Цифровой журнал «Компьютерра» № 112

Василий Щепетнёв: Играем в доктора Василий Щепетнев

Опубликовано 12 марта 2012 года

Экстенсивное развитие индустрии требовало немало людей. Источником людей была деревня. Деревня казалась неисчерпаемой, бабы рожали новых и новых строителей страны. Но – исчерпалась деревня и сегодня ведёт существование полупризрачное.

Экстенсивное развитие науки, здравоохранения, образования тоже требовало людей. Числом поболее, ценою подешевле. Их поставляла некая часть общества, которую условно можно назвать «жертвенной». Есть предположение, что в каждой популяции существует группа особей, неосознанно жертвующих собой ради блага вида в целом. У копытных – те, кто с краю стада, их первым делом хватают волки или тигры. В России это учителя, врачи, солдаты и прочий расходный материал.

Похоже, жертвенная часть общества повторила путь деревни, исчерпалась и сегодня тоже находится в полупризрачном состоянии.

Как же исчерпалась, если медицинские вузы по-прежнему полны студентами? Полны-то полны, но студент сегодняшний несравненно практичнее студента образца тысяча девятьсот пятидесятого года. Он не сгорать собирается, дураков нет – сгорать, светя другим. Он собирается жить, и жить хорошо.

Купленные дипломы? За диплом приходится платить всегда. Не только деньгами. Хотя и деньгами тоже: если человек поступил на бюджетное место без взятки (допускаю), без взятки сдаёт экзамены (бывает, а почему не всегда – в другой раз, упомяну лишь влияние сокурсников: «вся группа платит, а ты?»), ему нужно где-то жить, чем-то питаться, что-то носить.

Но главная цена, которую приходится платить, – это молодость. Учиться шесть, восемь или десять лет, чтобы стать специалистом, учиться напряжённо, без выходных, и потом лечить население по расценкам Минздравсоцразвития – штука экономически бессмысленная. Даже просто купить диплом, за наличные, без посещения лекций – к чему? Дипломы покупают для того, чтобы занять тёплое местечко, а не бегать по вызовам страждущего населения.

Знакомый участковый врач посчитал: в среднем за день он одолевает четыреста пятьдесят ступенек вверх и, естественно, столько же вниз. Покупать диплом ради такого счастья? О прелестях общения с трясущимися от похмелья или отсутствия дозы согражданами не говорю.

Люди небольшого достатка учатся здесь и сейчас, потому что не хватает денег на учёбу европейскую. Надеются, что вдруг чему-нибудь да научат. Можно будет пойти медпредставителем в какую-нибудь фирму. Или в частную клинику устроиться. Или стать менеджером в супермаркете. Или устанавливать бронированные двери и пластиковые окна. Или петь песни на эстраде. Или наняться курьером в интернет-магазин. Или вырасти в министра сельского хозяйства. Да мало ли возможностей даёт российский диплом врача!

И потому люди зажиточные стараются выучиться за границей. Или выучить там детей, если самим поздно. Но ждать, что человек, пройдя путь от абитуриента до полноправного европейского доктора, вернётся в Россию, чтобы поработать в поликлинике, я бы не стал. Один, два, десять – верю, тысяча – никогда.

Нет выхода?

Люблю классическое американское кино за то, что в какую бы передрягу ни попадал герой, всё кончается хорошо. То кавалерия прискачет, то у героя вдруг обнаруживаются невероятные способности, то ещё что-нибудь случится, но кусачую монструозию сквозь дыру в обшивке звездолёта вдруг вытягивает в космос, банда, терроризирующая станицу, укладывается в пыль штабелями, а марсиане-кровопийцы умирают от простуды.

Вот и сейчас хочется придумать что-нибудь замечательное, дать рецепт, как нам обустроить здравоохранение, найти в ближайших кустах рояль, да не простой, не местной мебельной фабрики, а «Стейнвей».

Дать рецепт я могу, нетрудно, да толку-то? Не раз замечал в аптеке: протягивает больной рецепт, провизор достает коробочку с лекарствами, говорит цену, и на том всё кончается. Нет у больного денег, или он не готов с деньгами расстаться. В первом случае делать вообще нечего: на нет и лекарств нет. Во втором же…

Хорошо, вот он, заветный рецепт, пользуйтесь: следует увеличить финансирование здравоохранения в шесть раз. Пусть не одним днём, а за пятилетие. В этом году в шесть раз поднять зарплаты медикам, в следующем шестикратно увеличить расходы на содержание больниц, дальше – на капитальное строительство, потом – оборудование и так далее. И тогда не сразу, а лет через двадцать мы сравняемся с Португалией. Не исключаю, что и перегоним. Готов биться об заклад.

Да только нет таких простаков – биться об заклад без шансов. Поскольку шансов шестикратного повышения реальных расходов на здравоохранение нет никаких. Повысят номинальную зарплату на десять или двадцать процентов – вероятно. Но реальная покупательная способность той зарплаты будет, пожалуй, меньше, чем сегодняшняя.

Купят новые томографы? Очень может быть. Купят и поставят в «отделение платных услуг», а бедным людям (большинство россиян двадцать первого века в бедности родились, в бедности и умрут) пользы от них будет чуть. Или даже меньше. На одну открытую больницу, с музыкой, с речами, с министром, разрезающим ленточку, придётся несколько закрытых. Без телесюжетов с министрами. К закрытию больниц они, министры, не причастны. Только к открытию.

