Хотя до сих пор не производились опыты по регенерации конечностей у человека с помощью электродов, некоторые исследования позволяют полагать, что под действием электрической стимуляции заживление может происходить быстрее. Ученые лаборатории ортопедических исследований Колумбийского университета обнаружили, что, помещая электроды на область перелома и подавая на них низкочастотные электрические импульсы, можно ускорить срастание кости. В некоторых случаях кости срастались вдвое быстрее обычного. В настоящее время Беккер проводит серию экспериментов ка сердце, применяя электроды в качестве средства, способствующего восстановлению поврежденного органа.

Еще одно интересное наблюдение принадлежит англичанке Синтии Иллингворт из детской больницы в Шеффилде. Она обнаружила, что у ребенка примерно до одиннадцатилетнего возраста палец, поврежденный не далее первой фаланги, может регенерировать без всякого медицинского вмешательства. У одного пятилетнего мальчугана вырос заново весь кончик пальца: кость, ноготь и кожа — при полном отсутствии специального лечения. Это позволяет, предположить, что если регенерирующим фактором является некое химическое вещество, которое мы теряем с возрастом, то, возможно, биохимикам удастся отыскать нужное сочетание химических веществ, которое вырабатывается у детей и отсутствует у взрослых. Дэн Нейфелд из Университета имени Джорджа Вашингтона, работающий над проблемой химической стимуляции восстановления конечностей, убежден, что такая регенерация возможна. "Обладает ли человек способностью к регенерации? — спрашивает он. — Я уверен, что обладает". И добавляет: "Если бы я в это не верил, я бы бросил свои эксперименты".

С первых попыток, относящихся к концу 40-х годов, трансплантация прошла долгий путь. Сейчас пересадки почек и роговицы стали обычными операциями, и в настоящее время пересадку почек успешно переносит большинство больных. И все же многие виды трансплантации до сих пор находятся в стадии эксперимента. Это один из передовых рубежей медицины. С каждой успешной пересадкой почки ученые все больше узнают о том, как действует иммунная система, как организм учится принимать чужеродные белки и при этом борется с болезнями. Близится время, когда мы получим ценные результаты и при других операциях по пересадке.

Однако проблемы отторжения и трудности хранения органов таковы, что пересадки органов благотворны далеко не для всех. У тех, кто не может рассчитывать на пересадку, остается другая надежда, и эта надежда — новая технология бионики.

5. Новая технология бионики[6]

Специализированные органы и системы — органы чувств, пищеварительная система и органы размножения — эволюционировали миллионы лет, позволяя выживать и функционировать все более сложным формам жизни. В результате возникли органы удивительной эффективности и чрезвычайно хитроумно устроенные. Так, глаз лягушки способен заметить и взять на прицел любое насекомое в радиусе, доступном для ее языка. У гусей столь высоко развита система координации глаз и мозга, что они могут точно прокладывать свой курс на огромных расстояниях, пользуясь, судя по всему, определением положения звезд и визированием по ориентирам точно так же, как моряки, оснащенные секстантами и хронометрами.

Не одну сотню лет люди пытаются копировать изобретения природы. Дневники Леонардо да Винчи, например, испещрены набросками летательных аппаратов, смоделированных по принципу строения крыла птиц. А в сентябре 1960 г. на базе американских ВВС Райт-Паттерсон в Дейтоне (штат Огайо) состоялась конференция ученых, занимающихся конструированием механизмов и приборов "по проектам природы". Они собрались, чтобы формально отметить создание новой науки, изучающей природные процессы и технологию подражания им. На этой конференции родилось слово "бионика", полученное от слияния греческого слова "биос" (что значит "жизнь") и суффикса — ик (что значит "подобный"). По определению Джека Стила, психиатра, математика и специалиста по электронике ВВС США, бионика — это "наука о системах, которые функционируют по образу живых систем и таким образом напоминают или копируют живые системы".

