На рубеже января и февраля 2022 года одной из популярных новостей из мира науки стали эксперименты КНР по выращиванию эмбрионов в искусственных утробах при поддержке кибер-няни. Они в очередной раз привлекли внимание к уже довольно-таки старой идее: можно ли выращивать эмбрионы животных и людей в искусственно созданном техническом устройстве вместо материнского организма?
Новость пришла из South China Morning Post, наиболее известного англоязычного СМИ из Гонконга, с 2016-го года являющегося частью Alibaba Group и активно пишущего о происходящем в КНР. Исходная статья от 31 января 2022 года находится под пейволлом, но её содержимое уже на следующий день было пересказано множеством мировых медиа, от околонаучных откровенно жёлтых.
Начнём с того, что такое искусственная утроба? Это ёмкость со специальной жидкостью, в которой поддерживается жизнь и развитие зародыша млекопитающего с помощью поступления необходимых питательных веществ и гормонов, а также и поддержания требуемых условий среды. Неким аналогом в массовой культуре можно назвать те самые ячейки из «Матрицы», где под наблюдением дронов проводили всю жизнь подключённые к симуляции люди. Только в случае искусственной утробы примерно так должен расти плод от стадии эмбриона до «появления на свет».
Эксперименты по выращиванию зародышей в искусственных утробах с переменным успехом идут уже не один год в разных странах мира: США, Японии, Израиле, Нидерландах. Собственно, идее уже почти сто лет: ещё в вышедшем в 1932 году «Дивном новом мире» Олдоса Хаксли детей будущего массово вынашивали в специальных инкубаториях. А первый вариант искусственной утробы запатентовали в США в 1955 году.
Скажем, для иллюстрации к новостям об экспериментах в Сучжоу часто используют фотографии экспериментальной искусственной утробы для ягнят из детской клиники в Филадельфии. Тогда как в биомедицинском институте Сучжоу, как и в большинстве работающих по этой теме научных центров, экспериментируют с лабораторными мышами.
Впрочем, до полноценного выращивания в искусственных утробах живых существ – не говоря о людях — всем пока далеко. Самые успешные эксперименты пока что сводятся к поддержанию жизни и развития зародыша или плода в течение некоторого времени. Даже самый удачный пока что эксперимент 2021 года с мышами в институте Вейцмана в Израиле не позволил довести их развитие от эмбриона до финальной стадии — хотя, по словам исследователей, вопрос должен быть решён в течение ближайших нескольких лет. Ну а ягнята в детской клинике в Филадельфии помещались в искусственную утробу после четырёх месяцев развития «классическим способом».
Действительной инновацией Института биомедицинской инженерии и технологий в Сучжоу при Академии наук Китая стала не собственно искусственная матка, а обеспечивающая работу целой группы таких маток электронная система мониторинга и контроля, прозванная «robot nanny», «роботом-няней».
В китайском научном журнале 生物医学工程学杂志 (Journal of Biomedical Engineering) статья «Разработка и эксперименты с системой онлайн-мониторинга для длительного культивирования эмбрионов» коллектива авторов из биомедицинского института Сучжоу вышла ещё в конце ноября 2021 года , с декабря её английский перевод можно заказать на ResearchGate .
Как гласит переведённая на английский аннотация к статье , речь идёт прежде всего о системе точного оптического мониторинга долгосрочного развития эмбриона in vitro (то есть, вне живого организма) на ранних стадиях развития, когда для наблюдения за ним требуется оптика кратности 4, 10 и 20. ИИ в аннотации не упомянут вовсе: речь идёт прежде всего об оптико-механической системе продвинутого мониторинга состояния эмбрионов, которая передаёт данные для дальнейшей обработки и коррекции работы искусственной утробы.
На иллюстрации из статьи, собственно, и показан этот оптический модуль над блоком контейнеров с эмбрионами.
Спикером, на которого ссылается большинство публикаций, включая исходную в South China Morning Post, стал соавтор статьи, профессор Сунь Хайсюань (孙海旋) из Института биомедицинской инженерии и технологий в Сучжоу — являющегося главным центром R&D в области биомедицинских технологий при китайской академии наук. Его публикации в основном касаются проблем биохимических сенсоров и использования лазеров в биотехнологиях.