Поколдуют волшебники со статистикой и поднимут среднюю продолжительность жизни ещё на годик-другой. Всё равно среднестатистический россиянин будет жить меньше среднестатистического немца. И намного меньше. Но это, объяснят нам, не из-за того, что государство денег на здравоохранение пожалело, а просто народ скверный донельзя. Ест всякую дрянь, пьёт гадость, живёт в плохих домах, дышит грязным воздухом, трудится в кошмарных условиях, отдыхает на огороде. Нет, не способен наш народ обеспечить себе долгую и счастливую жизнь. А раз так, стоит ли на него, никудышного, тратиться? Бюджетным деньгам можно найти куда лучшее применение.

И найдут.

Потому, помимо выписывания рецепта, нужны иные действия.

Если болезнь нельзя вылечить, быть может, пригодятся паллиативные меры? Смягчить проявления болезни, облегчить последние дни страдальца?

Любая массовая газета сегодня сдаёт площади под рекламу всяческих снадобий и амулетов, исцеляющих рак, облысение, катаракту и чесотку то вместе, то поочерёдно.

Но и проверенные технологии стучатся в дверь. Больные обзаводятся не только термометрами и тонометрами, но покупают электрокардиографы и прочую серьёзную аппаратуру. Увы, кардиографы недёшевы, поскольку рассчитаны на европейского врача, который, по мнению производителей, за марку и качество готов платить сполна. Но сделать линейку общедоступной диагностической периферии (Е-кардиографы, Е-стетоскопы, Е-глюкометры и проч.) технически несложно, а при массовом выпуске цена её станет общедоступной. И тогда каждый сможет, подключив периферию к компьютеру, обследоваться и лечиться на дому. Запустил программу, прицепил то, другое, третье, нажал кнопку – и читаешь диагноз и рекомендации. «Острое респираторное заболевание, арбидол по капсуле два раза в день пять дней».

Лучше всё же обратиться к врачу, но к врачу не участковому, не поликлиническому, а сетевому. Скайп работает, врачей полно, требуются лишь деньги на первичные телеграммы. Дерматолог Е-лупой станет разглядывать высыпания. Эндокринолог неинвазивным глюкометром проверит концентрацию глюкозы в крови. Терапевт измерит давление. И каждый выпишет лекарство. Рецепт распечатает принтер.

Понятно, что лечить зубы или рожать придётся в реальных больницах. Но половина вызовов как «скорой помощи», так и участковых врачей приходится на случаи, которые вполне можно решить дистанционно.

Законодательство? Законодательство недолго и подправить. Или разместить сайт «Сетевой доктор» в Андах. Можно консультировать бесплатно. Можно за деньги. Всем хорошо. Москвич сумеет обратиться к уездному доктору подешевле. Деревенский больной сумеет проконсультироваться у московского профессора — экономия на проезде, питании и проживании сделает консультацию доступной.

Лечение по сети неполноценное? А в поликлинике, думаете, полноценное? Из семи минут, отпускаемых по современным нормативам на дерматологического больного, восемь занимает бумажная работа, нетрудно посчитать, сколько остаётся на общение с пациентом. К тому же сегодняшнему студенту псориаз или красный плоский лишай зачастую показывают лишь на экране, а не в грубой реальности. Так что – «оне привычные-с». И потом, всегда можно порекомендовать очную явку с повинной.

Интересно, в случае медицинской глобализации станут ли американцы в целях экономии обращаться за помощью к российским сетевым докторам, или же предпочтут докторов чешских, индийских или китайских?

К оглавлению

Дмитрий Вибе: Учёные в шоке Дмитрий Вибе

Опубликовано 12 марта 2012 года

Одно из любимых вненаучных занятий профессионального учёного состоит в том, чтобы потешаться над журналистами, пишущими безграмотные заметки о новостях науки. Что есть, то есть. Бестолковый перевод, путаница в терминах, злоупотребление метафорами — без слёз не прочитаешь. Чего стоит хотя бы маленький шедевр о противостоянии Марса, который ходит сейчас по русскоязычному интернету. В английском описании было сказано, что в начале марта Марс будет виден примерно под тем же углом, что монета в четверть доллара с расстояния 340 метров. Неизвестный переводчик выкинул из этой формулировки лишние слова и написал, что 340 метров — это размер самого Марса, причём не всегда, а только в 2012 году (например, тут).

Но проблема не только в этом. Часто в новостях науки приходится читать об открытиях, опровергающих ту или иную теорию. Иногда текст настолько криклив, что побуждает заняться исследованием: откуда растут ноги у очередной сенсации. Вот тут-то зачастую и оказывается, что журналисты добавили в новость только путаницу и арифметические ошибки. Дух сенсационности существовал уже в первоисточнике, которым для журналиста является пресс-релиз. Авторы релизов сами смело пишут о каждодневных переворотах в науке. Существует даже комплект шаблонных формулировок, которыми в релизах принято подчёркивать значимость открытия: «учёные озадачены», «учёные чешут в затылке», «учёным пришлось вернуться к классным доскам» и, разумеется, «противоречит общепринятой теории».

В сентябре прошлого года по СМИ пробежала новость о перевороте в общепринятой теории звёздообразования. Я взволновался: эта тема попадает в область моих интересов, и мне тревожно было читать о том, что «первобытная звезда, обнаруженная астрономами на внешних краях нашей галактики, может обрушить все современные представления о том, как образуются звёзды во Вселенной». Другие сообщения также содержали мрачные слова: «противоречит науке», «абсолютно не укладывается в общепринятую теорию звёздообразования» и пр. Мне было бы печально, если бы моя любимая тематика в одночасье рухнула, и потому я пошёл по следам, уверенный, что крах науки придумали журналисты.