В те времена ВВС интересовались живыми существами с целью разработки более эффективных систем обороны. Одни из первых экспериментов были направлены на то, чтобы узнать, каким образом улитки определяют направление, ориентируясь по магнитному полю Земли. Ученые изучали также строение кожи дельфина, пытаясь разработать покрытия судовых корпусов, которые уменьшали бы сопротивление воды и позволяли бы повысить скорость при экономии топлива.

Разумеется, изучение бионики не ограничивается интересами министерства обороны. Бионика занимается и такими всеобъемлющими проблемами, как создание искусственного интеллекта — для применения в компьютерах — и создание запасных частей человеческого организма — для применения в медицине и продления жизни.

Бионика — гибридная наука. Занятые ее проблемами ученые являются специалистами не только в биологии и зоологии, но и в медицине, инженерных науках, математике, физике, химии, электронике, психологии и логике. Эта область исследований пользуется достижениями почти всех других областей, начиная от текстильной промышленности (например, создание легчайших парашютов по образцу крыла птиц) и кончая микрогравировкой по металлу, необходимой для конструирования микроминиатюрных блоков памяти, которые требуются для создания искусственного интеллекта и в других новых областях науки. Медицинская бионика позаимствовала в далеких, на первый взгляд, областях идеи и технологию создания "запчастей" человеческого тела.

Материалы, применяющиеся в бионике, в большинстве своем носят новые для нашего слуха названия: это волшебные волокна, такие, как орлон, дакрон, найлон; пластмассы, такие, как полиуретан, метилметакрилат, полиэтилен; редкие металлы, вроде титана, хромокобальтовые сплавы, соединения кремния, различные типы нержавеющей стали и сплавы тикониума.

Основное достоинство перечисленных материалов заключается в том, что иммунная система организма их не отторгает. Поскольку иммунная система распознает только белки, а эти материалы состоят не из белков, они не подвергаются ее атаке. Более того, новые материалы не только совместимы с тканями нашего тела, но многие из них становятся как бы основой, на которой сам организм наращивает новую ткань. Расширенную, поврежденную аорту (некогда это была распространенная и неизбежная причина смерти) теперь можно легко подремонтировать дакроновым протезом: его подшивают к истонченной артерии, а затем природа, слегка изменяя свой привычный курс, покрывает эту основу здоровой живой тканью.

Заменители могут не только занять место поврежденной конечности или органа — зачастую они даже во многом дублируют функции "оригинала". Выполненные из неорганических в своей основе материалов почки работают, сосуды несут кровь, сердца бьются. Электронные водители ритма сердца (кардиостимуляторы), синтетические мышцы, чувствительные (сенсорные) окончания на кончиках пальцев — все это создается теперь искусственным путем, и новинки технологического прогресса обещают нам, что скоро глухие будут слышать, слепые — видеть, безногие — ходить.

Бионические приспособления бывают четырех видов (некоторые из них прикрепляются снаружи, другие вживляются в организм): протезы, по своему назначению наружные — зубные или протезы конечностей; заменители — например, искусственный плечевой сустав; синтетические — сухожилия, созданные из искусственных волокон, и искусственные — т. е. механизмы, заменяющие собой орган.

Возможно, многие из нас знакомы с протезами благодаря одному из героев романа "Остров сокровищ" — пирату, по прозвищу Длинный Джон Сильвер. Потеряв ногу в сражении, он заменил ее деревяшкой, для которой в настиле палубы возле штурвала было сделано специальное углубление, чтобы ему было удобнее стоять у руля. Помним мы и капитана Хука[7] из пьесы "Питер Пэн": ему крокодил откусил руку, и вместо кисти у него был железный крючок — оружие, достойное пирата, но, разумеется, не подходящее для тонких манипуляций. А ведь именно деревянные ноги и крючки сотни лет служили людям протезами — заменителями недостающих конечностей.