восточную Азию смотреть как на особую ны проблемы. И здесь серьезная многофакторная
культуру — очень сложную, у которой, как и у нас, научная экспертиза должна давать ответ быстро
есть своя логика процессов, свои кризисы, подъ- и четко — и иметь заранее разработанные сцена-
емы. Мы можем себя сравнивать с Поднебесной. рии развития событий, исходя из особенностей
Российское китаеведение всегда смотрело на Ки- развития Китая или Азии в целом. Обратите вни-
тай именно как на предмет самоотражения. мание: даже не самый большой уровень заболева-
емости и тем более летальности нового коронави-
— Вспышка коронавируса в Китае многих на- руса, несопоставимый ни с испанкой, ни с чумой
пугала, поползли панические слухи, заговори- XIV или XIX в., по сути, породил волну п анического
ли о кризисе мировой торговли. Можно ли хоть
как-то предсказывать такие катастрофы?
— Мы как специалисты по Азии не можем
предсказывать время и место возникновения
14 В мире науkи | [03] март 2020
Мировая политика
страха во всем мире. Теоретически в таких случа- с ознания, присущее русской религиозной филосо-
ях в России должен быть хотя бы один крупный фии. Надо гнать такие мысли, потому что они от-
аналитический центр по Азии, способный выдать влекают от действительно серьезных проблем.
в течение короткого времени экспертизу послед-
ствий для Китая, России, всего мира и использо- — Тем не менее в каких-то направлениях мы
вать для этого не метод «один китаец мне расска- ближе к европейскому стилю, а в каких-то —
зал», а, например, многофакторный количествен- к азиатскому. Скажем, в науке мы больше ев-
ный анализ. Можно бесконечно долго рассуждать ропейцы или азиаты?
о «новом востоковедении», но если у вас нет пони-
мания новых методов, достаточного числа нара- — В науке мы значительно ближе к Европе. И не
боток, а главное — отработанной заранее системы только в науке. Наша культура формировалась под
экспертизы, то очередной «стресс-тест» мы можем воздействием европейской культуры. Да мы и сами
и не пройти. немало повлияли на европейскую культуру. Музы-
ка Чайковского так же наполнена итальянскими
С ЗАПАДА НА ВОСТОК мотивами, как и поздняя итальянская музыка на-
полнена мотивами Чайковского. Россия не отделя-
— У нас люди часто обижаются, когда кто-то го- лась от Европы, мы всегда были частью большой
ворит, что Россия — это Азия, хотят, чтобы мы европейской культуры. Политика наша тоже стро-
были Европой. ится по европейским сценариям. Наши учебники
по мировой экономике, международным отноше-
— Этот вопрос очень часто обсуждается, при ниям — по сути европейские, европоцентричные.
том что глубинно он абсолютно бессмысленный. Даже в школьных учебниках 90% всего объема ин-
Вам, может быть, покажется странным, но сло- формации посвящено Западу и западной истории
во «Азия» в Китае и вообще в Азии изначально от- и лишь процентов десять — восточной.
сутствовало. По-китайски сейчас оно звучит как
«ясия», то есть это четкая транслитерация англий- — Потому что Европа к нам ближе.
ского Asia. Пока Китай, Япония, Корея развива- — Нет, потому что мы мыслим как европейцы.
лись сами в себе и сами по себе, они и не задумы- И когда мы начинаем движение к Азии, для нас
вались о том, что они — Азия, а есть еще «не Азия». очень сложно перестроиться. Когда вы приезжаете
Самоотражение началось только тогда, когда туда в Китай, Корею, Японию, вам надо овладевать спе-
пришли европейцы. Тогда китайцы начали пони- циальным комплексом знаний: что означает тот
мать: раз нас называют «Азия», значит они — те, или иной жест, можно ли в приличном обществе
кто называет, — это что-то другое. сидеть вытянув ноги, как подавать визитную кар-
точку, где должен сидеть старший, а где младший
— Но стороны света же у них как-то именова- и т.д. Если вы не выучите этих ритуалов, не овла-
лись? Ведь параллель четкая: восток — Азия, деете этими культурными кодами, то будете ка-
запад — Европа... заться там чужим.
— А в Европе я не буду казаться чужим?
— В Китае все иначе. Это у нас по критерию — Не будете, и не только в Европе, но и вооб-
«восток — запад» строится основная парадигма. ще на Большом Западе. Вы можете не знать язык
А в Китае очень важное для нас слово «восток» оз- местных жителей, но психологически вы будете
начает только сторону света и ничего больше. Ази- с ними на одной волне. Потому что вы одеваетесь
атское сознание делит мир не на Запад и Восток, так же, ведете себя так же, реагируете так же, мыс-
а на Юг и Север. В Китае есть, например, южные лите себя так же. Мы часть большой цивилизации,
и северные школы живописи, южные и северные которая возникла в рамках одной культуры. Куль-
школы поэзии, южные и северные династии и т.д. тура, наука, политика, экономика в России, конеч-
но, европейские.
— Но для нашего сознания важно понимать,
кто мы — Азия или Европа. ВИРТУАЛЬНО О РЕАЛЬНОМ
— Потому что нам кажется, что самое главное — — Однако последние геополитические и макро-
определить свою идентичность. Но очевидно, что экономические события заставляют нас дви-
никаких жестких разделений и демаркацион- гаться в сторону Азии.
ных линий здесь нет. Мы говорим на неазиатском
языке, одеваемся и мыслим себя не как азиаты. — Двигаться в сторону Азии надо было и без этих
Но ведь и Европа отнюдь не гомогенна. Есть такая событий. Но мы слишком долго и упорно иденти-
Европа, как Великобритания, а есть и такая, как фицировали себя именно как Запад. Все евро-
Греция, это совершенно разные культуры. Есть пейское мы уже по определению воспринима-
Азия такая, как Китай, и Азия такая, как Филип- ли позитивно, а азиатское — плохо. «Азиатчина»
пины. Это нам кажется, что там одна «большая по‑русски — до сих пор плохое, негативное слово.
Азия», на что местные жители обижаются. Наше
непременное желание определиться с тем, кто — Но сейчас у нас объявлен разворот на Вос-
мы такие, — это скорее отражение болезненности ток.
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 15
Мировая политика
— И это, как ни странно, в Азии показалось но и в д ругих западных странах, потому что долгое
очень оскорбительным. На мой взгляд, «разво- время оно рассматривалось лишь как часть огром-
рот» был объявлен непрофессиональными людь- ной историко-филологической традиции. Люди
ми, которые на самом деле хотели сделать хоро- изучали языки, культуру, религию, философию...
шо, но не понимали, как работает азиатское со- На этой почве родился гигантский массив восто-
знание. Представьте, вы живете в Азии, в великой коведения, в котором Россия играла важную роль.
стране с многотысячелетней историей типа Ки- В XIX в. всемирные азиатские конгрессы проходи-
тая. И вдруг к вам кто-то решил развернуться ли- ли в России, в Санкт-Петербурге. Но внезапно Вос-
цом. А до этого как он к вам стоял? Это действи- ток начал развиваться не так, как предполагалось.
тельно обидно. Он стал вырываться вверх, вперед.
Когда англичане захватывали Индию, это тоже — Вышел из-под европейского контроля.
называлось «разворотом на Восток». Это абсолют- — Концепция догоняющего развития Восто-
но колониальный термин, который мы использо- ка, в соответствии с которой предполагалось, что
вали, не понимая, что этим уязвляем миллиарды он всегда будет плестись за Западом, сломалась.
людей. Реальный «разворот на Восток» теоретиче- И не потому, что Восток вдруг сделал что-то не
ски должен был изменить все: торговлю, политику, ожиданное. Даже многие ученые из-за недостатка
экономику. Но такого не произошло, а лозунг этот первичной информации проигнорировали факт,
стал просто фигурой речи. К сожалению, многое что тот же Китай всегда, во все эпохи был в мире
из того, что мы провозглашаем в отношении Азии, на первом месте по ВВП. В XIX в. его доля в миро-
остается именно фигурой речи. вом производстве составляла от 25% до 35%.
— То есть он не только сейчас мировая фабри-
Так сложилось, что у России самая протяженная ка, но и всегда ею был?
граница с Китаем. Наша страна граничит с са- — Китайские товары шли по Шелковому пути
мым большим числом азиатских государств, две во все страны древнего мира. Только в XIX–XX вв.
трети нашей территории лежат в Азии, при этом Восток был сломлен и поставлен под контроль ев-
Азией мы себя не мыслим. В этом серьезный па- ропейцев. И нам начало казаться, что это и есть
радокс. Нам уже давно надо было начать «обучать- норматив Востока. Оказалось, нет, норматив его
ся Азии». состоит в том, что он развивается. Как только Вос-
ток вышел из-под контроля, многие западные шко-
— Разве мы ее не изучали? лы — британская, немецкая, французская — пере-
— Формально. Причем в рамках различных смотрели свою систему азиатской экспертизы.
наук от экономики и востоковедения до полито- — И сильно ее изменили?
логии и культурологии. Но изучали мы какую- — Они не отказались от старого. По-прежнему
то абстрактную Азию, которая существует в на- изучаются и древнекитайская поэзия, и японская
шем воображении. В культуре есть такое понятие история. По-прежнему всех восхищают японские
«ориентализм». Это когда в XIX в. среди западных гейши и самураи, изучается история Месопота-
художников, поэтов, философов, музыкантов ста- мии, все это не ушло с повестки дня, но теперь это
ло модным копировать азиатские мотивы. встроено в новую систему, которая имплементи-
— Ария индийского гостя в «Садко», балет «Ше- рует знания в современности. По сути дела, сегод-
херазада», особняк Морозова и чайный дом в Мо- няшнее востоковедение — это понимание того, как
скве... живет Азия как организм. Если мы знаем биогра-
— Это самый типичный ориентализм, где Восток фию человека, мы приблизительно представляем,
на самом деле лишь фон, который очень красиво как он себя поведет в той или иной ситуации и как
смотрится. Тот же чайный дом москвичи называ- с ним надо общаться, если хочешь, чтобы он тебя
ют китайским, но китайцы его как «свое» не опоз- понял.
нают. Смотрят и говорят: «Какой странный рус- Если мы знаем историю какой-то страны, ее по-
ский дом». То, как зачастую мы подходим сегодня литическую культуру, мы понимаем, что скорее
к Востоку, — это тоже ориентализм. Или постори- всего она будет воспроизводиться и в будущем. Та-
ентализм на новом уровне, когда нам кажется: то, кие знания — важная часть экспертизы. Настоя-
что мы предлагаем Востоку, он должен принять щая экспертиза — не просто подсчет ВВП на душу
с благодарностью. Все обстоит не так, и нам надо населения, как часто бывает, не абстрактные раз-
пересматривать свои навыки общения с этим ги- мышления о том, поддержит Китай Россию или
гантским регионом. нет. Это понимание логики процесса. Мы не мо-
жем убедить китайцев, японцев, корейцев думать
ЭКСПЕРТИЗУ ВЕДУТ ЗНАТОКИ как мы. Но мы можем с помощью экспертизы по-
нять, почему они так думают, как они будут посту-
— И кто же может нас этому научить? пать завтра, и в соответствии с этим выстраивать
— Вопрос экспертизы в азиатских отношени- свое поведение.
ях сейчас стоит на одном из приоритетных мест.
Кризис востоковедения был не только у нас,
16 В мире науkи | [03] март 2020
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 17
Мировая политика
— Но для этого нам нужны высококлассные не только читать статьи на китайском или япон-
эксперты. ском языках, но и верифицировать получаемые
данные. Данные, которые приводит китайский
— Сегодня экспертиза — это анализ огромных Госкомстат, столь же точны, как и данные рос-
массивов данных от древней истории до современ- сийского Госкомстата. Но их можно проверить, со-
ной экономики. Актуальные азиатские исследова- поставив десятки баз данных. Простой пример:
ния проводятся не за счет одного или нескольких очень часто в прессе пишут, что Китай всех обма-
человек, какими бы гениальными они ни были. нывает, что на самом деле его население меньше,
Простой пример. Надо понять, кто в Китае прини- чем 1,4 млрд, как они указывают.
мает решения, какие там есть властные группи-
ровки и т.д. А как вы поймете, если это закрытая — Зачем это делать?
страна? Вы видите лишь ареопаг, верхушку, кото- — Чтобы запугать весь мир.
рая управляет страной. Нам надо знать: если один — Как это можно проверить? Мы же не можем
руководитель передвинется на ступеньку вверх, посчитать всех китайцев.