Ан нет! Сенсация началась в пресс-релизе Европейской южной обсерватории. Разумеется, в нём нет слов ни об обрушении всех представлений, ни об абсолютном противоречии науке; это уже журналистская инициатива. Однако пресс-релиз озаглавлен вполне сенсационно — «The star that should not exist» («Звезда, которая не может существовать»), и в его преамбуле действительно написано о «запретной зоне широко принятой теории звёздообразования».

Немного поясню, что имеется в виду. Протозвёздное облако, сжимающееся под собственной тяжестью, разогревается, как любой уважающий себя газ. Чтобы сжатие дошло до образования звезды, энергию разогрева нужно куда-то девать, иначе сжатие остановится. Согласно — таки да — общепринятым представлениям о звёздообразовании, роль теплоотвода играет излучение. Водород и гелий излучают очень плохо. Предполагается, что из догалактической, чисто водородно-гелиевой смеси могли формироваться лишь очень массивные звёзды, самогравитация которых настолько сильна, что сжимает газ до звезды даже при неэффективном охлаждении.

Чтобы сформировать маломассивную звезду, в исходную смесь нужно добавить «присадку» — более эффективный охладитель, роль которого играют тяжёлые элементы. Опять же согласно общепринятым представлениям существует некоторое критическое содержание тяжёлых элементов, необходимое для формирования звёзд с массой порядка солнечной.

Из текста пресс-релиза вытекает, что в маломассивной звезде SDSS J102915+172927 содержание тяжёлых элементов ниже этого критического уровня, то есть какое-то противоречие действительно есть. Но чем дальше вы читаете релиз, тем менее сенсационным становится это противоречие. «Запретная зона общепринятой теории» уступает место существенно более осторожной формулировке: "Нам, возможно, придётся пересмотреть некоторые модели образования звёзд". Согласитесь, что пересмотр некоторых моделей — это не совсем то же самое, что «звезда, которой не может быть».

Подлинная же суть работы раскрывается в примечании 2 к пресс-релизу и, естественно, более подробно, в статье из журнала Nature (2011, том 477, стр. 67), по которой написан пресс-релиз. Из первого же абзаца статьи ясно, что критическое содержание тяжёлых элементов — не столь жёстко заданный параметр, чтобы на его основании говорить о согласии или несогласии с существующими теориями. Тяжёлых элементов в звезде SDSS J102915+172927 действительно негусто, примерно в 30 тысяч раз меньше, чем на Солнце, но это содержание всё ещё на порядок превышает критический уровень, предсказываемый некоторыми моделями. Так что само по себе содержание тяжёлых элементов тут вообще ни при чём.

Авторы рассматривают более тонкую ситуацию. Согласно даже не некоторым, а одному сценарию решающую роль в охлаждении первых протозвёзд играли не вообще любые тяжёлые элементы, а конкретно ионы углерода и нейтральные атомы кислорода. Так вот измеренное низкое содержание углерода в звезде SDSS J102915+172927 противоречит этому единственному сценарию. И всё. Причём хоть он и разработан весьма уважаемыми людьми, назвать его общепринятым я бы не рискнул.

То есть ситуация получается такая. Есть некое астрономическое наблюдение. Очень интересное и даже в чём-то необычное. Сообразно с интересностью и необычностью, статья об этом наблюдении опубликована в престижнейшем научном журнале. Это раз. Есть пресс-релиз о наблюдении, в котором суть и смысл наблюдения изложены очень упрощённо, зато добавлен драматизм. Это два. Наконец, есть массовые перепечатки и пересказы, авторы которых не понимают ни сути, ни смысла наблюдения, зато прекрасно разбираются в драматизме. Поэтому в публичных новостях подчёркивается и умножается именно он. Это три.

Конечно, истеричность подачи информации всё равно остаётся на совести журналистов. Но достаточную почву для неё в данном случае, как мне кажется, создал пресс-релиз. Стремление привлечь внимание прессы вполне объяснимо. «Западные» учёные, в отличие от наших, должны заботиться о популяризации своих результатов, и упоминание в СМИ им полезно. Понятно также, что адекватное на сто процентов изложение результата рискует показаться нудным. Но можно ли чрезмерно увлекаться драматизмом, зная, что он почти наверняка породит заголовки в духе «Учёные в шоке»?

А ведь некоторое преувеличение значимости результата не единственный метод. Есть и более тонкие подходы. Например, вдумчивое расположение слова «впервые». В такую ловушку я сам однажды попался. В тексте «Впервые при помощи телескопа N удалось сфотографировать объект M» я слово «впервые» отнёс к словам «удалось сфотографировать», а оно, оказывается, относилось к словам «при помощи телескопа N».

В целом нужно иметь в виду следующее: любой пресс-релиз, даже научный, — это, по сути, рекламный текст. И потому не следует слишком буквально воспринимать то, что в нём написано. Кроме того, обязательно обращайте внимание на примечания и мелкий текст — самое интересное бывает напечатано именно там. Если новость заинтересовала вплоть до желания её с кем-то обсудить, обязательно читайте оригинальную статью. Только из неё можно понять, что было сделано на самом деле.

И не верьте сообщениям о том, что опровергнута общепринятая теория. Почти наверняка окажется, что она либо не опровергнута, либо не общепринята, либо не теория.

