Мы продолжаем рубрику «Словарь будущего». Как всегда — читайте нас, и вы сможете уверенно поддержать беседу с человеком, приехавшим погостить из 2026 года.

М

Матсборщик

Сборщик материи — гипотетический потомок 3D-принтера. Как и многие понятия из будущего, это слово впервые появилось в фантастическом романе Нила Стивенсона «Алмазный век, или Букварь для благородных девиц». В мире, описанном в книге, к каждой квартире или офису протянута линия подачи атомов разных веществ. Она заканчивается матсборщиком: «Хакворт не боялся за свою работу, но все равно смотрел, как она растет, потому что это всегда интересно. Вначале была пустая камера, налитая красным светом алмазная полусфера. Посередине столика виднелся голый срез восьмисантиметровой подачи — центральной вакуумной трубы, окруженной трубками поменьше. Каждая представляла собой пучок микроскопических конвейерных лент, доставляющих нанотехнологические кирпичики — отдельные атомы или молекулярные заготовки. Матсборщиком называлась машина, которая располагается на выходе подачи. Она берет молекулы с конвейера согласно заданной программе и собирает в более сложный продукт».

Конечно, в таком мире вещи, изготовленные вручную, ценятся на вес золота и служат лишь престижными игрушками для богатых. Впрочем, стоимость подавляющего большинства вещей определяется всё же не способом их изготовления, а ценой идеи и дизайна. Тем временем в реальном мире уже созданы первые молекулярные 3D-принтеры, собирающие из атомов молекулы.

Из урока будущего: «Учащимся предоставляется возможность, используя школьное оборудование и подручные атомы, самостоятельно собрать мобильный телефон, жареную картошку и памятник президенту в натуральную величину…».

Мемристоры

Мозг и компьютер запоминают информацию по-разному: в компьютере данные записываются в изолированные ячейки памяти, а мозг непрерывно меняет свою структуру — каждый раз, запоминая что-либо, он образует новые соединения нейронов и убирает старые, усиливает часто используемые связи и ослабляет неиспользуемые.

Слово «мемристор» появилось в 1971 году, благодаря американскому физику Леону Чуа. Он предложил принципиально новый элемент электронный микросхемы, способный изменять своё сопротивление в зависимости от протекавшего через него заряда. Название получилось от соединения слов memory — память, и resistor — электрическое сопротивление, поскольку этот элемент обладает «эффектом памяти» подобно нейрону. Позднее, другие американские учёные — Юрий Першин и Массимилиано Ди Вентре — показали, как на основе мемристоров создать полноценное вычислительное устройство.

Если мы хотим построить искусственный мозг — нейрокомпьютер, нам потребуются элементы микроэлектроники, способные менять сопротивление под действием проходящего через них тока. Чем больше импульсов поступает от одного мемристора к другому, тем лучше ассоциативная связь между ними. Из таких элементов, моделирующих нейроны и синапсы, и должна состоять электронная начинка умных вещей будущего. Иногда базовые элементы нейрокомпьютера называют также когнитивными чипами, или когнайзерами.

Из новостей будущего: «Только что были объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике. Награда присуждена группе учёных, создавших модель компьютера, использующего мемристоры вместо традиционных транзисторов. В числе лауреатов Юрий Першин, получивший высшее образование в Харькове, а сейчас работающий в Университете Южной Каролины…»

Микробиом

Тело человека состоит из триллиона клеток, но бактериальных клеток, живущих внутри нас, в 10 раз больше. В основном они обитают в кишечнике и вместе составляют что-то вроде самого массивного человеческого органа, который называют микробиом. Помимо пищеварения этот орган выполняет массу полезных функций: производит витамины, защищает нас от болезней, влияет на состояние психики и поведение.

Биологи пока только учатся воздействовать на него — больше 90% бактерий, живущих в кишечнике, нам до сих пор неизвестны. Но, судя по всему, медицина ближайшего будущего станет широко использовать помощь микробов — многие учёные считают, что таблетки с «правильными» бактериями будут лечить от ожирения, продлевать людям жизнь и даже помогать при психических заболеваниях. Настоящий расцвет «микробной медицины» начнётся, когда мы научимся программировать бактерии. Возможно, правильно подобранный микроорганизм поможет человеку поумнеть или стать спортсменом намного быстрее, чем месяцы упражнений.

Из популярных книжек будущего: «Люди веками страдали от одиночества, не понимая, насколько богат и разнообразен их внутренний мир, как много таит он секретов и открытий. И только благодаря успехам микробиологии мы больше никогда не будем чувствовать себя одинокими…»

Метагеномика

Геном — это наследственный материал живого организма, а метагеном — совокупный геном сообщества организмов, живущих вместе. Можно, например, изучить метагеном вашей квартиры, прочитав геномы всех людей, животных, растений и бактерий, которые в ней живут. А поскольку организм человека тоже заполнен бактериями, можно изучить и его собственный метагеном — он будет намного больше генома.

Близятся времена, когда информация о метагеноме станет основой вашей электронной медицинской карты, а понятие «защита персональных данных» будет в первую очередь предусматривать соблюдение «тайны метагенома».

Из мультфильма будущего: «А с метагеномом я гораздо длиннее!»

Молекулярная кухня

Кулинария — это, конечно, искусство, но почему бы не поставить его на научную основу? Понимание физических и химических процессов, которые происходят при обработке продуктов, легло в основу нового направления кулинарии, которое постепенно захватывает лучшие рестораны мира.

Молекулярная кухня решительно рвёт с кулинарными традициями, не принимая ничего на веру, и уповает на научные данные. Термин был впервые использован ещё в 1990-х физиком из Оксфорда Николасом Курти, утверждавшим, что «беда нашей цивилизации в том, что мы в состоянии измерить температуру атмосферы Венеры, но не представляем, что творится внутри суфле на нашем столе». Он вёл семинар «Молекулярная и физическая гастрономия», участники которого разбирали физику и химию еды, задаваясь вопросами вроде: «Как коагулируют молекулы белка при приготовлении омлета?» Идеи семинара постепенно распространялись: например, в моду вошли эспумы — эссенции вкуса продуктов в виде взбитой пены, не отягощённой жирами.

Нам, однако, важны не особенности молекулярной кухни как модного направления, а сама идея ревизии мирового кулинарного опыта на основе данных науки. Трудно представить, чтобы в будущем приготовление пищи происходило без учёта физико-химических механизмов, ответственных за преобразование ингредиентов: полезные свойства продуктов наверняка научатся сохранять, а вредные устранять.

Из разговоров будущего:

— Папа, а кем работал твой дедушка?

— Поваром, дочка.

— Он, наверное, очень хорошо химию и физику знал, да? 

Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №6 (08) за июнь 2015 г.