О чём именно рассказал профессор журналистам? Дабы не использовать испорченный телефон, я взял-таки пробную подписку на South China Morning Post и ознакомился с текстом.
Как оказалось, в нашумевшей статье речь действительно идёт уже не только о системе оптического мониторинга, но и о некоем ИИ. Некоторые статьи поспешили назвать разработку китайских учёных нейросетью — но в исходной публикации о нейросетях нет ни слова, лишь о системе искусственного интеллекта.
По словам профессора Суня, речь в первую очередь идёт всё же о прорыве в системе мониторинга развития эмбрионов. Ранее каждый из подопытных зародышей требовалось наблюдать «вручную», что требовало от сотрудников лабораторий больших затрат времени и сил, ограничивало количество подопытного материала, и не позволяло по-настоящему оперативно реагировать на изменения потребностей эмбрионов. Теперь оптомеханический модуль делает это автоматически, с целым блоком контейнеров с эмбрионами, в режиме 24/7 и надёжнее почти любого лаборанта.
ИИ же участвует в процессе тем, что получает данные с модуля наблюдения и других сенсоров, обрабатывает их, и в режиме реального времени корректирует состояние среды и подачу веществ на каждую конкретную искусственную утробу. Попутно он динамично ранжирует зародыши по социальному рейтингу «качеству» и жизнеспособности, и оповещает персонал лаборатории о том, что с тем или иным зародышем мыши что-то идёт не так.
Уже в самой статье South China Morning Post (я, грешным делом, думал поначалу, что это уже спекуляции иностранной прессы) искусственное выращивание зародышей под контролем ИИ увязали с демографическими проблемами КНР.
Напомню, что стереотип о «стремительно размножающихся» китайцах уже давно не соответствует действительности. Он был близок к правде на пике демографического взрыва в 60-е и 70-е, во времена Мао Цзэдуна и хунвейбинов — но рождаемость в КНР неуклонно падает с начала 90-х. Уже в ближайшие несколько лет и без того упавший до уровня статпогрешности рост численности населения Китая неизбежно сменится депопуляцией. В связи с этим власти КНР в 2016-м отменили политику «одного ребёнка», и ныне ищут способы хотя бы немного поднять рождаемость в уже массово урбанизированном и образованном обществе. Которое, как и везде на этом этапе, отнюдь не рвётся размножаться на уровне традиционного крестьянства.
В статье South China Morning Post некий пожелавший сохранить анонимность китайский учёный сетует, что международные законы запрещают работать с человеческими зародышами старше двух недель, тогда как их изучение и эксперименты на более поздних стадиях были бы очень интересны с научной точки зрения. В том числе с точки зрения коррекции врождённых проблем со здоровьем, а также — да, выращивания человеческих существ в искусственных утробах вместо женских организмов для повышения рождаемости.
По словам автора статьи, журналиста Стивена Чена, эта идея уже активно обсуждается не только в научных кругах КНР, но и в китайских соцсетях. Помимо биотехнологического института в Сучжоу, эксперименты идут и в других научных центрах КНР. К примеру, в институте зоологии в Пекине ещё в 2019 году эмбрион обезьяны сумели провести в искусственной утробе от оплодотворённой яйцеклетки до стадии формирования внутренних органов.
Собственно, эта идея бродит в умах далеко не только китайских учёных и граждан. После того, как Илон Маск в декабре 2021-го объявил о депопуляции как возможной причине краха цивилизации, идеи о перспективности искусственных утроб для поддержания рождаемости стали обсуждаться в западных медиа. В частности, именно об этом заявил Виталик Бутерин, знаменитый программист и один из создателей Ethereum. Он напомнил, что деторождение существенно снижает доходы женщин и предположил, что экстракорпоральное вынашивание детей в искусственных утробах хотя бы отчасти поможет преодолеть эту проблему.
