Безграничное будущее: нанотехнологическая революция - [72]
Чтобы понять, что нанотехнологии могут сделать для медицины, нам нужно представить, как выглядит тело с молекулярной точки зрения. Человеческое тело можно рассматривать как верфь, строительную площадку и поле битвы для молекулярных машин. Оно функционирует замечательно хорошо, используя системы настолько сложные, что медицина до сих пор не понимает, как многие из них действуют. Неудивительно, что довольно часто это приводит к неудачам.
Молекулярные машины выполняют всю повседневную работу организма. Когда мы жуем и глотаем, эти движения совершаются с помощью мышц. Мышечные волокна состоят из пучков молекулярных волокон, которые сокращаются, скользя относительно друг друга.
В желудке и кишечнике молекулярные машины, которые мы называем пищеварительными ферментами, расщепляют сложные молекулы пищевых продуктов, образуя меньшие молекулы для использования в качестве топлива или в качестве строительных блоков. Молекулярные устройства в слизистой оболочке пищеварительного тракта переносят полезные молекулы в кровеносную систему.
В легких, молекулярные накопители, называемые молекулами гемоглобина, поглощают кислород. Сердце, приводимое в действие молекулярными волокнами, перекачивает в клетки кровь, наполненную топливом и кислородом. Мышцы сокращаются, расходуя их. В мозге они управляют молекулярными насосами, которые заряжают нервные клетки необходимой энергией. В печени они управляют молекулярными машинами, которые строят и разрушают целый ряд молекул. Так можно описать всю работу тела.
Тем не менее, каждая из этих функций иногда перестает работать из-за повреждения или врожденного дефекта.
Для роста, заживления и обновления тканей тело является строительной площадкой. Клетки берут строительные материалы из кровеносной системы. Молекулярный механизм, запрограммированный генами клетки, использует эти материалы для формирования костей и коллагена, для создания совершенно новых клеток, для обновления кожи и для заживления ран.
За исключением зубных пломб и других искусственных имплантатов, все в человеческом теле создается с помощью молекулярных машин. Они строят молекулы, в том числе и другие молекулярные машины. Они убирают старые или ненужные структуры, иногда используя для этого такие механизмы как пищеварительные ферменты, чья цель расщеплять сложные молекулы.
Во время создания ткани целые клетки движутся, подобно амебам: вытягиваются вперед, прикрепляются, подтягивая материал внутри себя, и освобождают прежнее место прикрепления. Отдельные клетки представляют собой активную структуру, состоящую из компонентов, которые могут быть разрушены или заменены. Некоторые молекулярные машины в клетке специализируются на уничтожении молекул, которые имеют признаки повреждения, что позволяет заменить их свежими молекулами, созданными в соответствии с генетическими программами. Компоненты внутри клеток образуют свои сложные связи за счёт самосборки, то есть за счёт прилипания к надлежащим партнёрам.
Способность восстановления уменьшается с возрастом. Зубы изнашиваются и крошатся и не заменяются; волосяные фолликулы перестают работать; на коже появляются морщины. Форма глаза становится более неподвижной, развивается дальнозоркость. Молодые тела могут быстро сращивать сломанные кости, делая их крепче, чем раньше, но остеопороз делает старые кости настолько хрупкими, что они ломаются при небольшом нажиме.
Иногда восстановительные функции начинают выполняться, когда в этом нет необходимости из-за отсутствующего или дефектного генетического кода. При гемофилии кровотечение не прекращается из-за того, что потеряна способность свертывать кровь. Мышечная ткань нарушается у одного из 3300 мужчин при мышечной дистрофии, при которой мышцы постепенно замещаются рубцовой тканью и жиром; молекулы «дистрофин» не существует. Серповидная клеточная анемия возникает из-за излишнего количества молекул гемоглобина.
Параплегики и квадриплегики знают, что некоторые части тела плохо заживают. Повреждение спинного мозга — очень серьезный случай, к тому же в результате многих несчастных случаев неправильно срастаются ткани и появляются рубцы. Но если ткани восстановятся удачно, травма не будет источником постоянных болей.
Нападение на тело извне превращают его в поле битвы, где агрессоры иногда одерживают верх. Паразитические черви и простейшие, грибы, бактерии и вирусы, различные виды захватчиков научились жить, проникая в организм, и с помощью своих молекулярных механизмов используют строительные блоки организма для своего роста. Чтобы противостоять этим попыткам, тело мобилизует защитные механизмы иммунной системы — армаду своих собственных молекулярных машин. Белые кровяные тельца, похожие на амебы, патрулируют кровеносную систему и проникают в ткани между другими клетками в поисках паразитов.
Как иммунная система отличает сотни видов клеток, которые должны быть в организме, от вторгающихся клеток и вирусов, которых там не должно быть? Это центральный вопрос комплексной науки иммунологии. Ответ, пока еще только частично понятый, предполагает сложное взаимодействие молекул, с помощью которого распознаются чужие молекулы, отличая их по форме. К ним относятся свободно плавающие антитела, которые немного похожи на неуклюжие управляемые ракеты. А также подобные им молекулы, расположенные на поверхности белых кровяных телец и других клеток иммунной системы, что позволяет им распознавать чужеродные объекты при контакте.
Впервые книга "Машины создания" была издана в твёрдой обложке издательством Энкор Букс (Anchor Books) в 1986 году, а в мягкой обложке – в 1987. Интернет-версия переиздана и адаптирована Расселом Вайтейкером с разрешения владельца авторских прав. Подлинник на английском языке находится на сайте Института предвиденияпо адресу: http://www.foresight.org/EOC/.
Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.
Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.
Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.
Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.
Настоящая книга представляет собой интереснейший обзор развития инженерного искусства в истории западной цивилизации от истоков до двадцатого века. Авторы делают акцент на достижения, которые, по их мнению, являются наиболее важными и оказали наибольшее влияние на развитие человеческой цивилизации, приводя великолепные примеры шедевров творческой инженерной мысли. Это висячие сады Вавилона; строительство египетских пирамид и храмов; хитроумные механизмы Архимеда; сложнейшие конструкции трубопроводов и мостов; тоннелей, проложенных в горах и прорытых под водой; каналов; пароходов; локомотивов – словом, все то, что требует обширных технических знаний, опыта и смелости.
Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.