К оглавлению

Кафедра Ваннаха: Киберджайя в снегах Михаил Ваннах

Опубликовано 13 марта 2012 года

Корабли на верфях Армстронга строили на редкость прочно. И восемь попаданий, которые HMS Malaya, линкор класса Queen Elizabeth, получил в Ютландском бою, привели лишь к лёгким повреждениям. Так что британский корабль послужил Объединённым Нациям ещё и во Второй мировой, отгоняя итальянцев от средиземноморских конвоев. А подарили его королю Федеративные Штаты Малайи, так звалось британское колониальное владение в Южных Морях.

Теперь эта страна, обретшая в пятидесятые независимость, зовётся Малайзия. У нее то ли тридцатая, то ли двадцать девятая экономика в мире. А ВВП на душу населения – 14 700 долларов. (Для сравнения скажем, что для России эта величина составляет 13236 долларов…) Малайзия, как и Россия, весьма богата сырьём. Когда-то она была крупнейшим поставщиком каучука и олова (что и позволяло колониальному самоуправлению делать британской короне дорогостоящие подарки). Впрочем, японцев, оккупировавших её в 1941-м, влекли в первую очередь нефтяные поля. Не оскудели они и ныне – обилие сырья позволяет Малайзии иметь с 1957-го по 2005 год темпы роста ВВП в 6,5 процента.

В восьмидесятые годы, по мере развития информационных технологий, пошёл интенсивный перенос в Малайзию производственных мощностей, страна из горно-аграрной превращалась в индустриальную. Сегодня это крупнейший производитель микросхем, кондиционеров… Посмотрите в своём хозяйстве – обнаружите достаточное количество ИТ-железок, сделанных в этой стране.

Перспективы промышленного роста у Малайзии по-прежнему неплохие. Прежде всего, страна эта на берегу Южных морей, имеется преимущество самого эффективного транспорта. Затем – страна с климатом тёплым и влажным, что резко сокращает издержки и на строительство, и на питание. Есть достаточное количество сельского населения – его ещё треть. Много молодёжи – 34 процента населения страны моложе 15 лет; то есть есть кого вовлекать в промышленное производство.

Но людям всегда хочется большего. И в 1991 году, когда мультимедийным был компьютер со звуковой платой и парой колонок, тогдашний премьер-министр Малайзии Махатхир Мохамад провозгласил программу создания «Малазийского мультимедийного коридора». Амбициозная программа «Видение-2020» (привет духовидцу Сведенборгу!) предусматривала восьмикратный рост ВВП к этому году за счёт развития, в первую очередь, ИТ-бизнеса. А гнездиться этот бизнес должен был в городе Победа Коммунизма, тьфу, виноват, какого коммунизма, – коммунизм-то аккурат в том году загнулся, – Победа Кибернетики, конечно. По-малайски – Киберджайя!

Отвели под Киберджайю 29,84 квадратных километра. Взяли старую добрую идею города-сада. Закипела работа, на площадки метнулся строительный бизнес… Но. В 1997 году грянул азиатский экономический кризис. И государству пришлось выкупать у девелоперов их акции. Тем не менее город Киберджайя был торжественно открыт. И это действительно город-сад, сорок процентов площади которого отведено под сады и парки. Город, спроектированный под общественный транспорт, с изобилием бесплатных перехватывающих парковок (всё же элементы коммунизма живы…). Город с современными зданиями, развитой инфраструктурой, опутанный толстенными информационными магистралями.

В Киберджайе хватает респектабельных постояльцев – подразделений крупнейших игроков мировой ИТ-отрасли. Трудится и учится здесь 37 тысяч человек. Преимущественно приезжающих на работу утром и убывающих вечером. Постоянное население города – только десять тысяч человек. И в их числе масса тех, кто, воспользовавшись выгодной после кризиса конъюнктурой рынка недвижимости, купил жильё для житья в зелёном городе (тем более в зелёном городе с бесплатными парковками, которые могут теперь оценить не только столичные обитатели, но и жители полумиллионников), равно как и для спекуляций при подъёме конъюнктуры, и не имеет никакого отношения к ИТ-отрасли… Но это – норма для рыночной экономики.

Только вот чуда – не произошло. Феномен Кремниевой долины не повторился. Стартапы — начинающиеся с нуля бизнес-проекты в ИТ-области если и возникли, то в количестве, из-за рубежа представляющемся крайне малым. («Техников совсем не было, а может, было человека два», – как писал классик…) Большие фирмы охотно селятся в современных и сдающихся по весьма привлекательной цене зданиях. Нанимают специалистов, подготовленных в местных университетах. Руководят из Киберджайи местными производствами. Ведут какие-то разработки. Только вот не появляется гаражей, в которых лохматые ботаники с горящими глазами, выставляя друг друга на бабки, создают технологии, которые необратимо изменяют мир.

Причём сегодня Киберджайя – объект, привлекающий большой бизнес. В первую очередь строительный. Ждут увеличения численности населения этого райского местечка. Развития обслуживающих это население сервисов. Деловая жизнь в Киберджайе будет, однозначно. Но вот может ли на этой ветви развития состояться феномен клонирования Кремниевой долины, большой вопрос…

А вот Киберджайя отечественная. Зовётся она Сколково. Статус её определил Федеральный закон Российской Федерации N 244-ФЗ "Об инновационном центре «Сколково». Пара вёрст от МКАД по Сколковскому шоссе. Территория в 400 гектаров.