кто будет подниматься вместе с ним, а кто, напро- — Но можно посчитать, например, средний рас-
тив, опустится? Нам надо вычленить систему, про- ход электроэнергии на душу населения, посмо-
следить ее в некоторой аппроксимации, а для это- треть, сколько Китай использует продуктов пи-
го заглянуть назад на 10–15 лет. Но тут оказывает- тания, какова результативность сельского хозяй-
ся, что китайские СМИ не хранят на своих сайтах ства или легкой промышленности, строительства,
архивы. Мы знаем, что там было три-четыре года сколько потребляется бензина... В таких случа-
назад, а раньше — не знаем. Если, конечно, мы ях используют 20–25 параметров. Если цифры
все эти архивы себе заранее предусмотрительно не сильно бьются между собой, скорее всего, дан-
не скачали. Но если отслеживать ситуацию года- ным можно верить. Своевременный анализ, экс-
ми, с помощью компьютерных программ, то мож- пертиза азиатских вопросов — это огромный ком-
но составлять специализированные базы данных. плекс задач, которые должны решаться в мощных
А они позволят понимать, какие движения идут научно-исследовательских институтах. К сожале-
в КНР, какая группа там идет вверх, а какая вниз. нию, на мой взгляд, полноценная экспертиза в Рос-
Если мы при этом еще и видим, какая область про- сии просто отсутствует. У нас есть отличные шко-
мышленности поднялась, а какая притормозила, лы, классные специалисты, но вся структура на-
мы можем предположить, как связаны эти про- столько устарела, что уже не может обслуживать
мышленные и политические группы. Получается интересы государства.
хорошо работающая система, но один человек ее — А как обстоят дела в других странах?
никак не осилит. Исследование — к сожалению, до- — При выходе на Китай в США по каждой пробле-
статочно рутинный процесс. В этом плане мы се- ме работают пять-шесть крупных центров и полу-
годня отстаем. ченные результаты сопоставляются между собой.
У нас этого нет. Посмотрите, что сейчас Штаты
— У нас нет методологии такой продвинутой сделали с Китаем. Они ударили в самые болевые
экспертизы? точки. Они все просчитали и ударили очень гра-
мотно. Ясно видно, что над проблемой работали
— Методы известны, они не секретны, но мы на- неординарные умы.
столько остаемся в матрицах периода «догоняю- — То есть это не лично Дональд Трамп или
щего Востока», что эти методы часто просто не ис- Майкл Помпео придумали?
пользуем. И получается, что касающиеся Азии ре- — Нет, конечно. В США есть группы высоко-
шения принимаются без должной экспертизы. классных и очень антикитайски настроенных спе-
циалистов, которые все крайне грамотно рассчи-
Формально она проводится, но это часто про- тали. Вот это и есть настоящая глубокая эксперти-
сто поверхностный анализ: например, поднима- за, пусть и деструктивная.
ется промышленность Китая или у нее спад, кто
кого снял, а кто кого поставил на такую-то долж- КТО НАЧИНАЕТ, ТОТ И ВЫИГРЫВАЕТ
ность. Но главное не это: нам важно понимать век-
тор движения Азии. Очень большой и серьезный — КНР вкладывает в науку в восемь-десять раз
вопрос, который должен нас интересовать, — где больше средств в пересчете на каждого науч-
и каким будет Китай через 25 лет и, соответствен- ного сотрудника, чем мы. Не значит ли это, что
но, где будем мы. Тут серьезную роль играют мно- у них шансов победить больше и нам пора начи-
го приходящих факторов — от развития в стране нать их бояться?
технологий искусственного интеллекта до возмож-
ной атаки на нее США. И все это надо просчитать. — Если говорить о развитии китайской науки,
Вряд ли какой-то политолог или экономист сдела- тут дело не только в деньгах. В Китае очень хоро-
ет это в одиночку. Еще один момент, который ва- шо работает система реализации этих денег. Глав-
жен для экспертизы, — нам нужны первичные ной проблемой Китая, когда он только начинал
данные. Нельзя пользоваться просто материалами
из англоязычной прессы. Более того, мы должны
18 В мире науkи | [03] март 2020
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 19
Мировая политика
развиваться, была проблема низкой квалифика- Азии, но и из США, Великобритании, Франции,
ции кадров. Сказалась культурная революция, Германии. Современная китайская наука эффек-
когда интеллигенция была уничтожена, а люди го- тивна, она замотивирована, самое главное — она
дами не получали нормального образования. Пер- живая.
вое, что стал делать Китай, помимо открытия рын-
ков, — начал посылать своих студентов на обуче- ВМЕСТЕ МОЖНО, ТОЛЬКО ОСТОРОЖНО
ние за рубеж.
— На недавней пресс-конференции прези-
— Пока мы боролись с утечкой мозгов, они ее дент РАН А.М. Сергеев предложил такую схе-
культивировали? му сотрудничества с Академией наук КНР:
если Китаю нужен наш интеллект, мы можем
— Только культивировали подконтрольно. Когда предложить ему научное сопровождение их
в 2004 г. в КНР поняли, что больше половины сту- проектов. При этом созданные в результате
дентов остаются в США, Великобритании и т.д., такого сотрудничества продукты и техноло-
они установили минимальную зарплату для воз- гии должны принадлежать не только Китаю,
вращающихся на уровне, вдвое превышающем но и России.
среднюю по рынку. Плюс обеспечили им хороший
кадровый рост. Потому что главная задача была — Идея хорошая. У нас подписано очень много
такая: ты должен поехать за рубеж и привезти пе- договоров, этот и следующий годы объявлены го-
редовую технологию. дами научно-технического обмена России и Ки-
тая, так что формально для сотрудничества соз-
— Студенты воровали технологии? дана отличная база. Но есть одно обстоятельство,
— Да, воровали, копировали, и это была созна- который необходимо учитывать. Китай — страна,
тельная государственная политика, потому что которая всегда работала сама на себя. Так сложи-
в конце концов они все это поставили на пользу го- лось исторически, и за последние 2 тыс. лет китай-
сударству. То, что мы сегодня видим, — это не ре- ское мышление не изменилось. Даже когда китаец
зультат только вложения денег, это результат реа- создает с вами совместную научную лабораторию,
лизации государственной программы, направлен- вся система будет устроена так, чтобы созданные
ной на развитие национальной науки. Китайцы технологии и патенты оставались на китайской
публикуют сегодня в престижных цитируемых стороне.
журналах почти в 15 раз больше научных работ,
чем россияне. Почему? Там были созданы гигант- — Они нас обманывают?
ские программы стимулирования публикаций. — Нет, они вовсе не хотят обмануть или что-то
Сначала китайские исследователи публиковались украсть, просто там действительно так устрое-
вместе с известными американскими, британски- на вся система. Поэтому идея создания совмест-
ми авторами, потом они покупали научные жур- ных научных предприятий хорошая, но надо очень
налы, в которых публиковали свои труды. Во всех вдумчиво проработать юридическую базу. А зна-
крупных университетах КНР созданы специаль- чит, нужна серьезная экспертная работа. На мой
ные центры переводов и академического письма, взгляд, лучшим решением может стать создание
чтобы довести число публикаций до максимума. совместных технопарков.
И сейчас мы видим плоды реализации тех про- — В Китае или в России?
грамм стимулирования. — Не имеет значения. Это могут быть технопар-
Бояться китайцев нам, наверное, не надо, ки разной принадлежности, которые работают над
но надо понимать, что во многих областях науки совместными проектами, в договорах между кото-
они уже опережают нас. Кроме большого числа пу- рыми четко прописаны вопросы использования
бликаций, в КНР была создана очень эффектив- полученной интеллектуальной собственности. Это
ная система имплементации открытий. Сегодня нам кажется, что вот мы для китайцев все сейчас
на крупнейшие китайские технологические корпо- просчитаем, а они наладят производство и будут
рации, такие как Huawei или ZTE, работает очень отдавать нам часть прибыли. Такого не будет ни-
много талантливых молодых ученых из России, когда.
Беларуси, с Украины. Когда я спрашиваю у них, — У них так устроено сознание?
почему они выбрали КНР, они указывают три про- — Конечно. Наше сознание западного толка, оно
стых момента. Первый — очень хорошая зарплата кооперативное. Если у нас есть совместный инте-
и условия проживания. Второй — как они сказа- рес, мы вместе что-то создаем, вместе и реализуем.
ли: «Мы работаем в среде, которая нас поднимает, Зачем обманывать, если прибыли всем хватает?
подтягивает». И третий — там видна перспектива. У китайцев психология другая. За всю многоты-
— А у нас она не видна? сячелетнюю историю Поднебесной не было случа-
— У нас она не очевидна. Так что Китай дей- ев, когда другая страна осталась бы в выигрыше
ствительно создал эффективную систему выка- от долгосрочной кооперации с Китаем.
чивания мозгов из всех стран мира — не толь- — Может, мы будем первыми?
ко из России, Восточной Европы и Центральной
20 В мире науkи | [03] март 2020
Мировая политика
— Думаете, на нас эти закономерности не рас- — В Китае вообще все планы осуществляют-
пространяются? К сожалению, они работают для ся. Провалившихся нет. Например, Китай пла-
всех. Так что идея хорошая, но ее надо серьез- нировал продвинуть свои университеты в список
но прорабатывать и разрабатывать. В противном 200 лучших вузов мира.
случае, если мы не будем реализовывать совмест-
ные проекты, наши мозги из академгородков Но- — Как наша программа «5–100» по выведению
восибирска, Томска, Красноярска, из Москвы и т.д. пяти российских вузов в первую сотню мирово-
будут утекать в Китай, потому что там выше зар- го рейтинга.
платы, выше уровень жизни.
— Разница в том, что мы стараемся выйти в вер-
— Учитывая то, что сегодня наши отношения хушку рейтинга лучших университетов мира (THE
с Китаем находятся на подъеме, думаю, у нас World University Rankings), а китайцы уже вышли.
есть хороший шанс договориться. У нас в первую двухсотку вошел только МГУ, за-
нявший 198‑е место. А Китай ввел туда семь своих
— К сожалению, тут все зависит не только от хо- вузов, причем Университет Цинхуа и Пекинский
роших отношений. Действительно, оба наших ру- университет в прошлом году заняли 23‑е и 24‑е ме-
ководителя, и российский, и китайский, говорят, ста соответственно. Так что этот план они осуще-
что между нашими странами отношения сейчас ствили. Китай планировал выйти на первое место
лучше, чем когда бы то ни было. И это правда так. по количеству научных публикаций. Вышел. По-
Объем нашей взаимной торговли в 2019 г. соста- этому, я думаю, научное лидерство к 2035 г. тоже
вил $110 млрд. Меньше, чем у Китая с США, но все возможно.
равно неплохо. Но посмотрите: на территории Ки-
тая сегодня работает более 60 западных вузов. — Но как определить, какая страна более пе-
Нью-Йоркский университет, Ноттингемский, мас- редовая в науке?
са немецких университетов, в которые просто ло-
мятся китайские студенты. Плюс там работают со- — Тут кто как измеряет. Китай прекрасно пони-
вместные лаборатории. То есть китайские студен- мает: побеждает та страна, у которой лучше раз-
ты на лабораторном оборудовании, закупленном вита наука. Удары, которые сегодня наносятся
китайцами по заказу западных специалистов, де- по Китаю, бьют не по китайской промышленности,
лают исследования, например, по фармакологии. а именно по науке. Пока Китай был просто боль-
И потом на территории Китая известные фармако- шой мировой фабрикой, производившей массу де-
логические компании по результатам этих работ шевых товаров, он никого не волновал. Напротив,
изготавливают инновационные лекарства. все им восхищались. Но потом Китай понял, что
надо переходить на высокотехнологичную про-
— Разве российских университетов в Подне- дукцию. И начал лоббировать свои крупные ком-
бесной нет? пании — Huawei, ZTE или Xiaomi, — чтобы там вне-
дряли суперсовременные технологии типа 5G или
— Есть один, в Шэньчжэне. Это совместный про- искусственного интеллекта. Вот в этот момент
ект МГУ и Пекинского педагогического университе- в США заволновались, потому что высокие тех-
та. Для его создания были предприняты гигантские нологии — это территория глобального будущего.
