Технологии лечения наследственного рака
В 1990 году начался и в 2003 году закончился масштабный международный проект по идентификации всех генов в ДНК человека. Планировалось определить последовательность трех миллиардов химических оснований ДНК — нуклеотидов, и составить базы данных по проведенному исследованию. Сегодня эта информация доступна любому пользователю интернета. Исследователи и разработчики новых видов лекарств от болезней, которые передаются наследственным путем, могут пользоваться этими базами, чтобы улучшать инструменты для анализа получаемых в ходе научной работы данных. Например, благодаря проекту ученым удается гораздо эффективнее использовать ДНК-чипы, которые позволяют идентифицировать определенные гены в анализируемом образце.
«Используя ДНК-чипы, мы можем отмечать изменения в структуре генома каждого отдельного человека. По сути, у нас у всех одинаковый геном, но различия во внешности или внутреннем строении организма определяются именно этими изменениями. Также изменения в геноме ответственны за появление большинства наследственных болезней», — пояснил в ходе лекции «Открытого университета» Лаури Аалтонен, профессор, директор программы полногеномных биологических исследований в Хельсинкском университете.
Тем не менее, ученым до сих пор очень сложно определить, какой именно ген вызывает развитие болезни — например, рака. Экспериментально можно наблюдать за целевыми группами больных и здоровых людей и отслеживать различия в их ДНК, но наследственная предрасположенность к раку может быть у любого человека. Кроме того, эта предрасположенность может не только передаваться от родителей к ребенку, но и быть следствием какого-либо функционального дефекта в гене. И, наконец, рак — это болезнь, которая сильно зависит от внешних факторов: от того, как человек питается, каким воздухом он дышит, как много у него вредных привычек.
«Все эти факторы могут вызывать мутации в ДНК, и когда они накапливаются, уровень риска заболеть раком возрастает. Именно поэтому заболевают, в основном, уже взрослые или старые люди. Наследственный же рак опасен тем, что в этом случае мутации в ДНК есть уже у новорожденного. Соответственно, человек может заболеть в юности. Но если мы сможем определять гены наследуемого рака, врачи смогут понимать, каким людям необходимо обязательно пройти генетический тест, чтобы предупредить болезнь», — добавил профессор Хельсинкского университета.
Технологии для пожилых — независимость от чужой помощи
По статистике Евросоюза, количество пожилых людей к 2050 году будет таким, что на одного пенсионера будет приходиться всего три работающих человека. Старение в большинстве случаев сопровождается физическим ослаблением организма и нарушением функционирования мозга: пожилые люди требуют дополнительного внимания и ухода со стороны близких и государства. Сегодня важны решения, которые будут помогать пожилым людям обслуживать себя самостоятельно и продолжать активную жизнь, несмотря на те или иные болезни.
«Среди молодежи распространены вредные пищевые привычки. Многие не занимаются спортом, либо отдают предпочтение экстремальным развлечениям. В результате здоровье у них истощается быстрее, и процент людей, которые больше не могут обслуживать себя самостоятельно, растет. Кроме того, многие люди рождаются с какими-либо нарушениями работы организма, кто-то становится инвалидом в результате несчастного случая. Во всем мире растет количество больных опасными заболеваниями; согласно одному из прогнозов, через 25−30 лет 30% населения Европы будет страдать от диабета», — сказала Ольга Штепанкова, профессор прикладной кибернетики Чешского технического университета.
Для лечения болезни Паркинсона можно использовать глубокую стимуляцию мозга с помощью электрического тока. В результате человек, у которого наблюдался сильный тремор, может самостоятельно ходить, держать в руках предметы и даже танцевать.
С помощью систем пространственного ориентирования специалисты могут предупреждать возникновение опасных бытовых ситуаций в домах людей со слабоумием. Для этого в помещении необходимо устанавливать так называемые интеллектуальные системы контроля работы тех или иных приборов, например, газовых плит, водопроводных кранов. А с помощью систем спутниковой навигации можно следить за передвижениями людей, страдающих потерей когнитивных функций мозга.
«Для этого требуется постоянное удаленное наблюдение и финансовых средств. Но это — путь к прогрессу. Если мы сможем предотвращать несчастные случаи с людьми пожилого возраста, то сможем сэкономить деньги для тех, кому они нужны для срочного лечения. Именно поэтому в ЕС финансируют соответствующие научные проекты», — прокомментировала Ольга Штепанкова.