Так, начинаем веселиться… Территория России – семнадцать миллионов квадратных километров. Территория Малайзии – чуть меньше трети миллиона, в полста раз меньше… А вот земли под наукоград выделяется щедрыми малайцами в семьдесят пять раз больше. Парадокс? Да, и перспектив расширения у Сколково особенно нет. Шоссе с трёх сторон… Город-сад в паре вёрст от МКАД, учитывая то, на каких в экологическом смысле авто у нас ездят? М-да…

Читаем перечисление предполагаемых работ в Сколково. Ну, биофармацевтика – это действительно крайне важно. Национальная программа лекарств-дженериков (сравнимая по масштабу с индийской) изрядно подняла бы уровень здоровья населения. Только зачем сосредотачивать её в одном, причём новом, месте? Есть же ещё фармацевтические заводы, есть ещё Академия медицинских наук.

И с ядерными технологиями то же самое. Есть же атомграды со сложившимися коллективами. Есть же объективная потребность огромной северной страны в ядерной энергетике и ядерном оружии. Зачем новый огород городить?

Ну, ответ на этот вопрос заключается в слове «синергетика». Совместное действие. Близость лабораторий ядерщиков и биологов с исследовательскими подразделениями компьютерщиков. Действительно, если вопрос можно обсудить за обедом или за вечерним пивом, то произойдёт плодотворный перенос технологий и идей. Возникнет новое качество развития!

Или не возникнет… Сколково, даже когда оно возникнет, — это же не античные Афины и не средневековая Флоренция, с их небывалыми концентрациями интеллектуального потенциала, с одной стороны, и с гражданскими общинами, с другой. Это место для работы маятниковых мигрантов. Приехал, потратив массу времени в столичных пробках, приткнул машину, порысил в свой офис. Перекусил там же. Вечернее пиво отпадает – тут друзья поведали историю молодого вирусолога, в уткнувшийся на скользкой дороге в отбойник «мираж» которого впоролись две идущих сзади машины. За смерть непристёгнутой пассажирки одной из этих машин парень получил 4,5 года общего режима. Тверёз был, и всё равно! Какое уж тут пиво с учёными из соседней лаборатории…

А налоговый режим… Ну да, резиденты получат льготы, о которых долго ругались в Госдуме. Но учёным и инженерам нужна масса всякой всячины. Которую очень легко купить в Калифорнии и на Тайване и много сложнее и дороже (не только пошлины, но и издержки таможенного администрирования, и неразвитость логистики) приобрести у нас. Да и вообще жизнь в Москве несопоставимо дороже, нежели в Малайзии. А эффект «Кремниевой долины» не возник и там…

На что надеются, только конкретно, без общих слов, инициаторы этого проекта? Нет, Крэйг Баррет в качестве сопредседателя Фонда «Сколково» — это очень почтенно. Но ведь Киберджайю напутствовал сам Билл Гейтс. Очень хотелось бы услышать об этом из уст государственных мужей… Пока что единственное серьёзное оправдание существования «Сколкова» дал директор по развитию Cisco Systems Андрей Зюзин. (Cisco очень серьёзно относится к сотрудничеству со «Сколково», но это уже для деловых изданий.)

Вот что он сказал осенью прошлого года: «Мы проводим достаточно большое вложение в российскую экономику, например, мы открываем российское производство. Почему? Потому что это не означает, что в России всё дешевле производить. Это означает, что в России есть определённый ряд требований, например к шифрованию, которые не могут быть сделаны в Китае, в других странах мира, постольку поскольку это местное требование».

И это крайне серьёзное заявление. Крупнейшие мировые игроки приходят в Сколково для того, чтобы лучше адаптироваться к российскому рынку. Для локализации. Получится что-то из развития технологий, скажем, видеоаналитики – прекрасно, будет дополнительный бонус.

Но пока, видимо, объём российского ИТ-рынка достаточно привлекателен для того, чтобы крупнейшим игрокам планеты выполнить хайтек-разработки именно для него. И это явление, над которым очень даже стоит задуматься…

К оглавлению

Дмитрий Шабанов: О парадоксе Симпсона Дмитрий Шабанов

Опубликовано 14 марта 2012 года

В спорах по поводу моих колонок кто-то из борцов с наукой утверждал, что для эволюционной биологии необъяснимо альтруистическое поведение людей. Этот добрый человек не знал, что изучение эволюции альтруизма — одна из быстро развивающихся отраслей эволюционной психологии. Много интересного по этому поводу написал Александр Марков. Хороший обзор данной темы содержится в его недавнем двухтомнике об эволюции человека. Не пересказывая то, что можно прочитать у Маркова, я всё же посвящу пару колонок этой теме.

Ещё во времена Дарвина появилась ложная трактовка дарвинизма как войны всех против всех. Из числа тех, кто считал, что Дарвин недооценивал взаимопомощь, самым ярким был князь Петр Алексеевич Кропоткин, географ и теоретик анархизма. Кропоткинская «Взаимопомощь как фактор эволюции», написанная в 1902 г., не содержит альтернативы или опровержения дарвинизма, она лишь иначе расставляет акценты, уделяя большее внимание гармонии в отношениях между особями. С Кропоткиным нельзя не согласиться в том, что разные формы взаимопомощи широко распространены в нашем мире. В ходе эволюции они возникали неоднократно.

Отрицал ли Дарвин взаимопомощь? Конечно, нет. Эволюционная биология рассматривает возникновение приспособительных признаков, в том числе и поведенческих. В разных условиях наибольший успех обеспечивают разные формы поведения — иногда чисто эгоистические, иногда антагонистические, но довольно часто и альтруистические.

Как альтруистическое поведение могло закрепиться в ходе эволюции? В конце XIX — начале XX века его объясняли отбором между группами (видами, популяциями, стадами и др.) особей. Казалось естественным, что эволюция должна была поддерживать объединённые взаимопомощью группы.