усилия, но сейчас там учится всего 500 человек. И по Китаю тут же был нанесен удар, к которому он
не был готов. Но технологии у Китая есть, и он пре-
— А на сколько он рассчитан? красно понимает, что, если ему удастся выиграть
— Кампус построен на 5 тыс. человек. Это боль- «войну» и довести дело до конца, он станет побе-
шой университет, его корпус — точная копия глав- дителем не только в науке, а вообще в деле науч-
ного здания МГУ. Но там пока нет научных лабо- но-технического обслуживания мира. Это новые
раторий, крупных аспирантских школ. То есть облачные технологии, системы передачи данных,
немцы, британцы, французы, итальянцы, не го- системы обработки информации, суперсерверы,
воря об американцах, создают в своих филиалах которые доступны для потребителей в любой точ-
именно научную среду, подпитываясь уже от ки- ке мира, и т.д. То есть Китай претендует не просто
тайских мозгов, а мы этого не делаем. И результат: на абстрактное наукометрическое лидерство, а на
США — главный «враг» Китая, а американский научно-техническое обеспечение мира, как он сей-
Нью-Йоркский университет там самый крупный. час обеспечивает мировую торговлю. В этом плане
Мы — лучшие друзья, а у нас в КНР всего один уни- Китай сегодня конкурент не только США или Рос-
верситет, который развивается достаточно мед- сии, но и любой стране. И если он победит в этой
ленно из-за бюрократических проволочек. конкурентной борьбе, на смену концепции догоня-
ющего Востока может прийти концепция отстаю-
НАУКА ПОБЕЖДАТЬ щего Запада.
— В КНР на государственном уровне поставле- Беседовал Валерий Чумаков
на весьма амбициозная задача — к 2035 г. сде-
лать страну мировым научным лидером. Полу-
чится?
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 21
Нейронауки
22 В мире науkи | [03] март 2020
НЕЙРОНАУКИ
РЕВОЛЮЦИЯ
В НЕВРОЛОГИИ
Мозг — величайшая тайна Вселенной. Что ученым
удалось понять, а что остается загадкой? Какие
прорывные шаги в нейронауках сделаны в последнее
время и какое практическое применение находят
эти идеи? Доведется ли нам когда-нибудь познать
мозг полностью? Об этом и многом другом — наш
разговор с академиком Михаилом Александровичем
Пирадовым, директором Научного центра неврологии.
— Михаил Александрович, Научный — Действительно, в нашем составе — Ин-
центр неврологии, который вы возглав- ститут мозга, который был основан сра-
ляете, — один из крупнейших в Европе зу после смерти Ленина в 1924 г. с целью
и самый крупный в нашей стране. Чем изучения мозга вождя. В этом институ-
можете похвастаться? те есть целый пантеон, где хранятся моз-
ги В.И. Ленина и И.В. Сталина, лауреатов
— Хвастаться не будем, просто скажем, Нобелевских премий, ученых и писателей,
что за последние два десятка лет нам уда- в частности Д.И. Менделеева и А.М. Горь-
лось в два раза снизить летальность от кро- кого, многих наших академиков. Здесь ве-
воизлияний в мозг, в полтора раза — дутся фундаментальные исследования
от ишемических инсультов, в 11 раз — от тя- структуры и функций мозга человека. Мы
желых форм дифтерийной полиневропатии, занимаемся, например, так называемы-
в два раза уменьшить время восстановле- ми индуцированными плюрипотентными
ния самостоятельной ходьбы при острой стволовыми клетками. За такие исследо-
демиелинизирующей полиневропатии, до- вания несколько лет назад была вручена
вести практически до нуля летальность Нобелевская премия по физиологии и ме-
от тяжелых миастенических кризов, соз- дицине. Мы берем соскоб с кожи, помеща-
дать совместно с коллегами из биологиче- ем в специальную среду и из нее можем вы-
ских институтов препарат, продлевающий ращивать нейроны, то есть самые высоко-
жизнь при фатальном заболевании — боко- чувствительные, высокоорганизованные
вом амиотрофическом склерозе, разрабо- клетки.
тать и усовершенствовать новые техноло-
гии нейрореабилитации, нейровизуализа- — Вы пересаживаете их людям?
ции, профилактики и раннего обнаружения — Пока крысам, у которых смоделирована
сосудистых и наследственных заболеваний болезнь Паркинсона. После этой пересадки
мозга... Сложно все перечислить. животные восстанавливают утраченные
функции и начинают шустро бегать внутри
— Знаю, что в состав вашего центра вхо- клетки. Надеюсь, эти эксперименты ско-
дит еще Институт мозга, где хранится ро перейдут в клинику и помогут облегчить
мозг В.И. Ленина.
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 23
Нейронауки
Академик М.А. Пирадов з аболевания человека, связанные с пораже-
нием центральной и периферической нерв-
жизнь многим миллионам людей не только ной системы.
с болезнью Паркинсона, но и с целым рядом
других тяжелых патологий. — Насколько я знаю, это именно ваша
работа — самые тяжелые состояния.
Институт неврологии, также входящий
в состав Научного центра неврологии, за- — Да, я пришел в ординатуру центра
нимается прежде всего клиническими ис- 40 лет назад. Из них 25 лет до самого по-
следованиями, разрабатывает новые мето- следнего времени руководил отделением
ды диагностики, лечения и профилактики нейрореанимации, где занимался наиболее
наиболее социально значимых заболева- острыми и тяжелыми заболеваниями нерв-
ний нервной системы. Вообще, в невроло- ной системы.
гии сейчас происходит своего рода револю-
ция. Раньше на вопрос, кто такие невроло- — Говорят, что мозг — величайшая тай-
ги, традиционно следовал ответ: это люди, на Вселенной. Вам удалось что-то в этой
которые все знают и ничего не могут. Сей- тайне разгадать?
час ситуация кардинальным образом изме-
нилась. — Не знаю, согласятся ли со мной физики
или космологи по поводу величайшей тай-
— Ничего не знают, но кое-что уже мо- ны Вселенной, но в том, что это самая слож-
гут? ная структура на нашей планете, особых
сомнений нет. Приведу пример. Самый про-
— Ничего не знают, но на совершенно стой червячок имеет 302 нейрона. Для того
ином уровне. Мы теперь многое знаем о ло- чтобы исследовать все взаимосвязи этих
кализации, строении и функциях моз- 302 нейронов, биологам потребовалось око-
га, но как это работает все в целом, пока ло 15 лет. Наш мозг состоит из 86 млрд ней-
не до конца исследовано. Это уже другой ронов. Мы пока не имеем квантовых ком-
уровень познания. пьютеров, и сложно даже представить,
сколько времени надо для того, чтобы ис-
— Ваш институт не только клиниче- следовать все взаимосвязи этих нейронов
ский, но и научно-исследовательский. друг с другом. По нашим прикидкам, ориен-
А что важнее? тировочно несколько миллиардов лет. Дей-
ствительно, мозг — сложнейшая структу-
— Это одинаково важно. С одной стороны, ра. И самое интересное заключается в том,
мы — серьезный научно-исследовательский что мы с вами можем, скажем, изучить
институт, с другой — первоклассный кли- мозг дрозофилы и даже слона. С мозгом
нико-диагностический центр, где своев-
ременно диагностируют и эффективно ле-
чат самые тяжелые и социально значимые
24 В мире науkи | [03] март 2020
Нейронауки
д ельфина, правда, уже много сложнее. мозга, где в момент перехода человека из ве-
Но как может одна сложная субстанция из- гетативного состояния в состояние мини-
учать другую, такую же сложную? Как мы мального сознания впервые повышается
можем сами себя исследовать? Это вопрос кровенаполнение (это проявляется опреде-
философского плана. И в этом, мне кажет- ленными изменениями при функциональ-
ся, одна из проблем. ной магнитно-резонансной томографии).
Мы очень аккуратно об этом говорим, пото-
Мы очень хорошо узнали строение челове- му что уверенности пока нет. Может быть,
ческого тела, прекрасно разобрались с пече- не только там, но и где-то еще. Сейчас со-
нью, ее функциями, сердцем, почками и т.д. вместно с целым рядом групп из Бельгии,
Сейчас мы дошли до мозга. В мире существу- Италии, США мы занимаемся изучением
ет огромное количество проектов, направ- этого вопроса.
ленных на изучение мозга. Есть такой проект
и у нас в стране. Все они ставят своей целью — Это важно с фундаментальной точки
исследование фундаментальных и клини- зрения или с прикладной тоже?
ческих аспектов деятельности мозга. На это
выделяются миллиарды долларов, евро, ру- — Это важно и с фундаментальной точки
блей. Все хотят понять, кто мы. И есть успе- зрения — чтобы понять, где и каким обра-
хи. Но пока нет грандиозных прорывов, в ре- зом появляется то, что сделало человека че-
зультате которых мозг человека стал бы для ловеком, и с прикладной — чтобы понять,
нас чем-то более ясным и понятным. куда именно надо прикладывать усилия,
чтобы вылечить человека. В частности, за-
— Давайте все же поговорим об успе- ниматься стимуляцией определенных зон
хах, которые, несомненно, имеются у вас мозга, чтобы из бессознательного состоя-
в этой области. ния перевести его в состояние сознания.
— Сейчас мы занимаемся очень важной — Каким образом вы видите, что чело-
и интересной проблемой, напрямую свя- век выходит из комы?
занной с человеком, — сознанием. Созна-
ние можно изучать с точки зрения не только — Первый классический клинический
философии, но и нейрофизиологии, нейро- признак выхода из комы в ясное сознание —
патологии и т.д. В наше отделение нейроре- это фиксация взгляда. Существует целый
анимации часто попадают люди, которые, ряд приемов, которые позволяют опреде-
несмотря на тяжелейшее поражение мозга, лить, действительно ли человек фиксирует
выживают благодаря мастерству врачей. взгляд, а не совершает какие-то бессозна-
Но, выживая, они не всегда восстанавлива- тельные движения, которые родственникам
ют сознание. Что такое кома? Любое кома- этого человека могут казаться переходом
тозное состояние заканчивается максимум в ясное сознание. И, надо сказать, нам уже
через две-четыре недели. А чем? Вариантов удалось с помощью навигационной транс-
несколько: это переход в ясное сознание, пе- краниальной магнитной стимуляции пе-
чальный конец, состояние минимального реводить целый ряд больных из состояния
сознания или вегетативное состояние, ког- минимального сознания в состояние ясно-
да у человека сохранены основные функции го сознания. Это, конечно, большое дости-
организма — дыхание и кровообращение, жение. В отношении вегетативного состоя-
но у него нет сознания. ния пока результаты отрицательные. Но мы
ищем новые пути, подходы, режимы сти-
— Выходит, истории про людей, кото- муляции, чтобы реализовать и эту возмож-
рые годами лежат в коме, совсем не соот- ность.
ветствуют действительности?
— Что вам еще удалось?
— Конечно, это уже не кома. Изучая лю- — Сейчас в области реабилитации, в част-
дей, находящихся в вегетативном состоя- ности нейрореабилитации, происходят по-
нии или состоянии минимального созна- настоящему удивительные вещи. Безус-
ния, мы пытаемся найти и изучить регио- ловно, это связано с научно-техническим
ны мозга, где зарождается сознание, потому прогрессом. Мир стремительно меняет-
что в вегетативном состоянии, согласно со- ся. Сегодня мы говорим не только о свободе
временным представлениям, у человека со- коммуникаций, но и о возможности переда-
знания нет. Есть в арсенале неврологов ин- чи своих мыслей на расстояние, превраще-
тересная технология — функциональная нии мыслей в действия.
магнитно-резонансная томография, кото- — Это как?
рая позволяет нам провести такое исследо- — Мы все читали сказки и фантастиче-
вание. Если говорить простым языком, со- ские произведения, где говорилось о том, что
знание, видимо, зарождается в тех участках один персонаж о чем-то подумал, а другой
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 25
Нейронауки
1 2
воспринял этот импульс, который пере- 1, 2. Тренировка на роботизированном комплексе
дался по эфиру. Человечество всегда меч- для восстановления ходьбы Lokomat (Швейцария).
тало превратить мысль в действие. Помни- 3. Тренировка на механотерапевтическом трена-
те известное русское сказочное заклинание: жере с функциональной электростимуляцией и био-
«Сивка-Бурка, вещая каурка, встань передо логической обратной связью Thera-live RT300 (США).
мной, как лист перед травой!»? И чудо-конь 4. Тренировка на роботизированном комплексе для
тут же появляется, как из-под земли. ранней вертикализации Erigo (Швейцария).
— Чистая телепатия. Один из самых ярких примеров такого
— Вот именно. Но возможно ли это? Из- рода — это люди, которые получили травмы
вестна технология, которая считается одной шейного отдела позвоночника и полностью
из самых прорывных в наше время, — это парализованы, но у них абсолютно сохра-
мозг-компьютер-интерфейс. Что это такое? нен интеллект, они могут разговаривать, ду-
В 1924 г. Ханс Бергер открыл биотоки мозга. мать, есть, пить. Эти люди, сидя в инвалид-
И эти биотоки стало возможным регистри- ном кресле, мысленно контактируют с ком-
ровать с помощью электроэнцефалограм- пьютером, установленным у них за спиной
мы. На этом основан диагноз эпилепсии в кармане коляски, и эта коляска, соединен-
и ряда других состояний, например болез- ная с электродвигателем, выписывает фигу-
ни Крейтцфельдта — Якоба. Эта технология ры, двигаясь в разных заданных человеком
работает с помощью снятия биотоков мозга, направлениях, при том что человек не мо-
когда на голову человеку надевается специ- жет шевелить ни одним пальцем.