Disparities in economic success between men and women are far larger once marriage+children enter the picture. Synthetic wombs would remove the high burden of pregnancy, significantly reducing the inequality.https://t.co/Zpin8tTlR6Консорциум университетов Эйндховена, Аахена и Милана с 2019 года работает над созданием искусственных утроб для экстракорпорального вынашивания детей младше 28 недель. И этот проект, и наработки китайских, израильских и американских учёных приближают момент, когда станет возможным полноценно вырастить человеческое существо от оплодотворённой яйцеклетки до полностью сформированного ребёнка вне женского организма. Впрочем, если выращивание таким образом мышей может оказаться возможным уже к концу 2020-х, сроки появления полноценных искусственных утроб для людей представляются гораздо более длительными, уровня десятков лет. Ну а массовое внедрение таких технологий весьма вероятно столкнётся с массой не только технических, но и этических проблем.
vitalik.eth (@VitalikButerin) January 18, 2022
Увы, даже идеальные робо-утробы с тонко чувствующими ИИ не решает массы других проблем, касающихся детей в современном обществе. Беременность — дело непростое, но после неё обычно всё становится ещё сложнее. Впрочем, возможно, технологии уже в ближайшие десятилетия помогут и с этим — породив, скажем, многофункциональных и безопасных роботов-нянек в помощь родителям.
Что ж, будем надеяться.
Комментарии (44)
aleks_pingvin
13.02.2022 15:11+2Даже если это и будет технически возможно от зиготы до полноценного живого экземпляра, то лично у меня большие сомнение в его перспктивной жизнеспособности. Ведь эмбрион в нутре матери получает не просто "идеальный набор компонентов" необходимых для развития - как раз таки наоборот, различные гормональные колебания, разная пища, уровень насыщения кислородом, да даже банальное движения матери - все это влияет на развитие в первую очередь нервной системы эмбриона. Что будет если все это убрать и свести к идеальным условиям?
SinsI
13.02.2022 15:54+4Ну птицы/крокодилы как-то обходятся без этого.
Вообще, может иметь смысл практиковаться не на мышах а на сумчатых, ведь они ближе к яйцекладущим и поэтому для них конструкция инкубатора может быть значительно проще.
NeoCode
13.02.2022 16:01+2Смысл в том, чтобы практиковаться на видах, максимально близких к человеку.
worldmind
13.02.2022 18:09+6Но если оно нужно, то скоррее всего рандомные изменения можно добавить в прогу управления.
iboltaev
13.02.2022 20:14+2скорее всего будет лучше, чем сейчас. На развитие нервной системы определяющее влияние оказывает кислород + уровень кортизола матери, а это легко контролируемые вещи.
xsevenbeta
14.02.2022 11:10+2Психологический аспект, навроде пользы от разговоров с младенцами в утробе тоже не стоит исключать. Я думаю что инкубатор как концепция неплох для поздних сроков беременности и при условии что это будет безопаснее чем «в маме». Понятно, что этот срок будет постепенно уменьшаться и в начале будет с 7го месяца донашивать а потом уже с 3го. Почему бы и нет? Кто-то захочет все радости подготовки к материнству испытать, а вот у тех кто уже пятую попытку делает и у кого один выкидыш за другим — будут безумно рады и такому вот суррогату.
Запрос на суррогатное материнство есть, но «живые» инкубаторы это не гуманно. В общем-то любое изобретение может как изменить мир к лучшему, так и сделать этот мир хуже. Я не вижу в инкубаторах однозначного зла.aleks_pingvin
14.02.2022 12:14-2Разумеется вы абсолютно правы. Только вот что помешает таким способом наплодить тем же Китайцам, Индусам и прочим товарищам в подземных бункерах армии бездумных селкционных солдат? Я понимаю, что звучит как бред, но чисто технически это реализуемо.
xsevenbeta
15.02.2022 09:55Во первых вы преувеличиваете ценность селекции т.к солдаты давно уже не кулаками и зубами воюют.
Во вторых солдаты, которых воспитывают с самого детства будут очень и очень дороги и проще взять призывников. Да и с бездумностью и воспитанием не всё так просто.gremsta
15.02.2022 12:08давно уже не кулаками и зубами воюют.
