Кандидат технических наук, экс-заместитель декана естественнонаучного факультета Университета ИТМО и экс-заместитель руководителя Центра микроэлектроники и нанотехнологий — и это только часть научной деятельности Анжелы Андреевой. Сегодня она возглавляет направление бионики в Научно-образовательном центре на базе Президентского физико-математического лицея № 239. За время работы она написала несколько десятков научных работ и получила множество патентов. В 2005–2006 гг. начинающий ученый Анжела Андреева стала победителем конкурса грантов Санкт-Петербурга для молодых кандидатов наук. Через 3 года — она уже победитель конкурса научных достижений молодых ученых. Разработала множество авторских курсов. Начав со специальности оптик-физик, она уже 17 лет занимается бионикой.
— Анжела, расскажите, чем занимается бионика, откуда она появилась и как влияет на развитие современных технологий и жизнь обычных людей?
— Наш мир перешел в шестой технологический уклад — новый этап экономического развития, основанный на нано-, био-, инфо- и когнитивных технологиях, а также искусственном интеллекте, Big Data и робототехнике. На протяжении всей истории огромное число технологических и научных достижений основывалось на изучении природных процессов и явлений. Бионика не исключение — это прикладная междисциплинарная наука, изучающая принципы структуры и функции живой природы для их применения в технических устройствах и технологиях. Например, появление небоскребов стало возможным после изучения стебля подсолнуха. Другой пример — гидрокостюм, который был создан после изучения кожи дельфина. И еще много всего из самых разных сфер: от авиации до медицины.
— Я правильно понимаю, что, наряду с биокибернетикой и биомеханикой, бионика занимается вопросами использования животных в различных сферах жизни человека? Другими словами, участвует в создании своеобразных «киборгов», подчиняющихся воле человека. Почему ученые считают, что выгоднее использовать, например, насекомых, а не создавать универсального робота?
— Насекомые, как и люди, — это живая батарейка, а значит, не требуется расходовать силы и средства на создание блока питания. Если говорить непосредственно о насекомых, благодаря их небольшому размеру они могут попасть в самые труднодоступные места. Например, подобных «киборгов» можно использовать при поиске людей в завалах после землетрясения. Конечно, существуют нюансы, как, где и что прикрепить на теле животного. Хотя в этом уже есть большие продвижения.
— Осталось только, чтобы животные и насекомые захотели это делать.
— У каждого живого существа имеется определенная «кнопка управления» — как в советском фильме «Приключения Электроника». Всегда есть что-то, на что живой организм реагирует. Одни реагируют на свет, другие — на запах. Кто-то — на ультразвук. Это называется рефлексия. С аспирантами я ставила эксперимент над мадагаскарскими тараканами: с помощью звукового сигнала мы направляли самца в нужную сторону. Для этого использовали звук, издаваемый самкой таракана. Поэтому рефлексируют все, надо лишь найти эти «слабости».
— Может, проще вживить животному специальное приспособление в мозг?
— Этого не требуется. Достаточно подобрать нужное воздействие на определенный биологический вид, этого достаточно. Например, нас повсюду окружают электрические волны разной частоты. Скажем, птицы летят на зимовку по электромагнитным волнам. Если электромагнитное поле меняется, птицы сбиваются с маршрута, а иногда и вовсе начинают падать на землю. Дельфины, киты выбрасываются на берег и т. д. Тем более у насекомых нет мозга в нашем понимании. Их жизнедеятельностью управляют органы обоняния и осязания — усы, лапы и т. п.
— А возможно изменить, скажем, размер мухи, шмеля, муравья или заставить популяцию особей развиваться иначе в интересах человека?
— Это уже генная инженерия. Для этого в стволовые клетки надо внести изменения — внедрить нужную программу. Современная медицина уже использует такой подход и благодаря этому лечит многие страшные заболевания у людей. Мы знаем, что современная наука научилась клонировать животных. Все помнят овечку Долли. Можно вырастить любой орган человека. Ничто не мешает взять личинки насекомых и вырастить целый рой и т. д.
— А если животным интегрировать искусственный интеллект?
— Ну, Илон Маск уже вживил чип в мозг обезьяны, и она играет в компьютерные игры. Думаю, технически все возможно. Возникает другой вопрос: какую программу заложить? Пока ученых и общество останавливает этический аспект. Человечество уже много чем владеет, и все эти игры с ДНК и РНК ограничиваются нормами здравого смысла и морали, а также, конечно, государственным надзором. В 2019 г. в Китае ученый Хэ Цзянькуй был приговорен к 3 годам тюрьмы и штрафу за проведение медицинских процедур без лицензии и незаконные эксперименты. А годом ранее он объявил о рождении детей с измененным геномом.