альная шапочка и он дает какую-то коман-
ду — скажем, включить телевизор. Коман- Речь сегодня идет уже о том, чтобы с помо-
да должна быть очень четкой, концентри- щью этой технологии управлять дронами,
рованной. Тогда через биотоки она попадает беспилотными летательными аппаратами,
в компьютер, где происходит самое слож- машинами, самолетами и т.д., просто глядя
ное — вычленение из хаоса различных сиг- на экран монитора и посылая машинам ко-
налов узконаправленной и ясной команды. манды. Возможно, когда-нибудь мы дойдем
Компьютер с помощью провода или обыч- и до той стадии, когда человеческий мозг
ной передающей антенны передает некий разовьется настолько, что сможет переда-
импульс на телевизор, у которого стоит при- вать мысли другому.
нимающая антенна. Обычная телеметрия.
Телевизор включается. Команда, таким об- — Без компьютера? Или нам все-таки
разом, выполнена. Так же можно переклю- нужен будет посредник? Телепатия в чи-
чить программу или выключить телевизор. стом виде существует?
Этим мы тоже сейчас занимаемся, и это ре-
альность. Человек может включать, выклю- — Я думаю, каждый человек знает этот эф-
чать лампу, поднимать ставни, открывать, фект. Особенно часто это случается с род-
закрывать дверь. ными, близкими людьми. Ты думаешь —
надо позвонить, и он вдруг тебе звонит. Или
ты подумал — он сказал. Бывают и случаи
совершенно необычные, необъяснимые.
26 В мире науkи | [03] март 2020
Нейронауки
34
В п сихологии есть такое понятие — раппорт. но весьма эффективные методы. Например,
Это состояние, когда вы начинаете разгова- если вы правша, пытайтесь все делать ле-
ривать с человеком и вдруг по совершенно вой рукой. И наоборот. Конечно, делать это
непонятным причинам попадаете на одну лучше дома, когда находишься в спокой-
волну. Вы можете видеть его впервые в жиз- ной обстановке. Одна моя знакомая, дама
ни, но вот вы заговорили о чем-то — и ваш в серьезном возрасте, начала переписы-
взаимный интерес к этой теме полностью со- вать стихи А.С. Пушкина левой рукой. Это
впал. Очень часто бывает, что это перераста- мощная встряска для мозга. Ведь если мы
ет в глубокую симпатию. Вы вроде бы всего с вами сейчас попробуем писать левой ру-
20 минут общались — и все равно, встретив кой, кроме каракулей вряд ли что-то полу-
этого человека даже спустя год или десять чится. А у нее через полгода был четкий,
лет, чувствуете с ним какое-то душевное род- почти каллиграфический почерк. Человек
ство. Что это такое? Интересный вопрос. Мы тренировался, и результат в плане улучше-
занимаемся сейчас в основном с пациента- ния когнитивных функций был налицо.
ми, но планируем расширить наши исследо-
вания в области нормальной нейрофизиоло- — А что можно делать еще?
гии мозга. Это не менее важно. — Можно учить языки, стихи наизусть. Вы
можете завязать глаза, опять-таки дома, где
— Знаю, вы сейчас занимаетесь пробле- знаете каждый предмет и не рискуете полу-
мой памяти. Почему это важно? чить травму, и стараться ориентироваться
без помощи зрения. Это непросто, учитывая
— Память — одно из основных свойств то, что мы на 90% воспринимаем мир с по-
мозга. Прежде всего, это возможность обу- мощью зрения. Временно лишив себя зри-
чения. В наших последних исследованиях, тельного восприятия, мы, соответственно,
используя навигационную транскраниаль- резко обостряем другие чувства. Это тоже
ную магнитную стимуляцию, удалось при- влияет на память и другие важные функ-
мерно на 20% увеличить объем памяти у до- ции мозга. Известно, что йоги могут неде-
бровольцев. Думаю, эти возможности мож- лями сидеть в темной пещере, куда вооб-
но будет наращивать и дальше. Сейчас идут ще не проникает свет, почти без воды и еды,
активные поиски в этом направлении. Мно- и в результате их сенсорика предельно обо-
гие боятся болезни Альцгеймера и сосуди- стряется. Они становятся людьми иных воз-
стой деменции. Меня часто спрашивают можностей. Конечно, я не призываю повто-
даже в академических кругах, что делать, рять их опыт. Речь о том, что возможности
чтобы улучшить память, скорость реакции, человека колоссальны и мы действительно
концентрацию внимания. используем их далеко не в полной мере. Точ-
нее сказать, почти не используем. Вместо
— И какие советы вы даете? этого мы придумываем себе многочислен-
— Конечно, есть стимуляторы, которые ных электронных помощников. А собствен-
действительно на какое-то время повыша- ные резервы у нас дремлют.
ют определенные функции мозга. Если же
говорить не о фармакологии, есть простые,
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 27
Нейронауки
1 2
1. Тренировка на механотерапевтическом комплек-
се с разгрузкой веса руки и биологической обрат-
ной связью Armeo Spring (Швейцария). 2. Трениров-
ка на системе виртуальной реальности Nirvana (Гер-
мания). 3. Транскраниальная магнитная стимуляция
на аппарате NBS Eximia (Финляндия). 4. Система
биологической обратной связи для восстановления из видов памяти, мы ухудшим другие
движений Pablo (Нидерланды). функции? Я знала одного артиста ори-
гинального жанра, который считал бы-
— Давайте все же вернемся к этим по- стрее калькулятора, однако в обычной
мощникам. Вы говорили о революцион- жизни двух слов связать не мог, забывал
ных переменах, которые происходят се- слова и путал все на свете.
годня в нейронауках. Что еще в этой об- — Да, есть люди с выдающимися, но одно-
ласти нового? бокими способностями при общей ограни-
— Научно-техническая революция на на- ченности — саванты. У них могут быть за-
ших глазах меняет мир. Если раньше че- предельно для обычного человека разви-
ловек, перенесший тяжелый инсульт, уже ты вычислительные способности или иметь
не мог надеяться на улучшение в дальней- место феноменальная память, но в чем-то
шей жизни, то сейчас с помощью современ- другом они обычно совершенно беспомощ-
ных роботизированных, компьютеризиро- ны, как малые дети. Однако наша стимуля-
ванных устройств значительное восстанов- ция такого эффекта вызвать не может. Самое
ление движений возможно уже в течение опасное при стимуляциях мозга — это раз-
не только первого года, но даже двух-трех витие эпиприпадков. Поэтому перед тем как
лет. Если раньше речь можно было улучшать мы начинаем заниматься этой стимуляцией,
в первые три года после того же инсульта, человеку делают электроэнцефалографию
то сейчас возможно и дальнейшее ее восста- с провокационными пробами — гипервен-
новление. Появилось очень много техноло- тиляцией, фотостимуляцией. Если все хоро-
гий, которые сильно мотивируют пациента шо, человек идет на такого рода процедуры.
на продолжение сложных и длительных тре- — И никаких других опасностей нет?
нировок и дают ощутимый результат. Наш — Нет. Хотя есть вопросы. Пока мы не мо-
центр постоянно этим занимается. Присо- жем сказать, насколько тот или иной эф-
единяются такие методы, как виртуаль- фект будет закреплен, достаточно ли будет
ная реальность, которая помогает больным курса стимуляций для того, чтобы сохрани-
людям адаптироваться, социализировать- лась эта способность к резкому увеличению
ся, навигационная транскраниальная маг- памяти. С помощью стимуляции можно
нитная стимуляция, электрическая стиму- не только активизировать, но и подавлять
ляция определенных зон мозга, и это также тот или иной участок мозга. Это также важ-
дает большой эффект. Мы выполнили целый но, поскольку мы занимаемся структурны-
ряд исследований впервые в мире, в част- ми нарушениями нервной системы. В цен-
ности у больных с инсультами, рассеянным тре проведено около 3 тыс. таких проц едур
склерозом, по восстановлению двигательной с участием примерно 1,5 тыс. больных и до-
функции и снижению спастичности. бровольцев, и мы хорошо видим эффект
— Михаил Александрович, не получит- этой технологии. Но работы предстоит еще
ся ли так, что, увеличив объем одного много.
28 В мире науkи | [03] март 2020
Нейронауки
34
— Михаил Александрович, не могу вас Это очень необычное и продуктивное состо-
не спросить как человека, который мно- яние. Я часто вспоминаю историю, кото-
гие годы занимался коматозными состо- рая связана с Томасом Эдисоном, который
яниями, возвращал людей, что называет- получил более 1 тыс. патентов на изобре-
ся, с того света. Как вы считаете, есть ли тения и был создателем крупнейшей миро-
что-то там, за чертой? вой компании General Electric. Оказывает-
ся, он записывал многие свои выдающие-
— Одна моя родственница, которой я пол- ся замыслы, которые потом превращались
ностью доверяю, была знакома с извест- в патенты, увидев их в том самом погранич-
нейшим нейрохирургом, у которого в об- ном, дремотном состоянии. Он интуитив-
щей сложности было более 100 клиниче- но понял, что во время сумеречного состо-
ских смертей вследствие остановки сердца. яния сознания находятся ответы на целый
У него была редкая кардиальная патология, ряд вопросов, на которые в обычном состо-
которая к этому приводила. И рядом с ним янии бодрствования мы зачастую ответить
все время находились реаниматологи, ко- не можем. Мы отвлекаемся, наше сознание
торые каждый раз запускали ему сердце. часто не сконцентрировано. Эти вопросы
И вот она его как-то раз спросила: «Слушай, могут казаться нам неразрешимыми.
что там, как все происходит?» Человек, ко-
торый много раз это испытывал, сказал ей: Эдисон садился в очень удобное кресло,
«Ты знаешь, все начинается с холода в ногах, клал рядом с собой стальной лист и брал
который поднимается все выше и выше, по- в руку тяжелый металлический шар. Рядом
том становится совершенно жутким, и когда на столике у него лежала ручка с блокнотом.
он доходит до сердца, все меркнет». Это были Он о чем-то размышлял и постепенно погру-
ощущения человека, который побывал «там» жался в это полудремотное состояние. А ког-
не раз и не два. Никаких коридоров, света да мы начинаем засыпать, мышцы у нас рас-
в конце тоннеля, встречи с родственника- слабляются. И когда у него сумеречное со-
ми. Я имею более чем 35-летний опыт рабо- стояние переходило в сон, он непроизвольно
ты в нейрореанимации и часто видел людей, разжимал кисть, шар падал на металличе-
которые вернулись «оттуда». Ни от одного ский лист, раздавался грохот, он просыпал-
из них я не слышал историй об ангелах или ся и сразу же записывал то, что пришло ему
других потусторонних сущностях. в дремотном состоянии в голову. А ведь обыч-
но решение тех вопросов, которые приходят
— Как же можно объяснить все эти ви- в этом полусне, мы, проснувшись, забываем.
дения, о которых часто приходится слы-
шать? Неужели люди все выдумывают? — Надо будет попробовать! Как вы ду-
маете, нам когда-нибудь удастся полно-
— Я не знаю, как это можно объяснить, по- стью познать себя, свой мозг?
скольку мир далеко не всецело познан. Да-
вайте лучше расскажу вам об одном интерес- — Может быть, когда-нибудь это станет
нейшем явлении. Мы все видим сны. Бывает, возможным с помощью кого-то иного, на-
что решения многих вопросов нам приходят ходящегося на другом уровне развития со-
в состоянии, которое называется сумереч- знания, или даже нас самих, если мы ста-
ным состоянием сознания, то есть в состоя- нем качественно иными. Но вряд ли это бу-
нии между сном и бодрствованием, когда мы дет скоро.
пытаемся заснуть и еще не заснули, или ког-
да мы пробуждаемся, но еще не п робудились. Беседовала Наталия Лескова
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 29
Биология
ЗЕМЛЯ АМУРБИОЛОГИЯ
Сложные программы реинтродукции, позволяющие вновь
заселить животных на территорию их обитания, проводятся
для тех видов, которые находятся на грани вымирания или
исчезли в дикой природе. Амурский тигр пока не дошел
до опасного рубежа, но уже сейчас есть участки ареала, где
он исчез из-за деятельности человека.
