Мир завтра. Как технологии изменят жизнь каждого из нас

Он преуспел в изучении физики в Миллерсвиллском университете и проявил себя гениальным изобретателем. Свой первый патент – за более удобную методику крепления протезов – Герр получил, еще будучи студентом. По окончании колледжа он продолжил обучение в магистратуре Массачусетского технологического института по специальности «машиностроение», а затем в Гарварде защитил докторскую диссертацию по специальности «биофизика». Примерно в это же время все его мысли заняла головоломка, решению которой он посвятил следующие 15 лет своей жизни – человеческие движения.

«На первый взгляд в человеческих движениях никакой загадки быть не должно, – говорит Герр. – Они изучаются уже многие годы, но на самом деле это настоящая черная дыра. Мы не можем толком ответить даже на самые простые вопросы. Как работает мышца? Мы даже этого точно не знаем». Работая над этой проблемой сначала в качестве аспиранта, а затем как руководитель исследовательской группы по биомехатронике в Массачусетском технологическом институте, Герр решил попытаться подражать самой природе и начал с телесного интеллекта. В отличие от «тупых» протезов наши натуральные конечности очень умны. Когда нога движется, нервной системе остается только увеличивать или уменьшать упругость мышцы, потому что все остальные решения принимаются автоматически согласно собственной программе конечности. И Герр решил, что пришло время попытаться применить те же принципы к протезам.

В конце 1990-х годов он начал работать над созданием более «умного» протеза коленного сустава. Он снабдил его микродатчиками, способными измерять угол сгибания сустава и делающими это тысячу раз в секунду. Данные пересылаются в компьютерный чип, который регулирует силу магнитного поля, воздействующего на частицы железа, плавающие в масляной смеси вокруг коленного сустава. В результате получился первый в мире протез с искусственным интеллектом – колено, способное регулировать угол сгиба, смягчая приземление ноги. Более того, это колено способно учиться на собственном опыте, так что его работа со временем только улучшается.

На рынок этот протез – под названием Rheo Knee – выпустила исландская фирма Ossur. Журнал Time назвал его одним из лучших изобретений 2004 года, а журнал Fortune включил в список лучших продуктов года. «Использование искусственного интеллекта для управления протезом Rheo Knee – большой шаг вперед для всей отрасли», – говорит доктор Ричард Сатава, профессор хирургии в Медицинском центре Вашингтонского университета и бывший руководитель программы передовых биомедицинских технологий при Агентстве по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам. Но для Герра это было только начало.

5

Осенью 2003 года Розелл начал заниматься плаванием и штангой. Скоро он уже выжимал 300 фунтов лежа. К февралю Розелл мог по две минуты кряду выполнять отжимания и подъемы туловища из положения лежа, а затем проплывать 800 ярдов, таким образом выполняя норматив по физической подготовке на уровне верхнего 19-го процентиля для своей возрастной группы. Следующим этапом самоподготовки стали тренировки на горнолыжном курорте Вейл в штате Колорадо. Как оказалось, ни горные лыжи, ни скейтборд не составляли для него никакой проблемы. Уже через неделю пребывания в Вейле Розелл имел все основания отнести на свой счет девиз Организации спортсменов-инвалидов США: «Если я могу это, я могу все».

Кроме того, Розелл упорно искал способ оказания более эффективной помощи возвращающимся домой раненым военнослужащим. Когда началась вторая война в Ираке, прибывавшие на родину раненые получали мало психологической помощи. Розелл начал навещать их в Центральном военном госпитале имени Уолтера Рида, стал участником программы сотрудничества Национального олимпийского комитета США с военнослужащими и ветеранами и взял на себя обязанности представителя Организации спортсменов-инвалидов США. Занимаясь помощью раненым солдатам, Розелл прекрасно понимал, что лучшая форма психологической помощи с его стороны – служить примером. Может быть, действительно пришло время воспользоваться предложением Кивенара?

Армия тоже не обходится без бумаготворчества. Заполнение разного рода документов, переписка, медицинское обследование потребовали немало времени и сил, но Розелл проявил настойчивость и 4 марта 2004 года был признан годным к строевой службе.

Следующие несколько месяцев Розелл провел в учебном центре Форт-Карсона и 17 июня 2004 года, за четыре дня до четвертой годовщины своего ранения, вновь был назначен на командную должность. А две недели спустя он уже отправился в Ирак, чтобы руководить подразделением в тех же самых местах, где четырьмя годами ранее потерял ногу.

За время второй командировки в Ирак у Розелла трижды ломался протез. Серьезных угроз его жизни в связи с этим не возникло, но это ему просто повезло. Розелл был крайне разочарован качеством протезов. В последующие годы он написал десятки статей на эту тему, но основная мысль была одна: «Как так получается, что мы посылаем людей в космос, но никак не можем усовершенствовать протезы?»

6

Завершив работу над искусственным коленным суставом Rheo, Герр поставил перед собой еще более амбициозную цель: создать искусственный голеностопный сустав, идеально имитирующий плавную походку обычного человека. Это была действительно серьезная проблема. Большинство инвалидов с ампутированными конечностями при ходьбе хромают. И со временем даже малейшие отклонения в характере движения суставов оборачиваются серьезными заболеваниями. Вследствие постоянного натирания разрушаются мягкие, нервные и костные ткани, и для их восстановления зачастую приходится прибегать к хирургическому вмешательству.

Примерно в 2002 году Герр приступил к работе над радикально новой бионической частью тела, которая должна была стать значительно более «умной», чем все, что разрабатывалось до сих пор. Число компьютеров вместо одного в начинке коленного сустава Rheo увеличилось в новом изделии до пяти. Добавились также аккумуляторная батарея, дополнительные сенсоры и Bluetooth. Для воспроизведения движения стопы, ахиллова сухожилия и икроножных мышц, т. е. для обеспечения того, что Герр называет «стимулируемым плантарным сгибанием», используются методы робототехники.

Над дизайном он тоже много думал. Будучи скалолазом, и особенно после случившегося с ним несчастья, Герр отдавал предпочтение яркому стилю. В то время как другие скалолазы предпочитали серые, блеклые тона, он красил волосы в рыжий цвет, носил серьги-перья и ярко-синее трико. Добавьте к этому специально разработанные для скалолазания протезы – в сущности, кинжалы, торчащие из культей, – и эффект достигается потрясающий. Герр хотел, чтобы протезы имели стильный вид. «Протезы продолжают делать уродливые, словно кричащие: “Я инвалид!” Мне хотелось заменить их эффективными и внешне привлекательными устройствами, неким гибридом человека и машины, чтобы человек воспринимался не как жалкий инвалид, а как вызывающий благоговение Терминатор».

В 2005 году пронесся слух, что Хью Герр работает над первым в мире бионическим голеностопным суставом. Розелл к тому времени вернулся из своей второй командировки в Ирак и, поселившись в Вашингтоне, помогал совершенствовать работу с перенесшими ампутацию военнослужащими в Центральном военном госпитале имени Уолтера Рида. Он был наслышан о трудах Герра. «Да, я слышал о мечте Герра заменить обычные протезы искусственными конечностями в стиле киборгов, – рассказывал он. – Мы все были об этом наслышаны и с интересом ждали результата».