Лечение многих болезней, в том числе диабета, стоит недешево. Поэтому больные тратят очень много средств на лечение осложнений, которые возникают в результате пренебрежения к контролю за протеканием болезни. При диабете человек должен постоянно следить за уровнем сахара в крови, за своим весом, проверять гликемический индекс продуктов питания. Ольга Штепанкова отмечает, что сегодня современные технологии позволяют создать такие приборы, которые будут собирать данные о состоянии организма диабетика в автоматическом режиме. Это могут быть специальные браслеты, которые работают на тех же технологиях, что используются, например, в мобильных приложениях-шагомерах. Информация с таких браслетов может передаваться лечащему врачу. В результате он сможет оперативно заметить, что больному требуется помощь для предотвращения осложнений, и это будет не только удобно, но и экономически выгодно.
Технологии продления жизни
Современные технологии смогут не только продлевать период активной жизни у людей, но и увеличивать само время жизни до 150−200 лет. Это станет возможным благодаря использованию протезов, уверен Юрий Баулин, ведущий инженер Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова, сотрудник естественнонаучного факультета Университета ИТМО. Однако создание полностью бионического тела пока невозможно из-за ряда биологических и технических сложностей.
«В организме человека есть много систем, с использованием которых должна происходить интеграция протезов. Чтобы протезы работали, необходимо поддерживать нормальное состояние организма: температуру тела, количество гормонов. Сейчас в этом заключается сложность, потому что многие системы еще недостаточно изучены. Также есть несколько технических проблем. Например, пока нет достаточно мощного накопителя энергии для автономной подзарядки систем в искусственном теле», — отметил Юрий Баулин.
Кроме того, актуальна проблема психологического принятия обществом искусственного тела. Дело в том, что с помощью протезов или приборов, увеличивающих мозговую активность, человек сможет быстрее передвигаться и думать, а это приведет к дискриминации по отношению к людям с биологическими телами. Однако разработка протезов и их реализация происходят достаточно медленно, чтобы общество могло постепенно привыкнуть к искусственному телу. Сотрудник Университета ИТМО предположил, что оно появится через 30 лет, и сможет продлевать время жизни человека до 150 лет — примерно на такой период функционирования рассчитан головной мозг.
«Эти системы могут быть полезны людям с травмами, космонавтам в дальних путешествиях, спасателям, которые работают в экстремальных условиях, и многим другим. Сейчас человеку требуется все больше и больше информации каждый день — почему бы просто не подключить мозг к компьютеру? Скажу больше: если окажется, что такое „чипирование“ мозга станет популярным и эффективным инструментом, то эта процедура может стать обязательной. Человечество как-то должно продолжать эволюционировать. Естественную эволюцию мы остановили с помощью медицины. Искусственное тело будет следующей стадией развития нашего вида», — сказал Юрий Баулин.
Технологии вместо водителя автомобиля
Первый автономный автомобиль изобрел еще Леонардо да Винчи. Это была самоходная тележка на пружинном приводе. Сегодня производители анонсируют автомобили с частично автономным управлением в качестве сенсации и прорывной технологии, но для успешной реализации этой разработки требуется решить множество технических и даже этических проблем.
Когда человек управляет автомобилем, перед каждым решением он использует органы чувств для того, чтобы сформировать «картинку» происходящего вокруг, оценивает ситуацию, прогнозирует ее развитие, а затем определяет, что делать дальше: поворачивать налево, направо, тормозить. Первые две стадии работы человеческого мозга сегодня легко могут заменить технологии: спутниковая навигация, радары, видеокамеры, сканирующие лазерные дальномеры, ультразвуковые датчики и другие сенсорные системы. Компьютер может сложить все эти данные и смоделировать развитие ситуации с помощью машинного обучения.
«Но почему уже сейчас на дорогах не ездят автономные автомобили? Мы пока пользуемся только автопарковкой и другими системами-помощниками. Дело в том, что люди принимают решение не только на основе внешних данных, но и с помощью интуиции. Представим следующую ситуацию. По трассе движется автономный автомобиль. Он приближается к пешеходному переходу, сигнал светофора показывает, что автомобиль может продолжать движение. Но на переходе оказываются люди-нарушители. В то же время на обочинах также стоят люди и ждут зеленого сигнала. Что должна решить программа в этом случае? Позволить машине задавить людей на обочинах или на пешеходном переходе? Кто будет нести ответственность за такие происшествия? Программисты?» — задает риторические вопросы Кристоф Мазур, научный сотрудник Имперского колледжа Лондона и Лондонской школы экономики и политических наук.
Кристоф Мазур подчеркнул, что внедрение автономных автомобилей позволит сократить пробки в городах и организовать более равномерные транспортные потоки. Для этого потребуется разработать систему «общественных» автомобилей, которые будут забирать людей с работы, из магазинов тогда, когда это нужно. В среднем автомобиль простаивает на парковке 96% времени своей эксплуатации. А если использовать это время для того, чтобы перевозить других людей, удастся сократить количество транспорта в городе, уверен британский ученый. Кроме того, это будет решать и некоторые экологические проблемы.