С распространением СТЭ объяснять становление альтруизма стало сложнее. Эволюцию поведения стали представлять как распространение генов, вызывающих определённые формы поведения. Может ли распространиться ген, вызывающий поведение, в силу которого доля носителей этого гена в следующих поколениях уменьшится? Нет! А разве альтруизм (принесение своих интересов в жертву интересам сородичей) не приведёт к такому эффекту? Некоторые наиболее ретивые сторонники СТЭ решили, что возможность группового отбора опровергнута в принципе. Они часто ссылаются на Ричарда Докинза. К счастью, Докинз не отрицает группового отбора как такового. В «Расширенном фенотипе» Докинз лишь утверждает, что групповой отбор должен быть менее эффективным, чем отбор особей.

Сразу скажу, что существование группового отбора доказано. Для примера сошлюсь на сделанный Марковым пересказ исследования, в котором было доказано наличие отбора видов. Паслёновые неоднократно переходили от перекрёстного опыления к самоопылению. В фрагментах эволюционного дерева паслёновых, где практиковалось самоопыление, и возникновение новых видов, и их вымирание шло быстрее, чем у их перекрёстнооплодотворяющихся родственников. Тем не менее то, насколько групповой отбор распространён и эффективен, — предмет споров. Можно ли объяснить альтруизм без группового отбора? Как минимум две формы альтруизма вполне объяснимы на уровне индивидуального отбора.

Родственный альтруизм. Может ли эволюция поддержать поведение самки, при котором она будет жертвовать жизнью ради выводка своих потомков? Вполне. Сторонники СТЭ объясняют это так. Представьте себе ген, вызывающий готовность к жертвенному поведению матери. Если она является носителем такого гена, он с высокой (и вычисляемой) вероятностью оказывается присущ и её потомкам. Жертвуя собой ради потомства, такая особь при определённых условиях будет распространять ген готовности к самопожертвованию.

Если как следует поскрести реципрокный (взаимный) альтруизм, выяснится, что он на самом деле не альтруизм, а расчётливый эгоизм. Речь идёт об отношениях «ты мне, я тебе». В популяциях, где особи способны узнавать друг друга индивидуально, возможны отношения, при которых особь, к примеру, делится пищей с сородичем, зарабатывая возможность получить долю от добычи соседа, когда тот окажется более удачливым. Индивидуальный отбор будет способствовать распространению в популяции генов, обуславливающих способность помогать ближним, запоминать их репутацию и требовать возвращения «долга» при возможности.

Можно ли объяснить все проявления альтруизма этими механизмами? Вряд ли. Что делает нормальный мужчина, увидев чужого ребёнка в опасности? Кидается на помощь, невзирая на опасность для себя. Весьма вероятно, такая форма поведения является врождённой, инстинктивно предопределённой. (Реплика в сторону: некоторые читатели, увидев утверждения, что человек — животное и многие особенности его поведения обусловлены эволюционно, считают, что такое поведение должно быть «скотским», аморальным. К счастью, многие наши «животно» предопределённые формы поведения неплохо согласуются с требованиями морали). Кажется, для объяснения такого альтруизма нужен групповой отбор.

Тут есть одна сложность. Как мне кажется, сложнее объяснить не то, почему возникают группы, состоящие из альтруистов, а то, почему эти группы не разрушаются эгоистами. Представьте себе: в группе, где все особи помогают друг другу, преимущество может получить та из них, которая будет принимать помощь, не оказывая её взамен. Такие особи могут оставлять больше потомков, чем альтруисты, и вытеснять их со временем! Почему же альтруисты не перевелись?

Один ответов на этот вопрос связан с парадоксом Симпсона. Я узнал о нём из статьи Маркова и отошлю к ней и вас. Это обсуждение статьи американских авторов, создавших экспериментальную модель для демонстрации этого парадокса. Вот иллюстрация оттуда.

Авторы статьи, которую пересказывает Марков, показали действие парадокса Симпсона на культурах бактерий. Они выращивали смесь из двух штаммов. Одни (альтруисты) производили вещество, включающее механизм защиты от антибиотика, другие (эгоисты) — нет. При обитании с «альтруистами» «эгоисты» пользовались веществом, произведённым эгоистами. Колонии, где было много альтруистов, росли быстрее. Хотя в каждой из них доля альтруистов сокращалась, в целом для популяции она росла. Красиво, правда?

Чтобы рассказывать студентам о парадоксе Симпсона более убедительно, я сделал иллюстрирующую его модель в Excel. Скачать её можно тут; увы (возможно — из-за моей программистской неискушённости) она оказалась довольно громоздкой.

Как вы поняли, парадокс Симпсона проявляется, когда популяция то подразделяется на субпопуляции, то объединяется снова. Я решил начать с какого-то простого случая разделения-объединения и вспомнил о жизненном цикле многих донных морских животных — от коралловых полипов до асцидий.

Представьте себе животных, образующих группы на подходящих для них участках дна. В положенный срок они выбрасывают в воду половые клетки (гаметы). В толще воды возникают личинки, оседающие на дно. Шансы каждой особи на выживание зависят не только от её наследственных задатков, но и от её ближайшего окружения (а свойства этого окружения зависят от наследственности образующих группу особей). Как раз то, что нужно для проверки работы парадокса Симпсона!

Группы таких донных животных могут страдать от хищников. К примеру, при нападении морской звезды какие-то из наших животных могут эгоистично прятаться в грунт, а какие-то — альтруистично (с точки зрения сородичей) нападать на агрессора. Альтруисты будут чаще гибнуть, но зато хищники станут предпочитать группы, где альтруистов немного. Хватит ли этих предпосылок, чтобы парадокс Симпсона поддержал гены альтруизма?

