4. Біоінженерна цивілізація: не будувати, а вирощувати

У фантастиці біологічно орієнтовані цивілізації трапляються регулярно. Живі кораблі, будинки-дерева, істоти замість автомобілів, органічна зброя, мозок замість комп'ютера.

Проблема починається трохи пізніше.

Як така цивілізація взагалі пройшла шлях від примітивного суспільства до космосу?

Людська технологічна історія дуже сильно прив'язана до неживих інструментів. Камінь, бронза, залізо, сталь, верстат, парова машина, електродвигун, транзистор, мікросхема. Один інструмент дозволяв зробити точніший інструмент, той — ще точніший, поки ми не дісталися до технологій, де структури формуються з точністю у нанометри.

А що, якщо цивілізація пішла іншим шляхом?

Не навчилася дедалі точніше обробляти матеріал, а навчилася дедалі точніше керувати ростом живої матерії.

Не будувати а вирощувати.

Головне правило

Одразу введемо обмеження.

Це не цивілізація, якій заборонені метал, кераміка, скло, магніти чи електрика. Така заборона була б штучною і дуже швидко загнала б її в технологічний глухий кут.

Правило інше:

складні пристрої не збирають механічно з окремо виготовлених деталей. Їх формує біологічна система.

Організм цілком може виростити кістку, зубну емаль, мушлю, кремнієвий каркас або кристали мінералу. Отже, достатньо розвинена біотехнологія може піти далі: вирощувати керамічні канали, провідні структури, оптичні елементи, магнітні матеріали, вуглецеві волокна.

Частина готового пристрою навіть не мусить залишатися живою.

Зуб сформований живими тканинами, але емаль самого зуба — вже зовсім інша структура. Дерево вирощує деревину. Молюск — мушлю.

Для нашої цивілізації це стає основним інженерним принципом:

живе виробляє неживе там, де неживе працює краще.

Тому їхній космічний корабель не обов'язково буде м'яким шматком плоті. Він може мати керамічну теплозахисну оболонку, вуглецеві силові елементи, металеві провідники й мінеральні резервуари.

Просто все це ніколи не проходило через прокатний стан, токарний верстат або складальний конвеєр.

Воно виросло.

Їхній верстат — морфогенез

Найважливішою технологією такої цивілізації стає не просто генна інженерія.

Їм потрібна керована морфогенеза.

Геном не є кресленням організму в нашому машинобудівному розумінні. Там немає координат кожної клітини. Форма виникає через величезну кількість локальних правил: клітини реагують на хімічні градієнти, механічні навантаження, електричні сигнали, стан сусідніх тканей, змінюють спеціалізацію, переміщуються, розмножуються або гинуть.

Саме цю систему цивілізації доведеться перетворити на технологію.

Їхній аналог CAD і CAM працює приблизно так:

спочатку створюється морфогенетична програма, потім спеціальна клітинна культура отримує цю програму, після чого росте задана конструкція.

Тут прекрасно вкладається ідея вірусів.

Але вірус не є самим фабрикатором. Він радше аналог пакета оновлення: доставляє нові гени, регуляторні послідовності або перемикає вже закладені програми.

Безпосередню роботу виконують спеціалізовані будівельні клітини — умовні морфоцити.

Вони можуть мігрувати через тканину, демонтувати непотрібні структури, створювати матрикс, осаджувати мінерали, формувати нові судини та перетворюватися на потрібні типи клітин.

Доповнює систему міцелій або аналогічна розгалужена жива мережа. Вона транспортує воду, поживні речовини, сигнали й будівельний матеріал.

А мікроорганізми стають їхньою хімічною промисловістю.

Одні культури концентрують метали. Інші синтезують полімери. Треті виробляють кислоти. Четверті формують наночастинки або розкладають відходи.

У нашої цивілізації технологічний ланцюг приблизно такий:

руда → метал → заготовка → деталь → машина.

У них:

сировина → культура → морфогенетична програма → ріст → дозрівання.

Ось тут уже починається справді інша технологічна цивілізація.

Насос не будують. Його годують

Уявімо найпростішу технічну задачу.

Потрібен насос.

Ми беремо двигун, крильчатку, вал, корпус, ущільнення, електроніку.

Вони вирощують організм із м'язовими камерами, клапанами, нервовим контролером і хеморецепторами.

А якщо потрібен насос удвічі більшої продуктивності, вони не обов'язково замовляють нову модель.

Можна змінити гормональний режим і дати системі більше поживного матеріалу.

Насос виросте.

Пошкодилася камера — вона загоїлася.

Змінилися умови роботи — нервова система адаптувала режим.

Це одночасно величезна перевага й джерело нових проблем. Живий технічний пристрій може хворіти, старіти, заражатися паразитами, отримувати пухлини, мутувати або неправильно реагувати на середовище.

Їхній механік неминуче буде трохи лікарем.

А лікар — трохи системним інженером.

Комп'ютер, який треба годувати

З обчисленнями складніше.

Нейрон значно повільніший за сучасний транзистор. Якщо просто оголосити мозок повною заміною електронного комп'ютера, ми швидко почнемо підміняти проблему магією.

Але нервова тканина має інші переваги. Вона масово паралельна, перебудовує зв'язки, чудово працює з нечіткими даними, може вчитися і частково ремонтувати саму себе.

Тому їхні обчислювальні системи, найімовірніше, підуть кількома рівнями.

Прості задачі керування виконуватимуть клітинні й біохімічні контури. Умовний насос узагалі не потребує мозку. Йому достатньо локальної автоматики: якщо тиск упав — збільшити частоту скорочень, якщо температура зависока — зменшити навантаження.

Складні системи отримають спеціально вирощені нейронні структури.