Время живых машин. Биологическая революция в технологиях

the age of 
living machines

how biology 
will build the next 
technology revolution

susan hockfield

Москва, 2021

перевод с английского 

время 
живых машин

биологическая 
революция 
в технологиях

сьюзан хокфилд

УДК 60
ББК 30.6
Х70

Книга издана при поддержке Политехнического музея 
и Фонда развития Политехнического музея.

Переводчик Виктория Краснянская
Научные редакторы Мария Осетрова, Виктория Гинанова, канд. биол. наук
Редактор Антон Никольский

Оформление серии Андрея Бондаренко и Дмитрия Черногаева

 
Хокфилд С.
Х70 Время живых машин. Биологическая революция в технологиях / Сьюзан 
Хокфилд ; Пер. с англ. В. Краснянской. — М. : Альпина нон-фикшн, 2021. — 
236 с.

 
ISBN 978-5-00139-134-0

Столетие назад наука позволила инженерам создать целый ряд удивительных новых 
технологий, настолько изменивших наш мир, что мы уже не можем представить 
без них нашу жизнь. Но, как утверждает всемирно известный нейробиолог 
Сьюзан Хокфилд, мы находимся на пороге новой революции, когда в результате 
соединения открытий в области биологии с инженерным искусством появится 
множество поистине фантастических технологий следующего поколения. “Время 
живых машин” описывает некоторые из самых интересных новых разработок, 
созданных в результате совместной работы ученых и инженеров. Вирусные аккумуляторы. 
Белковые фильтры для воды. Наночастицы, способные обнаружить 
рак. Протезы, читающие мысли. Сельскохозяйственные культуры, выведенные 
компьютером. Все эти новейшие проекты открывают перспективу технологической 
революции XXI в., которая позволит преодолеть некоторые из величайших 
гуманитарных, медицинских и экологических проблем нашего времени.

УДК 60
ББК 30.6

© Susan Hockfield, 2020
 
Иллюстрации. Somersault1824 BVBA
©  А. Бондаренко, Д. Черногаев, художественное 
оформление серии, 2021
© Издание на русском языке, перевод, оформление.   
 
ООО “Альпина нон-фикшн”, 2021

ISBN 978-5-00139-359-7 
(Серия “Книги Политеха”)
ISBN 978-5-00139-134-0

“КНИГИ ПОЛИТЕХА” — партнерский проект ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО МУЗЕЯ,
издательств CORPUS, “АЛЬПИНА НОН-ФИКШН” и “БОМБОРА”. 
В серии выходят лучшие современные и классические 
книги о науке и технологиях — все они отобраны и проверены учеными 
и отраслевыми специалистами.
Серия “Книги Политеха” — это пять коллекций, связанных с темами 
постоянной экспозиции Политехнического музея:
“Человек и жизнь” — мир живого, от устройства мозга до биотехнологий.
“Цифры и алгоритмы” — математика, искусственный интеллект и цифровые 
технологии.
“Земля и Вселенная” — происхождение мира, небесные тела, освоение 
космоса, науки о Земле.
“Материя и материалы” — устройство мира с точки зрения физики и химии.
“Идеи и технологии” — наука и технологии, их прошлое и будущее.

Политехнический музей представляет новый взгляд на экспозицию, посвященную 
науке и технологиям. Спустя столетие для музея вновь становятся важными 
мысль и идея, а не предмет, ими созданный.
Научная часть постоянной экспозиции впервые визуализирует устройство мира 
с точки зрения современной науки — от орбиталей электрона до черной дыры, 
от структуры ДНК до нейронных сетей.
Историческая часть постоянной экспозиции рассказывает о достижениях 
российских инженеров и изобретателей как части мировой технологической 
культуры — от самоходного судна Ивана Кулибина до экспериментов по термоядерному 
синтезу и компьютера на основе троичной логики.
Политех делает все, чтобы встреча человека и науки состоялась. Чтобы наука 
осталась в жизни человека навсегда. Чтобы просвещение стало нашим 
общим будущим. 