— Поговорим о роевом поведении дронов. Здесь зачастую также копируется поведение птиц — мурмурация. Это искусственный интеллект позволяет дронам двигаться синхронно, не сталкиваясь друг с другом?
— Интернет наполнен всевозможными шоу дронов. У нас, в Петербурге, их тоже проводят. И все это — обычное управление человеком, которое происходит на разных частотах. Человек думает и пишет программу, потом берет в руки пульт управления, и начинается шоу. У дронов нет мыслей. Даже сложно представить, чтобы дроны начали думать. Предположим, летит дрон – доставщик пиццы и на полпути думает: «Что-то ветер сильный, не полечу дальше, вернусь назад». Нет, дрон будет выполнять программу, которая создана человеком. Безусловно, есть определенные датчики контроля, искусственный интеллект, отслеживающий работу системы. Поэтому дрон всегда будет вести себя так, как захочет человек. Другое дело, что именно человек может захотеть, но это опять вопрос этики.
— Искусственное выращивание биологических организмов, сращивание робототехники с живыми существами — все это, грубо говоря, можно назвать созданием «новой цивилизации»?
— Я бы сказала, что мы создаем параллельную техническую цивилизацию, которая будет жить по определенным законам. У нас уже есть машины, которые управляются автопилотом, вертолеты, самолеты и многое другое. Возникает главный вопрос: способны ли машины и искусственный интеллект полностью заменить человека? Думаю, что нет. Мы научились делать искусственное зрение, слух, вкус. Единственное, чего нет у машин, — это эмоции. Ни компьютер, ни какая-либо другая техника не испытывают эмоций. Вместо этого в любой машине заложен алгоритм. Даже если мы считаем, что в какой-то момент искусственный интеллект превосходит по эрудиции или знаниям некоторых людей, это просто количество комбинаций, которые компьютер может перебрать за определенный промежуток времени. Эмоции присущи только человеку, что и отличает нас от бездушной машины.
— Вы сказали, что развитие науки сдерживают этические аспекты. Однако это номинальное слово, и в разных местах планеты понятие этичности может быть разным. Поэтому рано или поздно, здесь или там, захотят опробовать технологии на людях.
— Вполне может быть. Мы же помним о бесчеловечных экспериментах над людьми, которые проводились в фашистской Германии в середине прошлого века. Это касается и политики Рейха — геноцид целых наций, который поддержали многие страны Европы. История знает и другие случаи, когда одна страна под воздействием другой державы была вынуждена менять собственную этику. В 2023 г. Япония пересмотрела почти 100-летний закон о сексуализированном насилии. Тогда благодаря «мягкой силе» США, оказываемой через различные фонды, японцам было запрещено вступать в половой контакт с лицами, не достигшими 16-летнего возраста. Ранее минимальный возраст составлял всего 13 лет. Мы очень часто наблюдаем, как сильные страны в моменте способны навязать свою «этичность» (мы сейчас не обсуждаем, плохая она или хорошая). Поэтому сильные будут навязывать свои правила, и неважно, приемлемо для вас это или нет. Когда изучаешь животный мир, приходишь к выводу: в природе все законы подчинены процессу выживания. Человечество, по сути, тоже выживает, но немного на другом уровне.
Получается, что, прежде чем говорить об этике, требуется стать лидером. Во всех остальных случаях проблему этики будут решать другие.
— К сожалению, это так. А кто сейчас является лидером в области бионики?
— Поскольку каждое ноу-хау и любые подобные технологии носят секретный характер, можно говорить, основываясь только на открытых (публичных) источниках, что в число лидеров входят США, Россия, Китай, Япония и Южная Корея. Сюда можно добавить Тайвань, но только потому, что там производится 90% всей микроэлектроники.
— Что нужно молодому человеку, чтобы заниматься бионикой?
— Бионика как область знаний требует глубокой междисциплинарной подготовки. Для работы в ней необходимы фундаментальные знания физики, химии, математики, информатики, биологии и ряда смежных наук. Развивать это направление могут университеты самого широкого профиля. Однако тут важно другое: в наше время материальный аспект зачастую стоит у студентов на первом месте. Другими словами, им не до науки. Вместе с директором колледжа Максимом Яковлевичем Пратусевичем мы решили, что формировать у детей интерес и любовь к науке необходимо не в вузе, а уже со школьной скамьи. В Петербурге мы открываем Научно-образовательный центр на базе Президентского ФМЛ № 239. Ключевой акцент в его работе будет сделан на научно-практическом направлении. Для ребят прикладные навыки особенно важны и интересны — это помогает понять, для чего нужны получаемые знания и как их можно применить в реальной жизни. А если отвечать на вопрос: «Что нужно молодому человеку, чтобы заниматься бионикой?», то прежде всего следует отметить желание и искренний интерес.