Забегая вперед, скажу, что по мере отладки модели я понял, что различий в смертности в разных группах недостаточно для поддержки альтруистов. В модели возникают субпопуляции, численность которых определяется случайно, от 0 до некой переменной величины.

Повышенная доля альтруистов чаще достигается в мелких группах. После того как смертность сократит численность всех групп, вклад «везунчиков» в общий результат становится малосущественным. Мне пришлось модифицировать модель, добавив в неё размножение внутри субпопуляций. Это реалистичное предположение. Донные животные, о которых мы говорили, от кораллов до асцидий, кроме полового размножения часто используют и бесполое. В хороших условиях удачливая особь почкуется, образуя группу своих генетических копий. Ко времени полового размножения гаметы в воду выпустит не одна особь, а несколько.

Если хотите — скачайте файл Excel и поиграйте с ним сами. Тут я расскажу лишь о нескольких сделанных с его помощью выводах.

В модели независимо задается влияние аллелей гена A на шансы особи выжить и размножиться внутри той группы, в которую она попала, и уровень смертности и количества потомков, характерных для групп в целом. Если аллель A обеспечивает альтруистическое поведение, его носители должны проигрывать своим конкурентам на индивидуальном уровне. Такой результат показан на рисунке. Скачки на графике связаны с высокой долей случайности при формировании субпопуляций, гибели и размножении особей. При ином запуске модели траектория окажется несколько иной, но конечный результат (искоренение гена альтруизма), вероятнее всего, останется тем же самым.

Но специфика альтруизма состоит в том, что группы с повышенным количеством альтруистов могут оказываться более успешными! Изменим установки модели, приписав субпопуляциям с высокой долей носителей аллеля A более высокую выживаемость и плодовитость.

На следующем рисунке аллель A побеждает, хотя и неуверенно (примерно с 10-го до 40-го поколения в показанном на рисунке прогоне модели его носителям просто не везло). Количество побед аллеля альтруизма при показанных условиях значимо превышает количество его проигрышей, хотя с определённой частотой наблюдаются оба исхода.

Что в итоге? Первый вывод я уже назвал. Групповой отбор в пользу альтруистов работает намного эффективнее, когда он касается не только меньшей смертности групп, состоящих из альтруистов, но и их большей плодовитости.

Второй вывод состоит в том, что групповой отбор пересиливает отбор на уровне особей, если он связан с весомыми отличиями между группами. Если особи-альтруисты уступают эгоистам на единицы процентов от уровня их выживаемости и плодовитости, то парадокс Симпсона будет устойчиво проявляться при преимуществах групп альтруистов в десятки процентов.

Третье (картинками не иллюстрирую; хотите — проверьте). Альтруисты чаще побеждают, чем проигрывают, только если субпопуляции оказываются небольшими и существуют недолго. Если группы будут достаточно велики и при их образовании не будет действовать никакой механизм, собирающий альтруистов вместе, доля альтруистов во всех группах будет примерно одинакова. Перевесит эффект отбор против альтруистов внутри субпопуляций. Увы, поскольку группы, в которых может проявиться парадокс Симпсона, невелики и эфемерны, на их эволюцию серьёзное влияние оказывает простая случайность.

Итак, одним парадоксом Симпсона закрепление альтруизма в эволюции не объяснишь. Но все ли факторы мы учли?

К оглавлению

Дмитрий Вибе: Год с Меркурием Дмитрий Вибе

Опубликовано 16 марта 2012 года

После низвержения Плутона Меркурий стал самой маленькой планетой Солнечной системы. Он не просто меньше всех остальных планет, он меньше даже некоторых спутников планет! Возможно, с этим отчасти связан некоторый недостаток внимания, уделявшегося Меркурию в программе космических полётов по внутренней Солнечной системе. К Венере и Марсу космические аппараты отправляются эскадрильями, а в истории Меркурия до недавнего времени полёт значился только один, да и то это был не полёт к планете, а три пролёта мимо неё, осуществлённые в 1974-1975 годах космическим аппаратом «Маринер-10».

Но не всё так просто с маленькой планетой. Взять хотя бы сами её габариты. Хоть Меркурий и уступает Ганимеду с Титаном в диаметре, но по массе превосходит их вдвое. Больше того, если считать по-честному, то Меркурий вообще оказывается самым плотным телом Солнечной системы. Формально его средняя плотность уступает только земной. Но если учесть, что вещество Земли уплотнено давлением её собственной массы, и привести плотности Земли и Меркурия к «одинаковому давлению», то плотность Земли окажется меньше.

Во-вторых, у Меркурия есть магнитное поле. Не остаточное, как у Марса, не индуцированное солнечным ветром, как у Венеры, а нормальное дипольное магнитное поле, как у Земли, только более слабое. В сочетании с большой плотностью оно означает, что у Меркурия есть жидкое железное ядро, на долю которого приходится значительная доля всей массы планеты.

Казалось бы, планета достаточно интересная, однако после «Маринера-10» в следующий раз человечество собралось к Меркурию только в 2004 году. Совершив сложную последовательность гравитационных манёвров, зонд «Мессенджер» сначала трижды пролетел мимо Меркурия (14 января 2008 года, 6 октября 2008 года и 29 сентября 2009 года), а потом, 18 марта 2011 года, стал спутником планеты — первым в истории освоения Солнечной системы.