Угу, и марш-броски отменили во всех армиях мира
проще взять призывников
Откуда взять пару сотен миллионов призывников, если ты не объединенные Китай + вся ЮВА?
ssj100
14.02.2022 13:25Психологический аспект, навроде пользы от разговоров с младенцами в утробе тоже не стоит исключать.
Так в реализации это намного проще, подсоединяем колонки, тут даже можно на практике реализовать положительную обратную связь что лучше слушать Баха или Рамштайна, 5 часов в день или все 24, какие разговоры лучше, а также их чередование. Набираешь статистику и прикручиваешь ИИ .
На плод влияет движение матери? Реализуется массажерами. Притом все будет контролируемым и дозированным, а не как в утробе не понятным и опасным(моя мать за 2 дня до рождения прыгала с дерева).
А опасения что это будут идентичные клоны…. Мне кажется в утробный шредингеровский рандом будет сильнее влиять на психику клонов помноженное на послеродовое воспитание
baskervilka
14.02.2022 13:14По ходу разработки технической реализации все будет решено.
Только следом возникает даже не этический вопрос, а экономический.
Этого человека надо накормить, одеть, обуть. Воспитанием заняться.
kuzzzov
13.02.2022 15:34+5Даже если на вопрос "как" ответ будет найден, то останется второй вопрос "зачем".
Навряд ли сложности беременности являются основной пречиной нынешнего демографического перехода.
К тому же человечество может неплохо существовать и с низкой рождаемостью достаточно продолжительное время, постепенно снижая свою численность. Сомневаюсь, что 8 миллиардов человек будут востребованы в высоко технологичном обществе будущего.
NeoCode
13.02.2022 16:05+6Вполне возможно, в какой-то момент человечество скорее всего почти полостью откажется от естественного деторождения, как современные люди практически полностью отказались например от охоты, которая была основнй существования цивилизации сотни тысяч лет.
Также, искусственные утробы могут быть полезны не только для выращивания людей, но и для выращивания отдельных органов и тканей. Процессы те же, понимание также необходимо. А там кто знает, может быть будут выращивать новые тела и осуществлять пересадку головного мозга?
rg_software
13.02.2022 18:17+1Бонус от отказа от охоты понятен, а в чём такое уж преимущество отказа от естественного деторождения? Безусловно, можно придумать сценарии, когда это действительно нужно, но en masse возни с этим больше, чем выгоды. При всех успехах современной агротехники брюква всё-таки в земле растёт, сравнительно традиционным образом.
NeoCode
13.02.2022 19:46+1Возни больше чем выгоды только в начале применения технологии, пока она еще не отработана до достаточно высокого уровня. И вначале её будут применять например те, кто не может рожать детей по медицинским причинам. А вообще, люди недаром придумали контрацепцию и аборты. Беременность далеко не всегда желательна и весьма обременительна (сам термин намекает), а естественное деторождение - достаточно болезненная и в целом небезопасная процедура, и если удастся ее заменить на искусственную утробу, то это будет сделано, и это будет очередная победа разума над животной природой человека.
rg_software
14.02.2022 02:05+3Контрацепция и аборты придуманы не потому, что беременность чересчур обременительна, а потому, что обременительна вся жизнь после неё. То есть вы бесспорные вещи говорите, но что толку облегчать себе несколько месяцев, если последующие годы, а то и десятилетия никуда не деваются?
Это всё имеет смысл разве что в контексте полного цилка -- от робоутробы к робоняне и далее к робосадику и робошколе.
VIPDC
14.02.2022 10:01+2брюква всё-таки в земле растёт, сравнительно традиционным образом.
Ну гидропоника давно существует и обходиться без земли.
Приемущество, в том что возможно будет завести детей, практически в любом возрасте, и женщинам не выпадать на год из жизни.
rg_software
14.02.2022 13:51Ну, я уже высказал свою точку зрения: проблема не в годе жизни (тем более, что только ближе к концу беременности она не реально даёт работать, люди уходят в отпуск), а в последующих, по крайней мере, 10-15 годах жизни. Если человек на такое идёт, что ему потерянный год?