30 В мире науkи | [03] март 2020
Биология
СКОГО ТИГРА
О возрождении популяции амурского тигра, об охране тигра и среды его оби-
тания, а также о необходимости академического подхода для сохранения по-
пуляции — наша беседа с доктором биологических наук, заведующим лабора-
торией вирусологии ФНЦ биологического разнообразия наземной биоты Вос-
точной Азии ДВО РАН, заведующим лабораторией экологии микроорганизмов
Дальневосточного федерального университета, руководителем Международ-
ного научно-образовательного Центра биологической безопасности Школы
биомедицины ДВФУ Михаилом Юрьевичем Щелкановым.
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 31
Биология
Доктор биологических наук задали вопрос, хотел бы я выступить экс-
М.Ю. Щелканов пертом по проблеме инфекционной заболе-
ваемости особо охраняемых крупных хищ-
— Михаил Юрьевич, почему вы стали за- ников Дальнего Востока — амурского тигра
ниматься сохранением амурских тигров? и дальневосточного леопарда, — я согла-
сился. Со временем я стал изучать пробле-
— По роду своей академической деятель- му в более широком смысле: полностью по-
ности я вирусолог, специализирующийся грузился в эту тему и стал заниматься зоо-
на природно-очаговых инфекциях, возбуди- логией и генетикой тигров.
тели которых — сочлены природных экоси-
стем и могут существовать без участия че- Сейчас мы отсеквенировали несколько
ловека, сельскохозяйственных животных полноразмерных митохондрий — все 17 тыс.
или растений. Но когда человек появляется пар нуклеотидов — амурских тигров.
на территории таких экосистем, возникают В принципе, в генном банке можно найти
эпидемии, эпизоотии или эпифитотии. около десятка полноразмерных митохон-
дриальных геномов, но они принадлежат
Кстати, здесь есть интересный момент. либо животным из зоопарков, либо убитым
Большинство людей считают, что эконо- браконьерами. А в нашем центре реинтро-
мический ущерб причиняют вирусы, пора- дукции сотрудники пошли другим путем.
жающие людей, — грипп, лихорадка Эбола Мы нашли нескольких тигрят, матери ко-
и другие. Но на самом деле максимальный торых исчезли по неизвестным причинам,
экономический ущерб наносят вирусы рас- и воспитывали их в центре реинтродукции
тений, поскольку они оказывают влияние в специальных условиях, при которых они
на продовольственную безопасность и даже не привыкали к человеку. Это сложная за-
на региональную политику. дача, но наши зоологи и этологи — профес-
сионалы, они на этом специализируются.
В период обучения в докторантуре в НИИ Неоценимую помощь в такой работе оказы-
вирусологии им. Д.И. Ивановского мне при- вают АНО «Центр "Амурский тигр"» и Амур-
ходилось много работать в полевых услови- ский филиал Всемирного фонда дикой при-
ях, ездить на Дальний Восток в экспедиции. роды (WWF). Главное условие состоит в том,
И когда институт прекратил свое самостоя- чтобы тигры, выращенные в полузакры-
тельное существование, у меня даже не воз- тых вольерах, сохраняли боязнь по отно-
никало вопросов, куда отправиться. Во Вла- шению к человеку и умели добывать себе
дивостоке у меня уже были хорошие науч- пищу. В рамках этой программы я осущест-
ные и чисто человеческие контакты. влял микробиологическое сопровождение
и следил за состоянием крови животных.
Надо сказать, вирусологи вынуждены об- Из образцов мы о тсеквенировали тот самый
ладать достаточно широкими общебиоло-
гическими знаниями. Это связано с тем,
что вирусы — облигатные внутриклеточ-
ные паразиты, соответственно, понять эко-
логию вируса можно, только поняв эколо-
гию его хозяев. Поэтому, когда однажды мне
32 В мире науkи | [03] март 2020
Биология
м итохондриальный геном диких амурских и успешно размножаться. Счастливый,
тигров, которые сейчас бороздят просторы успешный вид — счастливая особь.
Дальнего Востока.
Но чтобы вид был счастлив, он должен на-
Более того, сегодня мы заканчиваем ходиться в гармонии со средой своего обита-
сборку полноразмерного ядерного генома ния. Без научного академического подхода
амурского тигра. При поддержке государ- нельзя обеспечить сохранение такого вида.
ства и общественных организаций, в пер-
вую очередь Центра «Амурский тигр», мы Федеральный научный центр биоразно-
постепенно выходим на тот уровень, ког- образия наземной биоты Восточной Азии
да можем замахнуться на генетическую ДВО РАН, который ранее назывался Биоло-
паспортизацию значительной части по го-почвенным институтом, как раз зани-
пуляции амурских тигров. Каждый следу- мается сохранением среды обитания тигра
ющий геном будет секвенироваться все де- и всей уссурийской тайги в целом.
шевле и дешевле, и, возможно, лет через 20
у нас будет около сотни полноразмерных ге- — А какова сейчас ситуация с популя-
номов, которые дадут ценнейшую информа- цией амурских тигров? Дальний Вос-
цию об истинном состоянии популяции. Мо- ток экономически развивается, соот-
жет оказаться, что уровень популяции ниже ветственно, разрастается весь регион.
критического, и у нас будут основания с уве- Как в этих условиях будут существовать
ренностью сказать, что она не будет само- амурские тигры?
стоятельно развиваться в среднесрочной
перспективе. Тогда нужно будет добавлять Федеральный научный
свежую кровь. Без генетических исследова- центр биоразнообразия
ний мы не сможем ответить на вопрос, дей- наземной биоты Восточной
ствительно ли популяция в исторической Азии ДВО РАН занимается
перспективе останется устойчивой. Наша сохранением среды обитания
цель состоит в том, чтобы каждый охотовед, амурского тигра и всей
каждый сотрудник охотнадзора получил до- уссурийской тайги в целом
ступ к единой базе знаний.
— Я не хотел бы акцентировать внимание
Вопрос о популяционной генетике тигров на том, что это проблема, скорее — интерес-
имеет и чисто практическое значение, по- ная задача. Условия задачи вы уже сфор-
скольку ареал тигров постоянно расширя- мулировали: как в условиях опережающего
ется благодаря программам реинтродукции развития региона сохранить тренд на рост
на территории, где этот зверь обитал исто- популяции опасного крупного хищника,
рически, но потом был истреблен. По сути, у которого иногда бывает девиантное пове-
это территория вдоль всего Амура. Есть дение, выражающееся в различных формах
даже свидетельства того, что еще в начале агрессии по отношению к человеку? Как
XIX в. отдельные особи доходили до Якутии. в этих условиях сохранить гармонию меж-
Но, скорее всего, это так называемые под- ду рациональным использованием ресур-
вижные самцы, которые могут перемещать- сов уссурийской тайги и сохранением на-
ся на сотни километров. ционального символа России?
И сейчас мы пытаемся этот ареал, пусть Задача непростая, но пока нам удается ее
искусственно, но расширить. Главный во- решать. Во многом эта возможность суще-
прос — как это сделать грамотно, что- ствует благодаря слаженной работе нашей
бы не сузить генетическое разнообразие большой команды, куда входят и охотове-
и чтобы небольшие отдаленные популяции ды, и представители уже названных мною
не оказались на грани вырождения. Нужно общественных организаций, и ветерина-
правильно выбрать политику реинтродук- ры, и академическая наука, которая име-
ции. И здесь без генетических исследований ет серьезные многолетние наработки. Кон-
обойтись нельзя. фликтные животные, конечно, встречают-
ся. Это неизбежно, поскольку каждый тигр
Вот так, отчасти волею судьбы, отчасти рано или поздно дряхлеет, стареет. Кто-то
из-за моего интереса к биологии, я оказался
в центре этих событий. И нисколько не жа-
лею.
— Тигр может быть счастливым?
— Я как биолог считаю: «счастливый»
тигр может поддерживать свою видовую
идентичность и разнообразие внутри вида
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 33
Биология
умирает в тайге, кого-то съедают сопле- немногих особей, которые попадают в пун-
менники. К сожалению, каннибализм у ко- кты передержки. Но и помимо бешенства
шачьих развит, в том числе по отношению есть весьма серьезные возбудители инфек-
к тигрятам. В дикой природе нет места гу- ционных заболеваний, заставляющие ко-
манизму, особенно среди хищников. шек вести себя неадекватно: вирус панлей-
копении (которую часто называют кошачьей
Животные, которые оказываются вблизи чумкой), ринотрахеита, калицивирус кошек.
населенных пунктов, будучи ослабленны-
ми, часто начинают конфликтовать, пусть Еще раз подчеркну: важно, что у нас есть
не с человеком, но с домашними собаками. взаимопонимание между всеми звенья-
Воровать собак — их излюбленный прием. ми цепочки профессиональных взаимодей-
Все-таки это тоже кошка, хоть и большая, ствий — начиная от Департамента по охра-
и к собакам она относится так же, как и до- не, контролю и регулированию использова-
машняя. Собака для тигра — настоящее ла- ния объектов животного мира Приморского
комство. Что, кстати говоря, отчасти тор- края, который возглавляет Д.В. Панкратов,
мозит развитие охотничьего собаководства до руководителя АНО «Центр "Амурский
на Дальнем Востоке. Ведь хорошая собака — тигр"» С.В. Арамилева. Нам активно помо-
это штучный товар, в который надо серьез- гают общественные организации — Амур-
но вкладываться. Впрочем, тигр — далеко ское отделение Фонда дикой природы. Осо-
не главная проблема охотничьего собако- бое место по понятным причинам занима-
водства... ет Центр реабилитации и реинтродукции
тигра и других диких животных, возглав-
Как правило, при виде ляемый В.Б. Кузьменко. Российская акаде-
человека тигр должен мия наук выступает в этой схеме, как и по-
притаиться, но не нападать. ложено, ведущей экспертной организацией.
Он должен не бояться У нас есть четкий план действий. Не могу
человека панически, но при сказать, что мы всегда «белые и пушистые»
этом не проявлять агрессию по отношению друг к другу, иногда искрит,
как и в любой профессии. Но все нацелены
Итак, ослабленный тигр начинает воро- на результат. Не припомню ни одного слу-
вать собак, а порой и домашний скот. А что чая, когда мы сработали откровенно плохо.
еще остается делать немощному хищнику —
есть-то хочется. И у нас есть целая методи- Сегодня группировка тигров на террито-
ка купирования этих конфликтных ситуа- рии России насчитывает около 550 особей.
ций. Например, местное население получает Но охранять тигров только на территории
материальные компенсации. Конфликтно- России не всегда эффективно. Среда обита-
го тигра отлавливают и перевозят в пункты ния не знает государственных границ. Да
передержки. Специалисты выявляют при- и тигр их плохо понимает. Я бы не исклю-
чину его поведения. Иногда причина мо- чал провинции Китая и даже Северную Ко-
жет быть банальной, скажем, больной зуб. рею. О тиграх на территории этих стран
На этот случай, каким бы экзотичным он ни мало что известно. Академическое сотруд-
казался, имеются профессиональные вете- ничество могло бы стать неким дипломати-
ринарные стоматологи, которые умеют ле- ческим импульсом для взаимодействия РФ,
чить зубы даже тиграм (белоснежную улыб- КНР и КНДР.
ку не обещают, но дело свое знают). Бывают
причины серьезнее — инфекционные забо- — В список мероприятий по охране ти-
левания. Есть вирусы, которые хорошо из- гра и среды его обитания может входить
вестны тем, что влияют на поведение коша- создание сафари-парков?
чьих, даже у домашних питомцев. Вирус бе-
шенства обсуждать не будем, хотя тигров — Сафари-парк может быть полезен, если
в отличие от домашних кошек никто не при- он интегрирован в сложную систему при-
вивает от бешенства — за исключением тех родоохранных мероприятий. Важно, что-
бы сафари-парки страны не повторяли худ-
шие африканские примеры. Хочется, чтобы
сафари-парк во Владивостоке стал действи-
тельно флагманом нового академического
подхода к организации комплекса природо-
охранных мероприятий.
— Поговорим о реинтродукции. У тигра
остаются воспоминания о том, как его
поймали, лечили? Как он себя ведет после
того, как побывал в человеческой среде?
34 В мире науkи | [03] март 2020
Биология
— Конечно, это накладывает определен- нужно заниматься комплексно. Необходимо
ный отпечаток. Я не зря упомянул, что это понимать функционирование всей природ-
сложный процесс — содержать тигра так, ной среды, а также среды социальной, кото-
чтобы он не потерял навыков дикого зве- рая зачастую плотно переплетается с пер-
ря. И самая опасная из этих потерь — есте- вой, особенно на отдаленных территориях.
