По образу и подобию

От частного — к общему

Клетки, как известно, соединяются в ткани. Ткани тоже моделируются. Любопытно, что наиболее близкие модели живых тканей — сами они, только изолированно выращенные в лабораториях ученых. Однако почему же такие изолированные соединения клеток низводятся до положения модели?

Дело в том, что клетки во многом меняют свою жизнедеятельность in vitro (в стекле). Ведь они умеют приспосабливаться к новым условиям работы. И потом, в лаборатории можно выяснить, как отвечает ткань на непосредственное на нее воздействие. В организме, однако, эта самая ткань тесно связана со многими другими и отзывается не только на непосредственно касающиеся ее события. Выяснить на изолированной ткани результат такого опосредованного действия невозможно.

Значит, перед нами упрощенное, а не полное подобие, на котором можно изучить лишь часть свойств объекта.

Изготовляют ученые модели мышц из полимеров, модели нервных клеток — нейронов — из электрических элементов.

Существует немалое число моделей глаз — от простейшего фотоэлемента и до соединения электрических блоков, способного различать цвета лучей, падающих на вход модели (опять-таки фотоэлемент).

Довольно проста, но остроумна модель чувства осязания — металлический цилиндр, вдоль которого укреплены два ряда кварцевых пластинок. Пластинки одного ряда излучают ультразвук, пластинки второго ряда принимают его волны, обтекающие цилиндр по поверхности. Когда какой-нибудь предмет касается цилиндра, он становится тем самым на пути ультразвука, и пластинки-приемники отмечают изменения в давлении волн. Модель «чувствует» не только само по себе прикосновение, но отмечает величину прикоснувшегося предмета.

С истинной страстью моделируют биологи отдельные части человека и животного. Искусственные легкие и почки приходят на помощь настоящим, искусственные руки — протезы — возвращают способность работать.

Но не только медицине приносит практическую пользу биологическое моделирование. Вы наверняка слышали о такой науке — бионике (года два назад книги, посвященные ей, начинались примерно так: «Вы, дорогой читатель, конечно, не слыхали про такую науку»). Поэтому я не буду рассказывать о приборах, в состав которых входят мухи, о фундаментах, похожих на корневую систему, и прочих чудесах бионики. Позволю себе еще раз напомнить, что бионика, строго говоря, только частный случай моделирования, только одна его область, хотя и довольно широкая.

Впрочем, между новыми науками еще труднее провести размежевание, чем между старыми. Поди выясни, где кончается бионика и начинается кибернетика. Во всяком случае, одной из главных проблем кибернетики является именно подражание жизни. К рассказу о некоторых конкретных его формах я и перейду.