VIPDC
14.02.2022 14:55Потому что рожать в 18 и в 40, две большие разницы. А сегодня многие хотят: пожить для себя, построить карьеру, попутешествовать на легке и т.д.
Услуги по сохранению "материала" уже есть. Думаю люди которые откладывают на потом рождение ребенка будут достаточно платёжеспособны.
rg_software
14.02.2022 15:04Это всё понятно, опять же, я не спорю. Но надо понимать, что сорокалетнему с грудничком на руках тоже не очень сладко, так что тут опять же мы имеем решение лишь крайне малой части общей проблемы.
Areek
13.02.2022 17:34— Зачем стране могут быть нужны способы повышения рождаемости, не зависящие от населения? Это может быть не нужно, например, России (что, кстати, уже не так), но вот в Японии это вопрос довольно острый.
— Зачем текущему политику могут быть нужны люди, с рождения подвергавшиеся определённой пропаганде? Тут уже сложнее, с текущей выборной системой каждые N лет и необходимостью растить «цветы жизни» годами. Но, как мы сами видим, систему можно обойти.
— Зачем может быть нужно (как бы так помягче) незарегистрированное живое существо выбранного пола с определённым генофондом? Для массы всего законного, незаконного и находящегося где-то на границе между ними. Для трансплантации. Для генетических экспериментов. Для (зачёркнуто и вымарано).
— Да хотя бы для искусственной беременности, позволяющей сохранить женский организм или в случае невозможности естественной.
Спрос будет. Так или иначе.
rPman
13.02.2022 17:52+3Основная причина не желания рожать у населения — осознание проблем, которые за этим последуют.
Проблема не родить, проблема вырастить и воспитать.
Хочешь тьму тьмущую младенцев здесь и сейчас? предложи государству выкупать их у населения, буквально, и нищая, крупнейшая часть, этого населения тебе принесет их тоннами, на вес. Количество регулируй стоимостью. Лучше конечно этическую составляющую подтянуть лет за десять до начала, через неплохо регулируемые книго/кино-индустрии, тогда дешевле будет.
На текущий момент это можно организовать через уже существующие механизмы:
сдача генетического материалла — спермы и маток, эко и суррогатное материнство (все три составляющие процесса этически принимаются обществом, ну а для оптимизации можно извлечение матки исключить).
DaneSoul
13.02.2022 21:04Есть же вопрос не только количества, но и качества.
А если технологию искусственного выращивания эмбриона совместить с существующей технологией искусственного оплодотворения яйцеклетки, то это открывает широчайшие перспективы для отбора.
PS: Моральная сторона вопроса — это отдельная тема.
Old_mammoth
14.02.2022 10:33+1Евгеника?
molybdenum
14.02.2022 10:48Согласно сюжету, люди не рождаются естественным путём, а выращиваются в бутылях на специальных заводах — инкубаториях. На стадии развития эмбриона они разделяются на пять каст, различающихся умственными и физическими способностями — от «альф», обладающих максимальным развитием, до наиболее примитивных «эпсилонов». Дети с момента зачатия готовятся к тем видам труда, который должны будут выполнять. Люди низших каст (будущие чернорабочие и прислуга) специально отупляются, их эмбрионы угнетаются этиловым спиртом и выращиваются с применением метода бокановскизации (почкование зиготы с целью её многократного деления и получения десятков однояйцевых близнецов).
Xeldos
13.02.2022 21:32+3Проблема не родить, проблема вырастить и воспитать.
Именно. После рождения ребёнка веселье только начинается. И нет\, никаких робо-нянек в обозримом будущем не предвидится, банально потому, что НИКТО сейчас не понимает, как именно развивается психика (да и не только психика) ребёнка. Явных инвалидов научились определять, научились их в какой-то степени лечить, в какой-то им помогать. Но кроме явных инвалидов есть масса состояний, которые медициной считаются вариантом нормы, а родители при этом варианте нормы радуются каждому дню, в котором они сумели ещё раз не выйти в окно.