ственная боязнь человека. Как только тигр Понимая все факторы в комплексе, мы мо-
поймет, что человек совсем не страшный жем обоснованно планировать мероприя-
и даже покормит, если подойти ближе, на- тия по предотвращению конфликтных си-
ступает, так сказать, «этологическая смерть туаций. И здесь принципиальна роль Рос-
хищника» (этология — наука об инстин- сийской академии наук. Ведь невозможно
сохранять только самого тигра, его можно
ктах и поведении животных. — Примеч. сохранить лишь вместе с его средой обита-
ния, включая антропогенный прессинг.
ред.). Такого тигра нужно отправлять толь-
ко в зоопарк или сафари-парк. — Что сейчас необходимо сделать, что-
бы этот комплекс мер работал для со-
И, конечно, тигр все помнит. Даже ког- хранения и даже увеличения популяции
да лежит под наркозом, он все чувствует. Я амурского тигра?
не думаю, что у него сохраняются зритель-
ные образы, но благодаря прекрасному обо- — Я не член правительства, а академи-
нянию он запомнит каждого, кто лечил ему ческий ученый. У всех есть своя мера ком-
зубы. Понимает ли он, благо это или вред, петенции. Но я считаю, что на территории
не знаю. Но то, что он помнит каждого, кто юга Дальнего Востока должна функциони-
участвовал в операции, — это наверняка. ровать полноценная федеральная целевая
Однако тигров выпускают в дикую природу, программа под названием «Охрана амур-
и вероятность встречи с ветеринаром слиш- ского тигра и среды его обитания». Я на-
ком мала, чтобы всерьез это обсуждать меренно не использовал слова «естествен-
ная среда», поскольку ее почти не осталось
— Как оборудованы полузакрытые во- (за исключением, разумеется, заповедни-
льеры в центре реинтродукции? ков, да и те вынуждены подрабатывать
экологическим туризмом). Тигр, идущий
— Это достаточно большие вольеры. Ко- по просеке, вырубленной «черными» лесору-
нечно, тигр ограничен в передвижениях, бами, уже находится не в естественной сре-
но, по сути, находится на участке огоро- де обитания. И недобросовестные лесору-
женной естественной среды своего обита- бы сильно рискуют и отчасти провоцируют
ния. Когда мы видим, что можно возвра- тигра. Потому что встреча с тигром зимой
щать его в дикую природу, начинается спе- на такой просеке — тоже вещь неприятная
циальная подготовка к выпуску. Главное (не всегда конфликтная, но всегда неприят-
условие — тигр начинает самостоятельно ная).
добывать себе еду: оленя, кабана. Мы же на-
блюдаем за тем, насколько эффективно он Федеральная целевая программа долж-
охотится. Специальная комиссия по разра- на действовать с упором на среду обита-
ботанным тестам оценивает его охотничьи ния. Второе важное условие: руководители
навыки и то, как он реагирует на человека. этой программы должны находиться здесь,
Как правило, при виде человека он должен в Приморском крае, на постоянной основе.
притаиться, но не нападать. Он не должен В силу того, что основной человеческий ка-
панически бояться человека, но при этом питал нашей страны (и интеллектуальные
не должен и проявлять агрессию. Это тон- ресурсы — не слишком заметное исключе-
кая грань, которую оценивают опытные ние) сосредоточен в европейской части Рос-
дальневосточные специалисты. Только по- сии, руководство большинства федераль-
сле этого принимается решение выпустить ных программ сосредоточено в столице.
тигра в дикую природу. Я не знаю ни одно- Но в случае с охраной амурского тигра ра-
го случая, когда бы мы ошиблись. Если мы бота над программой вполне осуществи-
выпускаем тигра, то он не становится снова ма научно-административным консорциу-
конфликтным. мом в составе Дальневосточного отделения
РАН и организаций, которые я перечислял
У тигров бывают и случаи людоедства, выше. Этот консорциум уже доказал свою
тут ничего не поделаешь: хищник есть хищ- жизнеспособность, и этим необходимо поль-
ник. Но когда дело касается амурского ти- зоваться в государственных интересах.
гра, в большинстве случаев виноват сам че-
ловек. И современная форма браконьерства Беседовала Анастасия Пензина
только способствует этому. Поэтому иско-
ренение случаев браконьерства — уже про-
филактика конфликтных ситуаций. Этим
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 35
Космос Illustration by María Corte
КОСМОС
Даже если
Млечный
Путь кишит
путешествующими
по космосу
инопланетянами,
не следует
удивляться тому,
что никто из них
еще не посетил
Землю
Галактический
архипелаг
Калеб Шарф
36 В мире науkи | [03] март 2020
Космос
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 37
Космос
ОБ АВТОРЕ
Калеб Шарф (Caleb Scharf) — директор Колумбийского астробиологического цен-
тра и автор ряда книг, в том числе «Комплекс Коперника» (The Copernicus Complex,
2014) и «Масштабируемая Вселенная» (The Zoomable Universe, 2017). Ведет для жур-
нала Scientific American блог «Жизнь без границ» (Life, Unbounded), публикуется
во многих других изданиях. Живет в Нью-Йорке.
января 1790 г. девять мятежников с английского
корабля «Баунти» и 19 таитян, среди которых один
младенец, высадились на остров Питкэрн — одно
из самых изолированных мест на планете. Окру-
женный со всех сторон водами южной части Тихо-
го океана и удаленный на сотни километров даже
от ближайших к нему островов, Питкэрн был во-
площением уединенности.
До того как там появились беглецы с «Баунти», в миллионы и миллионы квадратных километров.
на остров, вероятно, не ступала нога человека Многие из них — едва ли более чем скалистые вы-
с 1400-х гг., когда на нем еще обитали полинезий- ступы в окружении кораллов, и даже пригодные
цы. Та община, возможно, существовала на про- для обитания места в каждый данный момент за-
тяжении веков — веков, которые, по-видимому, селены не все. Но все вместе они представляют со-
завершились истощением природных ресурсов, бой обширный участок земель для потенциально-
а также конфликтами с другими, далекими остро- го заселения и развития цивилизации для людей,
вами, которые отрезали им пути торговли и снаб- по тем или иным причинам вынужденных переме-
жения, что привело к фактическому исчезновению щаться через водные пространства Земли.
населения на Питкэрне. То, что было, по крайней
мере на первый взгляд, обитаемым местом, стало Параллели между этой очевидно земной средой
безжизненным пространством до появления в тот и нашим космическим окружением поразитель-
роковой день 1790 г. «Баунти». Примечательно, что ны. В галактике Млечный Путь, по-видимому, су-
прошло 18 лет, прежде чем другой корабль бросил ществует не менее 300 млрд звезд. Самые точные
якорь у Питкэрна, хотя, по свидетельствам посе- оценки, полученные в ходе охоты за экзопланета-
ленцев, они видели суда, проплывавшие вдали. ми — вроде той, что ведется с помощью космиче-
ского телескопа «Кеплер» NASA, — дают основания
История Питкэрна — всего лишь один яркий предполагать, что в этом океане небесных тел, воз-
пример необычной динамики заселения людьми можно, существует более 10 млрд небольших каме-
южной части Тихого океана. В Полинезии, Ми- нистых планет на орбитах, подходящих для под-
кронезии и Меланезии существуют десятки ты- держания благоприятных условий на их поверх-
сяч островов, разбросанных в океане на площади ности. Не исключено, что, как и острова на Земле,
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Простейшая экстраполяция дает основание предполагать, что если в Млечном Пути существуют другие космиче-
ские цивилизации, то они, вероятно, распространились бы по всей Галактике с удивительно большой скоростью. Тогда
почему же мы не нашли неопровержимых доказательств посещения Земли инопланетянами?
Все популярные ответы на эту загадку — то, что мы одиноки, что межзвездные путешествия невозможны, что ино-
планетяне прячутся от нас, — основаны на предположениях, которые граничат с неправдоподобием.
Наиболее вероятное объяснение наблюдаемого одиночества Земли, возможно, состоит в том, что заселение
Галактики происходит волнами и что наша цивилизация родилась на планете, расположенной в захолустье, в период
временного затишья в нем межзвездных исследований.
38 В мире науkи | [03] март 2020
Космос
эти крупинки экзопланет порождают и поддержи- С учетом того, что возраст нашей Солнечной си-
вают системы живых организмов и могли бы стать стемы — около 4,5 млрд лет и что Млечный Путь
некоей сетью перевалочных пунктов для любых сформировался по крайней мере 10 млрд лет на-
видов, решивших мигрировать по межзвездному зад, времени было более чем достаточно, чтобы
пространству. И вот здесь дело приобретает дей- разумные существа оказались на всех пригодных
ствительно интересный поворот. для обитания планетах.
Так же как жители Западной Европы в конце Немаловажно и то, что в упомянутых исследо-
концов поняли, что люди южной части Тихого ваниях распространение жизни рассматрива-
океана расселились на тысячи километров по его лось по-разному. Харт предположил, что процесс
просторам на простых лодках, скользя по волнам расселения происходит «вживую», биологически-
со скоростью всего несколько узлов, мы теперь ви- ми видами, тогда как Типлер представил летящие
дим, что для расселения по нашей Галактике тре- от звезды к звезде стаи самовоспроизводящихся
буются не более чем настойчивость и умеренное зондов-роботов, которые распространяются без
количество космического времени. всяких ограничений. В большинстве сценариев
колонизации нашей Галактики планетные систе-
Хорошо известно, что в 1950 г. за обедом с колле- мы поочередно становятся обитаемыми, если они
гами-учеными физик Энрико Ферми первым осоз- еще не таковы, и в свою очередь служат в качестве
нал этот факт — и, как гласит история, выпалил: производственных баз для экспедиций к новым си-
«Вы никогда не задумывались, где же они все?» стемам. Для самовоспроизводящихся машин Ти-
«Всеми» в данном случае были любые путешеству- плера главным ограничением распространения
ющие по космосу разумные существа, и этот во- служит наличие достаточного количества энер-
прос со временем трансформировался в не менее гии и сырья для воспроизводства каждого после-
известный, хотя и получивший немного неудачное дующего поколения.
название, парадокс Ферми: если технологически
продвинутые существа не исчезающе редки, они Для расселения по нашей
к настоящему времени должны были распростра- Галактике требуются
ниться практически по всей Галактике, однако мы всего лишь настойчивость
не находим никаких признаков их существования. и весьма умеренное
Ферми, хорошо известный своей способностью де- количество космического
лать в уме так называемые грубые прикидки, при- времени
близительно подсчитал, что Млечный Путь был бы
заселен в мгновение космического ока, если каж- Эти радикально отличающиеся друг от друга
дое тиканье галактических часов соответствует подходы выявляют основные трудности при по-
нескольким миллионам лет. строении конструктивных предположений в от-
ношении межзвездной миграции. В любом подоб-
В 1975 г. астрофизик Майкл Харт (Michael Hart) ном исследовании всегда существует множество
выполнил первое по-настоящему количественное важных допущений. Часть из них вполне разумны
и детальное исследование этой идеи, в котором он и легко подтверждаемы, однако другие куда более
выдвинул то, что получило название «факт A Хар- мудрены. Например, все сценарии предполагают
та». Он опирался на отсутствие на Земле в насто- тот или иной вариант уровня развития техники,
ящее время инопланетян. Этот неоспоримый (для используемой для межзвездных путешествий. Бо-
большинства трезвомыслящих людей) факт при- лее того, когда разумные существа сами участвуют
вел Харта к выводу, что в настоящее время в на- в деле покорения Галактики, а не посылают с этой
шей Галактике не существует — или не суще- целью совершенных эмиссаров-роботов, самое су-
ствовало — ни одной другой технологически раз- щественное предположение состоит в том, что жи-
витой цивилизации. Ключ к этому утверждению вые существа способны выжить в межзвездном пу-
(наряду с исходной интуитивной догадкой Фер- тешествии.
ми) лежит в относительно коротком времени, ко-
торое, очевидно, потребовалось бы разумным су- Мы знаем, что путешествие даже с пустяковой
ществам, чтобы распространиться по всей окруж- скоростью, составляющей 10% от скорости света,
ности Млечного Пути размером 100 тыс. световых требует весьма экзотической техники — напри-
лет, даже используя ограниченные возможности мер, двигательной системы на основе термоядер-
двигательных установок, развивающих скорости ных взрывов или колоссальных парусов, надувае-
намного меньшие, чем скорость света. мых светом мощных лазеров. Должна быть также
защита от разрушительных для корпуса корабля
Физик Фрэнк Типлер (Frank Tipler) также изу-
чал эту проблему и в 1980 г. в своей работе пока-
зал, как и Харт, что через несколько миллионов лет
надлежащим образом мотивированная внезем-
ная цивилизация, вероятно, проникла бы всюду.