Подробнее о Политехе и его проектах — на polytech.one

Оглавление

 
Пролог . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

Глава 1  Где начинается будущее . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

Глава 2  Может ли биология улучшить аккумулятор? . . .35

Глава 3  Вода, вода, везде вода  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69

Глава 4  Наночастицы борются с раком . . . . . . . . . . . . . . .95

Глава 5  Усиление мозга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115

Глава 6  Накормить мир . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143

Глава 7  Перехитрить Мальтуса, еще раз 

 
Как ускорить слияние . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173
 

 
Благодарности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199

 
Примечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203

 
Предметно-именной указатель  . . . . . . . . . . . . . . . . .231

Посвящается Тому и Элизабет

за их постоянное терпение, мудрость и любовь

Пролог

Последние несколько десятилетий, пребывая в должности декана 
и проректора Йельского университета, а затем президента 
и теперь уже президента-эмеритус* Массачусетского 
технологического института (МТИ ), я имела редкую возможность 
заглянуть за горизонт науки. От того, что я там видела, 
захватывает дух. Нам выпало стать свидетелями появления гениальных 
и чрезвычайно мощных биологических инструментов: 
вирусов, которые могут самостоятельно формировать элементы 
питания; белков, способных очищать воду; наночастиц , 
умеющих находить и уничтожать раковые клетки; протезов, 
которые могут читать мысли; компьютерных систем, повышающих 
урожайность культур.
Новые технологии словно сошли со страниц фантастических 
романов, но они реальны. Разработка многих из них продвинулась 
уже очень далеко, и каждая ведет свое начало из одного 
и того же революционного источника — соединения 1 биологии 
и инженерного дела. Эта книга рассказывает о том, как 
происходит этот синтез, — о значительных научных открытиях, 
соединивших две такие разные области знаний вместе, и об исследователях-
новаторах, использующих это слияние, чтобы 
изобретать инструменты и технологии, которые изменят нашу 
жизнь в наступившем столетии.

* 
Обозначение для преподавателей, которые в связи с преклонным возрастом 
 освобождены от исполнения своих ежедневных обязанностей. — Прим. пер.

Сьюзан Хокфилд  Время живых машин

Нам нужны новые инструменты и технологии. Сегодня население 
земного шара составляет примерно 7,6 млрд человек 2, 
и ожидается, что к 2050 г. оно превысит 9,5 млрд. Вырабатывая 
энергию, которая служит топливом, согревает и охлаждает сегодняшнее 
население, мы уже выбрасываем в атмосферу такое 
количество оксида углерода, какого хватит, чтобы изменить 
климат планеты на многие века, и сейчас мы сталкиваемся 
с последствиями этого 3. Температура и уровень океана растут 4, 
большие участки земного шара поражены засухой, голодом 
и устойчивыми к лекарствам болезнями. Если просто распространять 
инструменты и технологии, имеющиеся сейчас в нашем 
распоряжении, это не решит ужасающие проблемы, с которыми 
мы сталкиваемся в мировом масштабе. Как мы можем 
получать доступную, но не загрязняющую природу энергию, 
производить достаточно чистую воду, разрабатывать более 
эффективные лекарства по низким ценам, предоставлять равные 
возможности для инвалидов и обеспечивать больше продуктов 
питания, не нарушив мировой экологический баланс? 
Нам нужны новые решения для этих проблем. Без новых технологий 
мы обречены на трудные времена.
Нам уже приходилось сталкиваться с прогнозами, предсказывающими 
всевозможные несчастья. В 1798 г. преподобный 
Томас Роберт Мальтус  5, английский священник, демограф 
и экономист, установил, что повышение уровня населения неизбежно 
превысит рост производства продуктов. Результаты 
его анализа предупреждали о единственно возможном исходе — 
массовые вспышки голода, войн и болезней. Как заявлял 
Мальтус, эти вспышки смогут регулировать численность 
населения, но только ценой смерти множества людей. “Непреодолимое 
увеличение народонаселения, — писал Мальтус, — 
не может сдерживаться без нищеты и бедствий”.
Но Мальтус был не прав. Уже в его дни фермеры начинали 
применять новые методы обработки земли, в том числе четы-
рехпольный севооборот и внесение удобрений для повышения 
урожайности сельскохозяйственных культур. Эти методы пол-