Почему ребёнок кричит? Почему у матери нет молока? Почему у ребёнка аллергия? Почему он не умеет или не желает сосать грудь? Почему он не спит? Почему идеальный суточный цикл у него плавает от 15 до 35 часов? Почему у него режутся все зубы сразу, отчего он три месяца воет без перерыва и живёт на нурофене?
И это только начало, дальше будет - почему он не слушается, почему он не понимает, почему он не учится - и на все эти вопросы точно так же никто не может дать исчерпывающий ответ.
DGN
14.02.2022 10:22Каких таких маток? Откуда извлекать и куда сдавать?
rPman
14.02.2022 13:59Погуглил бы что ли, обычная услуга у рядовых клиник, первый же пример из гугла:
eko-pudp.ru/services/laboratoriya-embriologii/kriokonservatsiya-embrionov-yaytsekletok-spermy
ssj100
13.02.2022 22:25то останется второй вопрос "зачем"
Затем как и в штатах, например, ставят обезболивающие роженицам
8 миллиардов человек будут востребованы в высоко технологичном обществе будущего.
только чтоб 4 млрд из них не жила в трущебах и перебирали литиевые батарейки для электромобилей голыми руками, чтоб высоко технологичном обществе могло существовать
vkni
13.02.2022 22:47Зачем - понятно: облегчить последний тримест беременности и роды. У людей они слишком уж сильно травмируют организм. Поэтому возможность женщинам рожать здоровых детей не травмируя себя - это только благо.
К демографическому переходу это абсолютно никак не относится. Демографический переход определяется на 9 месяцами, а 18 годами. :-)
Taiserisa
14.02.2022 13:58Возможные ответы на вопрос "зачем":
убрать нагрузку на организм будущей матери от процесса вынашивания и родов, которая может быть от простого набора веса вплоть до сильных осложнений, а то и смертельных исходов;
обезопасить эмбрион от болезней/травм, которые могут прийти из окружающей среды (вирусы, бактерии, механические повреждения и т.п.);
проводить диагностику и лечение эмибриона in vitro скорее всего (я так думаю) легче, т.к. не надо принимать во внимание, как все эти процедуры повлияют на мать.
Ну и вообще, в цикле Буджольд о Форкосиганах хорошо этот аспект разобран, как положительные так и отрицательные факторы. С моей точки зрения очень жизненно, если бы была возможность, я бы воспользовалась ;)
MaxxDamage
14.02.2022 14:56по третьему пункту - есть ещё такая вещь, как гемоплацентарный барьер, преодоление которого тоже та ещё проблема, которая автоматически решается при искусственном выращивании
bozman
14.02.2022 10:45+2Попутно он динамично ранжирует зародыши по социальному рейтингу «качеству» и жизнеспособности,
Зародыши с социальным рейтингом? Мне кажется, если это так, то настоящий прорыв китайских ученых именно в этом.
MaxxDamage
14.02.2022 15:03Вероятно шутка такая от ТС, наверняка планировалось что это будет зачёркнутый текст, но что-то пошло не так
Kvakosavrus
14.02.2022 13:14+1Не можно, а нужно. При исчезновении института традиционной семьи это позвилит не вымереть всем нафик
toxicdream
14.02.2022 21:57-1А может ну его нафиг, этот тупой вид?
Всё равно около 90% не хотят ничего кроме развлечения :(
RainAustin
15.02.2022 01:17Очень перспективная технология если совместить с программированием ДНК то можно будет строить настоящих биороботов что в перспективе будет дешевле того же самого на кремнии и железе. В сущности все мы всего лишь машины которые работают согласно законов природы.
У Гарри Гаррисона есть цикл книг про Эдем, там как раз описывается подобный путь развития науки.
dfgwer
15.02.2022 12:38+1Зачем выращивать специализированных биороботов?
Камеру на шею, наушники на голову, и вперед вкалывать под чутким руководством ИИ.
ibrin
Элиты, репликанты и роботы на цветущей планете. Идилия. К этому и идём, не сопротивляйтесь.