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 39
Космос
Одинокие в толпе
Из всех возможных ответов на вопрос, почему мы не видели другие космические культуры в Млечном
Пути, возможно, самый правдоподобный состоит в том, что они существуют, но не по соседству с нами.
Эта ситуация может возникнуть, если межзвездные исследования и миграция имеют разрозненный ха-
рактер и идут волнами, когда космические цивилизации периодически расширяют сферу своего рас-
пространения и заселяют ближайшие, избранные планетные системы. Моделирование такого про-
цесса, учитывающее движение звезд и конечный срок жизни каждой цивилизации, дало кластеры
непрерывно обитаемых систем — а также изолированные, почти не населенные области, одна из кото-
рых могла бы дать приют и нашей собственной одинокой планете.
Галактические диаспоры
На изображении, полученном на основе модели, показан результат 10 млн лет освоения 10 тыс. пригодных для
обитания систем внутри куба с ребром примерно 464 световых года. (Число систем, непригодных для переселе-
ния, превышает количество привлекательных систем в 22 раза, но они здесь не показаны.) В этом масштабе звезды
движутся подобно частицам в газе, затрудняя межзвездные путешествия или способствуя им своими траектори-
ями по отношению друг к другу. Космические зонды, посылаемые культурами, рассеянными по этому виртуаль-
ному космосу, летят со скоростью 3 тыс. км в секунду — в 100 раз быстрее средней скорости окружающих звезд,
которая соответствует плотности распределения звезд в нашей области Галактики.
Каждая точка представляет текущее положение заселенной или пригодной для колонизации планетной системы.
В результате моделирования (показано здесь) зонды посетили 6948 из рассмотренных систем, но только 403 из них
стали прибежищем активных колоний; 3052 пригодных для колонизации систем никто не посетил. Это породило
11 независимых звездных «империй», состоящих по крайней мере из десяти колонизированных систем, каждая
из которых окрашена в свой цвет, указывающий на общих предков.
Дополнительные волны колонизации, в результате которых Где
было заселено меньше систем, окрашены в серый цвет. расположена
Блеклые краски показывают системы, в которых больше нет активных колоний: активные
в настоящий момент колонии окружены полупрозрачными пузырьками радиусом в десять Земля?
световых лет, разграничивающими условные сферы влияния любой отдельной системы.
Эта модель — довольно грубое
Не было активных Колонии прекрати- Активные в настоящее приближение к нашему галак-
колоний в течение ли существование время колонии тическому окружению. Солнечная
последнего 1 млн лет 0,5 млн лет назад система может быть расположена
внутри неколонизированной части этого
Десять световых лет куба. Образованные статистическими
флуктуациями траекторий и планетной
архитектуры окружающих звезд, эти
меняющиеся во времени «пустоты» —
не что иное, как области, в которых
обитаемые планеты находятся
вне досягаемости окружаю-
щих цивилизаций.
Более раннее Более позднее
присоединение присоединение
SOURCE: JONATHAN CARROLL-NELLENBACK University of Rochester; Graphic by Nadieh Bremer Более крупный план
40 В мире науkи | [03] март 2020
Космос
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 41
Космос
столкновений с атомами газов межзвездной сре- перемещаться в межзвездном пространстве ока-
ды и способных полностью уничтожить корабль жется слишком высокой даже для цивилизаций,
каменных крошек, встреча с каждой из которых обладающих выдающимися технологическими
на скорости, составляющей немалую долю ско- возможностями. Это, безусловно, могло бы резко
рости света, сравнима с взрывом бомбы. Путеше- сократить число покорителей межзвездного про-
ствия с более скромными скоростями в принципе странства и объяснить хартовский факт А. Или
намного безопаснее, но в результате время переле- же, может быть, рост популяции не служит столь
та между звездами составит несколько столетий сильной мотивацией для полета к звездам, как это
или даже тысячелетий — и далеко не очевидно, как предполагали многие исследователи, особенно для
сохранить экипаж звездолета живым и здоровым цивилизаций, сдерживающих импульсы алчности
в течение времени, намного превышающего про- и развивающих действительно устойчивую модель
должительность жизни человека. существования в своих системах. «Зеленая рево-
И все-таки самые спорные допущения крутятся люция» в конечном итоге может устранить все сти-
вокруг вопросов мотивации и предположений, ко- мулы дальнейшей экспансии, кроме научно-иссле-
торые мы делаем относительно продолжительно- довательских.
сти существования самих цивилизаций и их ко- Более зловещей нотой звучат такие понятия,
лоний. Например, если инопланетные существа как «Великий фильтр», — идея, что существует не-
просто-напросто не заинтересованы в полетах что, всегда ограничивающее биологические виды:
к другим звездам, сама идея о колонизации Галак- скажем, неизбежная неудача в попытках добить-
тики в буквальном смысле рушится. Это стало од- ся «зеленой революции» ведет к стремительному
ним из аргументов, выдвинутых Карлом Саганом вымиранию всей потенциально технологической
и Уильямом Ньюманом (William Newman) в 1983 г. жизни. С другой стороны, возможно, просто при-
в качестве контраргумента к тому, что они назва- родные катаклизмы — начиная с взрывов сверх-
новых и кончая вспышками
Где-то в другом месте Галактики, излучения от черной дыры, на-
возможно, существуют звездные ходящейся в центре Млечного
архипелаги разумных существ, для Пути, — регулярно сокращают
количество галактических оча-
гов жизни в степени, достаточ-
которых космические гости — норма ной для того, чтобы не дать ей
широко распространиться.
Еще более возмутительные
ли «солипсистским подходом» к внеземному разу- предположения включают в себя «гипотезу зоопар-
му. Однако, как указывает мой коллега, астроном ка». В этом сценарии инопланетные властители
Джейсон Райт (Jason Wright), такого рода предпо- мира умышленно держат нас в изоляции и полном
ложение само по себе — не более чем «монокультур- неведении. Стоит упомянуть также то, что я люблю
ное заблуждение». Другими словами: представля- называть параноидальным сценарием: другие ци-
ется невозможным с любой долей точности рас- вилизации существуют, но прячутся друг от друга
суждать о поведении целого сообщества, как если по причине чего-то вроде космической ксенофобии.
бы оно управлялось одним общим для всех разу- Хотя, возможно, есть и более простые спосо-
мом. Мы, люди, определенно не вписываемся в эту бы объяснить отсутствие у нас сегодня каких-ли-
парадигму. И даже если подавляющее большин- бо сведений об инопланетянах. Эти ответы, по-
ство гипотетических космических цивилизаций видимому, имеют те же самые характеристики,
в Млечном Пути не предпринимают попыток соз- что и пример, находящийся буквально под нашим
дать галактические диаспоры, все, что требуется, носом, — изменчивая и очаговая природа заселе-
чтобы распространить признаки жизни и техно- ния людьми островов Южно-Тихоокеанского ре-
логии на сотни миллиардов звездных систем, — гиона. В случае как земной, так и внеземной ци-
лишь одна культура, плывущая против течения. вилизации существуют базисные, универсальные
На самом деле история парадокса Ферми изоби- факторы начиная с ограниченности количества
лует многочисленными спорами относительно ле- подходящих мест, где можно бросить якорь, и кон-
жащих в основе его допущений, а также огромным чая временем, которое может потребоваться насе-
разнообразием предлагаемых «решений». Немно- лению, чтобы подготовиться к дальнейшему про-
гие из этих решений, если таковые и существуют, движению через бездну.
легко поддаются проверке. Хотя ряд из них вклю-
чают в себя идеи, которые достаточно очевидны, Как-то в 2015 г. я со своим коллегой Адамом
другие — в чистом виде научная фантастика. На- Фрэнком (Adam Frank) из Рочестерского универ-
пример, дело может обстоять так, что стоимость ситета обедал в Нью-Йорке, недалеко от кампуса
ресурсов для достижения возможности быстро Колумбийского университета. Так же как и во в ремя
42 В мире науkи | [03] март 2020
Космос
знаменитого обеда с участием Энрико Ферми 65 лет исчезнувших цивилизаций. Суть заключается
назад, разговор зашел о природе существ, осваива- в том, что если промышленная цивилизация мас-
ющих космос. Вдохновляемые способностью Ферми штаба нашей нынешней и существовала несколь-
быстро делать в уме приблизительные оценки, мы ко миллионов лет назад, то мы, возможно, никогда
пытались выработать стратегию поиска, которая об этом не узнаем. Это никоим образом не означа-
позволит совершить как можно меньше необосно- ет, что она действительно существовала, а говорит
ванных предположений и которую можно было бы только о том, что такую возможность нельзя сбра-
каким-то образом проверить или связать с реаль- сывать со счетов.
ными данными. В основе этого интеллектуально-
го упражнения лежала простая мысль, что так же, В течение последних нескольких лет мы изуча-
как и в случае с временными обитателями остро- ли наиболее важные, галактического масштаба,
ва Питкэрн, волны первооткрывателей или посе- следствия этих идей в рамках исследования, про-
ленцев могли приходить и уходить дальше по про- водимого под руководством Джонатана Кэрролл-
сторам Галактики, а человечество возникло в один Нелленбэка (Jonathan Carroll-Nellenback) и при
из таких периодов одиночества. участии Джейсона Райта из Университета шта-
та Пенсильвания. Ключевым прорывом стала раз-
Эта идея имеет непосредственное отношение работка серии агентных компьютерных моделей,
к исходному хартовскому факту А: что на сегодня подкрепленных традиционной «бумажно-каран-
на Земле нет ни одного свидетельства существова- дашной» математикой, которые позволили нам
ния внеземных разведчиков. Но она ведет дальше, выстроить более реалистичную картину того, как
ставя вопрос, можем ли мы получить имеющую разумные существа могли бы перемещаться по Га-
смысл оценку пределов галактической жизни, лактике, которая и сама по себе полна движения.
ограничивая точную продолжительность време-
ни, в течение которого Земля могла оставаться вне Если вы сделаете снимок звезд, расположенных
поля деятельности инопланетян. Вполне возмож- в паре сотен световых лет от Солнца, то обнару-
но, что когда-то давным-давно инопланетяне при- жите, что они двигаются как [броуновские] части-
летали и улетели. Ряд ученых в течение многих лет цы в газе. По отношению к любой фиксированной
обсуждали возможность поиска артефактов, ко- точке в этом пространстве звезда может переме-
торые могли бы остаться после таких посещений щаться быстро или медленно и практически в лю-
нашей Солнечной системы. Масштаб необходи- бом направлении. Сожмите картинку до масшта-
мых поисков трудно заранее предсказать, но если бов в несколько тысяч световых лет, и вы заметите
ограничиться одной Землей, то ситуация здесь гигантское общее орбитальное движение, увле-
оказывается более определенной. В 2018 г. еще кающее звезду, подобную нашему Солнцу, вокруг
один из моих коллег, Гэвин Шмидт (Gavin Schmidt) центра Млечного Пути, совершающего полный
из Института космических исследований им. Год- оборот приблизительно каждые 230 млн лет. Звез-
дарда NASA, вместе с Адамом Фрэнком предпринял дам, расположенным ближе к центру Галактики,
критическую оценку того, можно ли вообще выяс- требуется заметно меньше времени, чтобы завер-
нить, существовала ли когда-либо ранее промыш- шить полный круг. Кроме того, существуют быстро
ленная цивилизация на нашей планете. движущиеся звезды гало, ныряющие в галактиче-
ский диск и выныривающие из него, которые обра-
Как фантастично это ни покажется, утверждают зуют сфероидальный рой, окружающий этот диск.
Шмидт и Фрэнк (а с ними и большинство ученых-
планетологов), но время на самом деле очень легко А это означает, что для цивилизации, огляды-
стирает практически все следы технологической вающейся вокруг себя в поисках звезды для ис-
цивилизации на Земле. Единственным реальным следования, то, что находится ближе всего, и то,
свидетельством спустя миллион и более лет оста- что будет самым близким в будущем, с течением
нутся изотопные или химические стратиграфиче- времени значительно меняется. Хорошей иллю-
ские аномалии — странные признаки, такие как страцией этого служит наша Солнечная система.
синтетические молекулы, пластики или радиоак- Прямо сейчас ближайшая к нам звезда, Проксима
тивные осадки. Ископаемые остатки и другие па- в созвездии Кентавр, расположена от нас на рас-
леонтологические маркеры настолько редки и на- стоянии 4,24 световых лет; но примерно через
столько зависят от особых условий формирования, 10 тыс. лет она приблизится на расстояние всего
что в этом случае вряд ли расскажут нам что-либо. 3,5 световых лет, значительно сократив длитель-
ность возможного межзвездного путешествия.