Технологии позволят украсть ваши деньги
Каждому известны случаи, когда с банковского или электронного счета пропали средства, а мошенники обманули и «развели» на деньги того или иного пользователя социальных сетей. Директор лаборатории компьютерной криминалистики Университета ИТМО Павел Кузьмич рассказал в ходе лекции и о других случаях, когда информационные технологии становятся опасными для людей. Он отметил, что информационные технологии не принесут вреда, если грамотно ими пользоваться.
«Люди забывают, что любые информационные системы подвержены различным хакерским атакам, вирусам и прочим угрозам, и начинают передавать свои личные данные через непроверенные каналы связи или с помощью сомнительного программного обеспечения. Даже если способ передачи данных уже не раз опробован, стоит задуматься: а где накапливается и хранится та информация, которую вы передаете? Можно ли ее извлечь или перехватить? Можно. Для этого достаточно завладеть вашим телефоном на 10 минут и привязать к нему, например, дублирующую учетную запись на сайте Интернет-банка», — сказал Павел Кузьмич.
Он привел и другие примеры того, как слишком общительные и неосторожные пользователи сети становятся жертвами мошенников. Преступник может шантажировать пользователя тем, что обнародует его сообщения откровенного характера, если человек не заплатит определенную сумму денег. Кроме того, мошенники подделывают сайты известных банков, меняя одну букву в URL-адресе сайта. Пользуются злодеи и схемой выманивания денег с помощью рассылок по электронной почте, где предлагают купить те или иные товары через фальшивые сайты. Нередки случаи скимминга — считывания данных банковской карты с помощью специального прибора, установленного над картоприемником в банкомате. Поэтому обналичивать деньги со счета лучше в банке.
«Завладеть вашими личными данными сегодня очень просто, если вы невнимательны и повсюду их афишируете. Выкладывайте для публичного доступа только ту информацию, за которую вам не будет стыдно, и которая не может повредить вашему финансовому состоянию. Для онлайн-покупок лучше пользуйтесь отдельной картой, на счету которой хранится небольшая сумма денег», — советует директор лаборатории Университета ИТМО.
Технологии для работы с информацией
В пространстве всемирной сети можно найти любую информацию, если знать, где ее искать и как с ней работать. Некоторые данные, которые появляются в результате деятельности человека, настолько важны для общественности, что скрывать их нет смысла или даже экономически невыгодно. Такие данные называют открытыми.
«Государство предоставляет в общественный доступ бесплатную информацию, например, Центральный банк публикует финансовые данные. Бизнесмены, используя эти сведения, проводят сделки, зарабатывают деньги и платят налоги. Кроме того, зарабатывать и платить налоги можно, используя те или иные данные повторно, либо оформляя их в читабельный вид. Экономические эффекты от открытых данных очевидны», — привел примеры директор АНО «Информационная культура» Иван Бегтин.
Однако в российских компаниях, министерствах и администрациях еще не сформировалась привычка публиковать те или иные сведения о своей работе в открытых источниках. Качество существующих открытых данных зачастую очень низкое, а спрос на аналитические материалы по текущей ситуации в экономике, производстве, образовании и в других общественных областях пока еще невысок.
В то же время все более востребованной становится научная информация. Современные технологии исследований в любой области требуют коллаборации нескольких институтов из-за масштабности проекта или из-за недостатка мощностей для разработок. Но не все ученые знают, что в Интернете работают более 600 проектов, направленных на организацию обмена данными между исследователями из разных стран и их совместной работы, сообщила доцент кафедры информатики и прикладной математики Университета ИТМО Ирина Радченко. При этом существуют узкоспециализированные и общие онлайн-платформы. Также актуальными становятся проекты в области гражданской науки — это проведение научных исследований с помощью огромного числа добровольцев.
На прошедшем «Открытом университете» выступили с лекциями и другие эксперты. Заместитель директора Центра технологий электронного правительства Университета ИТМО Дмитрий Трутнев рассказал возможностях использования информационных технологий в административном управлении. Сотрудник Санкт-Петербургкого политехнического университета Петра Великого Андрей Фалалеев выступил с темой «Роботовладельческое общество» о том, как будут строиться трудовые отношения между людьми и роботами. На вопрос о том, почему роботы не смогут заменить людей в космосе, попытался ответить инженер-конструктор ЦНИИ РТК Александр Хохлов. Как автоматизировать работу судов, и зачем это может быть нужно, объяснил сотрудник Института проблем правоприменения Европейского университета Кирилл Титаев. Заведующая кафедрой медиадизайна и информационных технологий СПбГУ Светлана Бодрунова привела примеры того, как с помощью социальных сетей можно управлять общественным мнением. Кроме того, научный сотрудник НИУ ВШЭ Полина Колозариди и автор проекта Your Face is Big Data Егор Цветков пояснили, почему люди опасаются пользоваться современными информационными технологиями.