За прошедший год с борта «Мессенджера» сделаны десятки тысяч снимков поверхности Меркурия с разрешением до 250 м, а иногда и гораздо выше, не говоря о бесчисленном множестве других измерений. В начале марта 2012 года в общий доступ выложен первый крупный блок результатов орбитальной деятельности зонда (около 2 терабайт), охватывающий период с мая по сентябрь 2011 года. Конечно, простому смертному от большей части этих данных будет мало радости, поэтому на сайте проекта есть игрушка попроще: детальная карта Меркурия с типичным интерфейсом интернетовских карт.

Я подробно остановлюсь на двух результатах картирования Меркурия, как во время предварительных пролётов «Мессенджера», так и с орбиты. Первый — вулканизм. Обширные равнины, похожие на лавовые поля, были замечены на поверхности планеты ещё при фотографировании с борта «Маринера-10». Они уже указывали, что на Меркурии в прошлом происходили излияния лавы, то ли из-за метеоритной бомбардировки, то ли из-за вулканических извержений. На новых фотографиях Меркурия лавовые потоки видны, конечно, с гораздо большими подробностями, но главное — теперь сфотографированы сами вулканы.

Первые снимки были получены ещё в январе 2008 года, во время первого пролёта «Мессенджера». На этой фотографии видно бесформенное углубление (отличающееся от округлых кратеров) — вулканический канал, окружённый светлым выброшенным веществом. Таких углублений со светлыми ореолами выбросов на Меркурии обнаружено уже немало. Предполагается, что они возникали в результате пирокластических извержений.

Особенно интересным оказался вулкан, замеченный во время третьего пролёта «Мессенджера». На снимках зафиксирован целый ударно-вулканический комплекс: 290-километровый метеоритный кратер (получивший имя Рахманинова), частично залитый лавой при более позднем извержении. Более детально структура выглядит так. В кратере Рахманинова две кольцевых кромки. Поверхность как внутренней области, так и области между кромками довольно гладкая, сформированная расплавленным и остывшим веществом. Но есть важное отличие: вся внутренняя область заметно светлее, чем большая часть пространства между кромками. Кроме того, в светлой внутренней области гораздо меньше мелких кратеров, чем в более тёмной внешней.

Подсчёт кратеров — единственный способ дистанционного определения возраста поверхности в подобных обстоятельствах. Чем больше кратеров, тем старше поверхность. Поскольку на тёмной поверхности кратеров больше, она образовалась раньше, и потому падения метеоритов оставили на ней больше «шрамов». Это, вероятно, вещество, расплавленное и застывшее при образовании самого кратера Рахманинова. А вот разлив светлой лавы произошёл позже, в результате иного события. При этом была залита вся внутренняя область кратера и часть внешней области. Под лавой оказалась погребена даже часть внутренней кромки. Логично предположить, что здесь поработал вулкан, и его признак в виде углубления со светлым ореолом также хорошо виден на снимке.

Интересно здесь то, что сам кратер Рахманинова (судя по количеству перекрывающих его более поздних кратеров) относительно молод. Соответственно вулкан должен быть ещё моложе. Это означает, что вулканизм на Меркурии отнюдь не закончился с остыванием внешней оболочки планеты. Извержения могли изредка происходить на планете ещё какой-нибудь миллиард лет назад. Может быть, Меркурий не до конца успокоился и сейчас? Впрочем, вулканизм на планете с жидким ядром не кажется чем-то уж совсем экзотическим.

Другой элемент меркурианского рельефа предположительно вулканического происхождения — «лунки» на дне кратеров. Они могли образовываться в результате обвала подземных пустот после ухода из них магмы.

Второй результат — странного вида "впадины", яркие углубления с резкими округлыми краями, наблюдаемые на дне многих ударных кратеров. Они встречаются как поодиночке, так и группами, имеют размеры от нескольких метров до нескольких километров, не перекрываются другими кратерами, что указывает на их относительную молодость. Ни форма «впадин», ни характер их расположения в кратерах не похожи на аналогичные характеристики «лунок» и вулканических каналов, так что, если «впадины» имеют вулканическое происхождение, это какой-то особенный вид вулканизма.

Неизменная связь с ударными кратерами наводит на мысль о том, что образование впадин происходит в результате обнажения глубинных горных пород. В частности, высказано предположение, что при падении крупного тела на поверхность Меркурия происходит взрывная сублимация летучих соединений, запасённых в коре планеты. Это предположение косвенно согласуется с данными радиолокации Меркурия, которые (как и в случае с Луной) указали на возможные залежи водяного льда в вечно тёмных приполярных кратерах.

Правда, обилие летучих соединений в коре Меркурия трудно согласовать с популярной гипотезой о происхождении его внутренней структуры. Наличие столь мощного ядра можно было бы объяснить столкновением Меркурия с крупной протопланетой. Допустим, в молодые годы Меркурий был более пропорционально сложен. Потом столкновение сорвало с него большую часть внешней оболочки, и мы в итоге получили то, что есть: маленькую планету с большим ядром (высокой плотностью, магнитным полем, вулканизмом и пр.). Объясняется таким образом почти всё, кроме одного: как могли в процессе столкновения выжить летучие соединения в остаточной коре Меркурия?

В целом приходится признать, что маленький Меркурий оказался совсем не нудной планетой, вполне способной соперничать с венерианскими облаками из серной кислоты и с то ли водным, то ли безводным Марсом. Да и вообще, пресловутые планеты земной группы объединены, по-видимому, только близким расположением к Солнцу. В остальном это четыре очень непохожих друг на друга тела.

К оглавлению