И действительно, современная урбанизация кос- Если бы мы подождали 37 тыс. лет, нашим бли-
нулась около 1% поверхности планеты, что даст жайшим соседом на время стал бы красный кар-
палеонтологам далекого будущего лишь неболь- лик Росс 248, который окажется на расстоянии
шую зону для поисков. Шмидт и Фрэнк приш- около трех световых лет от нас.
ли также к выводу, что пока еще никто на Земле
не предпринимал исчерпывающих поисков таких Чтобы смоделировать эту изменяющуюся звезд-
не встречающихся в дикой природе признаков ную карту, в нашей модели был использован трех-
мерный куб звезд, который двигался так же, как
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 43
Космос
и звезды в небольшой части реальной Галактики. для поселения планету принимает промежуточ-
Затем в модели инициировался «фронт» расселе- ное значение, где-то посередине между высокой
ния путем выбора части звезд в качестве носите- и очень низкой, могут случиться чрезвычайно ин-
лей цивилизации покорителей космоса. У этих ци- тересные вещи. А именно, обычные статистиче-
вилизаций было конечное время жизни, поэтому ские флуктуации числа и расположения подходя-
планетная система могла стать необитаемой. Кро- щих планет на отдельных участках галактическо-
ме того, каждая цивилизация, прежде чем обрести го пространства могут породить кластеры систем,
способность запускать космические роботы или которые постоянно посещают или на которые пе-
начать первые попытки переселения на ближай- реселяются волна за волной межзвездные путеше-
шую из соседних звезд, имеет определенный пе- ственники. Представьте себе, что это архипелаг,
риод ожидания. Все эти факторы можно было ви- группа или цепь островов. Оборотная сторона су-
доизменять, корректировать и исследовать, чтобы ществования таких кластеров состоит в том, что
посмотреть, как они влияют на результат. Для соз- они обычно окружены большими областями неза-
дания большого диапазона возможных исходных селенного пространства. Если кластеры разбро-
параметров неровный фронт заселения распро- саны слишком редко и значительно удалены друг
странялся через межзвездное пространство. Ско- от друга, то не возникает желания прикладывать
рость этого движущегося фронта и служит ключом усилия по их заселению.
для сравнительной оценки и подтверждения воз-
можных решений исходной загадки Ферми. Может ли этот сценарий «галактического ар-
хипелага» прояснить ситуацию на Земле? Как
То, что мы обнаружили, одновременно и просто, ни удивительно, может. Например, если типич-
и лихо закручено. Во-первых, естественное, напо- ная планетная цивилизация может существовать
добие молекул в газе, движение звезд в Галактике миллион лет и лишь 3% планетных систем пригод-
означает, что даже самые медленные межзвезд- ны для колонизации, то существует вероятность
ные зонды, летящие со скоростью 30 км в секун- около 10%, что планета вроде Земли еще ни разу
ду (почти в два раза больше теперешней скоро- не посещалась, по крайней мере за прошедший
сти «Вояджера-1», 17 км/с, с которой он удаляется миллион лет. Другими словами, не будет такой уж
от нашего Солнца), гарантируют, что фронт рас- неожиданностью, если мы обнаружим себя в оди-
селения пересечет Галактику гораздо быстрее, ночестве.
чем за 1 млрд лет. Если мы учтем другие движения
звезд, связанные с вращением Галактики или бы- И наоборот: этот сценарий предполагает, что
стрым перемещением звезд гало, этот временной где-то в другом месте Галактики существуют кла-
интервал сожмется еще больше. Иными словами, стеры, архипелаги разумных существ, для кото-
как и предвидел Ферми, заполнить всю Галакти- рых соседи по космосу или гости — норма. Чтобы
ку жизнью не представляет труда. Однако степень имела место какая-либо из описанных выше си-
заполнения Галактики зависит от числа имею- туаций, никаких радикальных гипотез не требу-
щихся в ней действительно подходящих для рас- ется. Нужны лишь не более обычного числа пла-
селения планет (отдавая дань эпическому научно- нет и определенный характер звездного движения
фантастическому роману Кима Стэнли Робинсона относительно кружащихся звезд Млечного Пути.
2015 г. «Аврора», мы назвали это «эффект Авроры»), И хотя справедливости ради следует отметить,
а также от продолжительности существования ци- что можно лишь высказывать предположения от-
вилизации на планете. носительно принципиальной возможности любого
вида межзвездных перелетов и вероятности того,
В одном из крайних случаев легко сделать Галак- что раз умные существа в конце концов его пред-
тику безжизненной, просто сократив число подхо- примут, остальные факторы — это просто параме-
дящих планет и заставив цивилизацию существо- тры, которые нужно правильно подобрать. Часть
вать, скажем, всего 100 тыс. лет или около того. Эти из них, например такая величина, как число при-
факторы легко нивелировать, заполнив космос по- годных для обитания планет, уже на повестке дня
селениями активных покорителей Галактики. Если астрономов по мере того, как мы расширяем наши
подходящих планет достаточно много, то средняя знания об экзопланетах. Другие, такие как про-
продолжительность существования цивилизации должительность существования цивилизации, —
почти не играет роли. Если сохраняются техноло- предмет интенсивного исследования, поскольку
гии, позволяющие цивилизациям осуществить пер- мы пытаемся совладать с нашими собственными
вый межзвездный перелет, то достаточное их коли- проблемами планетарной устойчивости.
чество сможет продолжить освоение космоса и в ко-
нечном счете заполонить всю Галактику. Есть вероятность, что мы найдем свидетельства
существования населенного звездного архипелага
Но наиболее убедительные и теоретически ре- или происходящего в настоящее время продвиже-
ализуемые ситуации возникают как раз меж- ния фронта колонизации. Новой интересной стра-
ду этими экстремальными возможностями. Ког- тегией может стать перенаправление наших усилий
да вероятность встретить в Галактике пригодную
44 В мире науkи | [03] март 2020
Космос
по поиску внеземного разума и технологий не про- трех веков, Земля, возможно, просто проходит че-
сто на изучение отдельных, известных экзопланет, рез еще один период изоляции, прежде чем ее сно-
а на выявление областей Галактики, в которых то- ва омоют космические волны пангалактической
пография звезд сама располагает к межзвездной жизни.
колонизации или созданию обитаемого кластера.
До последнего времени наша трехмерная карта Га- Главный вопрос, как и в случае с полинезийски-
лактики была крайне ограниченной, но с помощью ми поселенцами, заключается в том, останется ли
таких инструментов, как обсерватория «Гея» Евро- еще на нашей планете цивилизация, когда все это
пейского космического агентства, картирующая случится.
миллиард астрономических объектов и регистри-
рующая движение звезд, мы, возможно, сумеем со- Перевод: А.П. Кузнецов
ставить карту таких горячих точек.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
Впрочем, истинный парадокс парадокса Ферми
заключается в том, что это вовсе и не парадокс. Одни посреди Млечного Пути // ВМН, № 11, 2018.
Как показывает работа моих коллег, это совер- Interstellar Migration and the Human Experience. Edited by Ben
шенно естественная ситуация, когда пригодная R. Finney and Eric M. Jones. University of California Press, 1985.
для жизни обитаемая планета, такая как Земля, The Great Silence: Science and Philosophy of Fermi’s Paradox.
не выказывает никаких видимых свидетельств Milan M. irkovi . Oxford University Press, 2018.
того, что она когда-либо посещалась или служила The Fermi Paradox and the Aurora Effect: Exo-civilization Settle-
пристанищем для внеземных разумных существ. ment, Expansion, and Steady States. Jonathan Carroll-Nellenback
Это утверждение справедливо независимо от того, et al. in Astronomical Journal, Vol. 158, No. 3, Article No. 117; Sep-
отсутствует ли в Галактике другая технологи- tember 2019.
чески развитая жизнь или же она буквально ки- If There Are Aliens Out There, Where Are They? Mario Livio and
шит межзвездными исследователями. Так же как Joe Silk; ScientificAmerican.com, January 6, 2016.
и Питкэрн, который по-видимому, оставался нео- Starship Humanity. Cameron M. Smith; Scientific American Spe-
битаемым в Тихом океане на протяжении целых cial Editions, October 2016.
w w w.sci-ru.org [03] март 2020 | В мире науkи 45
Физика
46 В мире науkи | [03] март 2020
Illustration by Andrea Ucini ФИЗИКА
СЭК СТПРЕРЕИММЕНЯТ
ЩЕЛЯМИ
Обновленный классический эксперимент
устанавливает новые квантово-механические
истины и прокладывает путь к альтернативной
стратегии квантовых вычислений
Урбаси Синха
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
«Двухщелевой опыт» показал, что и свет, и вещество — это и частицы, и волны, и продемонстри-
ровал принцип суперпозиции — то, что частицы могут находиться в нескольких состояниях и ме-
стах одновременно.
Недавно ученые проделали версии эксперимента с тремя щелями вместо двух. Видоизмененный
опыт раскрыл новые детали того, как следует рассчитывать суперпозицию с учетом граничных
условий щелевого опыта.
Трехщелевой опыт к тому же оказался полезным для квантовых вычислений. Он предоставляет
шансы сформировать трехмерные квантовые биты (вместо обычных двумерных), которые, возмож-
но, помогут создать квантовые компьютеры, пригодные для решения практических задач.
[03] март 2020 | В мире науkи 47
Физика
ОБ АВТОРЕ Щелевые эксперименты
Урбаси Синха (Urbasi Sinha) — физик из Научно-иссле Широко известный двухщелевой опыт позволил установить
довательского института им. Венкаты Рамана в Бангалоре, два краеугольных принципа квантовой теории: принцип корпу-
а также ассоциированный член Института квантовых вычис- скулярно-волнового дуализма (концепцию, согласно которой
лений Университета Уотерлу и Центра квантовой информа- вещество и свет — одновременно и частицы, и волны) и прин-
тики и квантового управления Торонтского университета. Ее цип суперпозиции (представление, что частицы могут нахо-
исследования сосредоточены на экспериментальной кванто- диться в нескольких состояниях и местах одновременно).
вой информатике и квантовых вычислениях. Недавно ученые провели версии этого эксперимента не с дву-
мя, а с тремя щелями, распахнув двери для новых теоретиче-
ских и технологических прорывов.
Основы интерференции
Частицы, проходя через щели, ведут себя как волны. Там, где
гребни двух волн, попадая на экран, сливаются в одну точку,
они складываются. Когда встречаются гребень и впадина, они
взаимно ослабляются. В результате образуется «интерферен-
ционная картина» из чередующихся светлых и темных полосок.
Пластина
со щелями
(вид сверху)
Свет
ПО МЕТКОМУ ЗАМЕЧАНИЮ НОБЕ- Гребень Впадина
ЛЕВСКОГО ЛАУРЕАТА Ричарда Фейн-
мана, вся тайна квантовой механики за- Усиливающая интерференция
ключена в двухщелевом эксперименте.
В этом эксперименте, впервые предло- Гасящая интерференция
женном в 1801 г. британским ученым-эн-
циклопедистом Томасом Юнгом, пучок
фотонов — частиц света — направляют
на непрозрачный экран с прорезанны-
ми в нем двумя щелями.
Когда свет достигает проекционного экрана, на- сохранялась, как если бы одна частица интерфе- Illustrations by Nick Bockelman
ходящегося за ним, он образует характерную «ин- рировала сама с собой. Еще более странно то, что,
терференционную картину»: светлые полоски пе- если вы помещаете у щелей детектор, чтобы заре-
ремежаются с темными. Такая картина получа- гистрировать, через какую именно щель прошла
ется только в том случае, если фотоны ведут себя частица, интерференционная картина исчезает.
как волны, а не как точечные частицы, и гребни Вместо этого на экране вы получаете две светлые
и впадины волн, проходящих через две щели, ин- полоски — ровно то, что вы ожидали бы увидеть,
терферируют друг с другом, местами суммируя если бы через щели проходили точечные частицы,
световые волны, а местами взаимно их уничто- а не волны, — как если бы сам акт измерения ме-
жая. Когда Юнг проделал этот эксперимент, ис- нял природу частиц.
пользуя усовершенствованную установку, каза-
лось, было установлено, что свет — это волна, а не До настоящего времени двухщелевой экспери-
частица. мент с присущей ему концептуальной простотой
остается одним из самых интригующих опытов
Или все же частица? Странным образом в экс- из когда-либо проводившихся. Он был многократ-
периментах, проведенных спустя несколько ве- но повторен с частицами как света, так и мате-
ков, в которых ученые позаботились о том, чтобы рии. Он ясно демонстрирует странность кванто-
в каждый момент в направлении щели испускал- вой механики: свет, равно как и материя, — фак-
ся лишь один фотон, интерференционная картина тически и частица, и волна одновременно. Эта
48 В мире науkи | [03] март 2020