Теперь ученым предстоит понять, как происходит переход к хаосу и равновесию, если систему из одномерной постепенно делать двух— и трехмерной (для этого достаточно ослабить лазерные лучи, позволив атомам туннелировать между соседними трубками).
Эксперименты имеют и важное практическое значение. Такие конфигурации из сотен атомов могут стать сверхточными детекторами силы и прекрасными атомными интерферометрами. Сейчас трудно загадывать, но вполне возможно, что на основе похожих экспериментов могут быть реализованы и квантовые вычисления. — Г.А.
Переполох в акушерском отделении одной из калифорнийских больниц не был вызван тяжестью осложнения — небольшая двадцатиминутная операция, и все в порядке. Собраться любопытствующих побудил интерес к объекту стараний медиков — разрешавшемуся от бремени роботу по имени Ноэль (Noelle).
Обязанность «не в шутку занемочь» прочно заняла место в списке профессий, осваиваемых нашими компьютеризированными помощниками. Причем хворать они должны по полной программе, со всеми мыслимыми симптомами, вариантами течения процесса и осложнениями. Ноэль, плод стараний фирмы Gaumard Scientific, — пока что единственный высокотехнологичный симулятор родов.
Симпатичную блондинку среднего роста, как и положено, подключают к монитору для наблюдения за дыханием и пульсом. Оценивающий работу врачебной бригады экзаменатор сидит в углу с ноутбуком, вводя через командную строку варианты осложнений и перепрограммируя процесс на ходу. Пластиковая кукла, производимая роботом на свет, может быть здоровым розовым малышом, а может иметь повреждения или быть синюшной от недостатка кислорода. А уж если сценарий предусматривает внезапное обильное кровотечение, мало не покажется никому.
«Мы беззастенчиво слизываем все хорошие тренинговые программы», — признается доктор Пауль Престон (Paul Preston). Его можно понять — лучше многочасовые занятия с роботом, чем риск ошибиться в реальной работе с пациентом. И в самой дорогостоящей в мире американской медицине роль человеческого фактора велика: Институт медицины Национальной академии наук, который трудно заподозрить в поиске дутых сенсаций, говорит о десятках тысяч фатальных врачебных ошибок в год.
Роботизация составляет основу продвигаемой Джуди Харрис (Judy Harris) из британского Бристольского университета новой концепции медицинского образования, предполагающей, что напичканные электроникой манекены должны заменить людей в качестве «подопытных кроликов» для оттачивания мастерства молодых эскулапов. Роботы, страдающие сердечной аритмией или впадающие в шоковое состояние, уже приступают к исполнению своих обязанностей. Всем нам приходилось на каких-нибудь курсах или по телевизору видеть, как проводится реанимация. Шотландский врач Эндрю Томсон (Andrew Thomson) считает, что телевизионные уроки выглядят не как в жизни, а «как в кино»: короткая серия ритмических движений по поддержанию искусственного дыхания и непрямому массажу сердца — и человек ожил. Коллеги согласны — рисуемая СМИ картина чересчур оптимистична и вызывает у людей неоправданные ожидания. А вот если бы на демонстрациях вместо примитивной пластиковой куклы был настоящий электронный симулятор, он «оценил» бы правильность реанимационных действий, достигаемый при этом уровень газообмена и кровотока, содержание кислорода в мозге и показал бы, чего можно ожидать на самом деле.
Фонд Билла и Мелинды Гейтс, поддерживающий продвижение новых принципов обучения, выделил миллион долларов на использование робота Ноэль в Афганистане, где показатели ранней детской смертности одни из худших в мире. Опыт оказался не слишком успешным: пришлось столкнуться с непривычными для организаторов трудностями — например, перебоями с электричеством (одну из Ноэль даже перевели на механическую тягу). В США же человекоподобный акушерский симулятор внедрен уже в десятках клиник и скоро может стать стандартным средством обучения. — С.Б.
Фирма Medtronic MiniMed получила добро на практическое применение нового устройства, которое позволяет системе автоматического введения инсулина следить за уровнем глюкозы в крови. Таким образом, медики еще на шаг приблизились к моменту создания искусственной поджелудочной железы, способной замещать важнейшую функцию этого органа — эндокринную.
Диабетом страдают около 20 млн. американцев; ежегодные потери и затраты, обусловленные болезнью, превышают 130 млрд. долларов. Проблема не решается простым устранением дефицита инсулина — беда в том, что организм теряет способность гибко подстраивать выделение гормона под текущие потребности. Если инсулина меньше, чем нужно именно на данный момент, — блокируется вход глюкозы в клетки, и она в избытке циркулирует в крови, в то время как ткани задыхаются от недостатка «топлива». Но и введение излишнего количества гормона опасно — мышцы и другие органы начинают усиленно захватывать глюкозу, обкрадывая мозг. Учитывая это, пациенты с тяжелой формой диабета регулярно меряют уровень сахара в крови. Обычно делают два анализа в день, иногда больше. Однако исследования показывают, что даже люди, корректирующие свое лечение на основе десятикратных ежедневных замеров, порой лишь треть всего времени находятся в оптимальном коридоре уровня сахара крови. В новом приборе вживленный под кожу сенсор делает отсчеты ежеминутно, более тысячи раз за сутки, регистрируя как уровень глюкозы, так и его внезапные подвижки в ту или иную сторону. Вовремя предупрежденный пациент имеет возможность отреагировать изменением физической нагрузки, режима приема пищи и лекарств — а может быть, и переключить инфузионную систему с автоматического режима на ручной и изменить параметры введения инсулина (самому прибору пока не доверяют принимать столь ответственные решения).
По большому счету, для создания искусственной поджелудочной железы остается только замкнуть контур обратной связи, запрограммировав инъекционное устройство так, чтобы оно само выдавало нужное количество инсулина в нужное время — подобно тому, как это происходит у здоровых людей. «Мы с огромным интересом смотрим на преимущества новых технологий, — говорит доктор Аарон Ковальски (Aaron Kowalski), один из руководителей благотворительного фонда, финансирующего исследования диабета. — Время высоких технологий в борьбе с болезнью наступает гораздо быстрее, чем можно было подумать еще несколько лет назад». — С.Б.
Егор Александров [efels@mail.ru]
Галактион Андреев [galaktion@computerra.ru]
Тимофей Бахвалов [tbakhvalov@computerra.ru]
Сергей Борисов [borisov@computerra.ru]
Александр Бумагин [dost_sir@computerra.ru]
Артем Захаров [azak@computerra.ru]
Бёрд Киви [kiwi@computerra.ru]
Денис Коновальчик [dyukon@computerra.ru]
Алексей Левин [alekseylevin@comcast.net]
Виктор Шепелев [vshepelev@computerra.ru]
Алексей Левин [alekseylevin@comcast.net]
НОВОСТИ: Микрофишки
Энтомологи из Гарвардского и Флоридского университетов пришли к выводу, что предки муравьев появились на свет гораздо раньше, чем написано в учебниках. До сих пор считалось, что эволюция создала этих насекомых только в середине мелового периода, примерно 100 млн. лет назад. Однако сравнение структур шести элементов генома современных и ископаемых муравьев показало, что самые ранние представители этих перепончатокрылых существовали во второй половине юрского периода, за 140—168 млн. лет до нашего времени. — А.Л.