Виртуальный ты. Как создание цифровых близнецов изменит будущее человечества

Роджер Хайфилд

Питер Ковени

Научный интерес

Только представьте: вместо утомительного осмотра врача и рецепта на лекарство с недоказанным действием – мгновенный список рекомендаций, рассчитанных именно на ваш организм и обладающих 100-процентной эффективностью. Невозможно, скажете вы?

Вовсе нет – уверены Питер Ковени и Роджер Хайфилд. Новейшие исследования в области создания цифровых близнецов, о которых они рассказывают в этой книге, помогут предсказать риски появления заболевания, эффективнее испытывать лекарства, выбирать оптимальный режим дня и питания, а также определить методы лечения для улучшения здоровья и продления жизни человека. Осталось лишь решить несколько проблем технологического и этического порядка, чтобы «виртуальный вы» стали реальностью.

Будущее уже наступило. Осталось сделать последний шаг.

В формате PDF A4 сохранён издательский дизайн.

Питер Ковени, Роджер Хайфилд

Виртуальный ты. Как создание цифровых близнецов изменит будущее человечества

Всем врачам, ученым и инженерам, которые делают медицину по-настоящему прогностической

Peter Coveney, Roger Highfield

Virtual You. How Building Your Digital Twin Will Revolutionize Medicine and Change Your Life

Издание опубликовано с согласия и при поддержке The Curious Minds Agency, Louisa Pritchard Associates и The Van Lear Agency LLC

© 2023 by Peter Coveney and Roger Highfield

© 2023 by Princeton University Press

© Кедрова М. В., перевод на русский язык, 2024

© Издание на русском языке. ООО «Издательская Группа «Азбука-Аттикус», 2024

КоЛибри

Вступительное слово

    ВЕНКИ РАМАКРИШНАН

Физик Ричард Фейнман однажды сказал: «Чего не могу воссоздать, того не понимаю». Можно дополнить: «Чего не могу точно смоделировать, того не понимаю». Мы уверены, что понимаем, как самолеты летают и как ведут себя во время турбулентности или отказа двигателя, поскольку авиасимулятор может точно предсказать, что произойдет. Пилоты регулярно отрабатывают как обычные, так и непредвиденные ситуации, используя симуляторы и получая опыт, который могут так и не применить при управлении реальным самолетом.

Каковы перспективы моделирования себя на компьютере? На первый взгляд, это звучит скорее как научная фантастика, чем реальность. Однако в этой области был достигнут значительный прогресс. Данная книга знакомит с первыми шагами на пути к созданию собственного цифрового двойника и с трудностями в достижении этой цели, что само по себе является увлекательным путешествием.

Одна из ключевых тем книги – стремление видеть в биологии столько же теории, сколько и в физике. В 1976 г., сразу после аспирантуры, когда я ушел из физики, чтобы переквалифицироваться в биолога, я сразу заметил разницу. В физике, как и в химии, существовала высокоразвитая теория, которая помогала направлять и даже предсказывать эксперименты и поведение. Так, исходя из теоретических соображений, удалось изобрести транзисторы и лазеры и синтезировать совершенно новые соединения. В результате даже был построен ускоритель стоимостью в несколько миллиардов долларов для поиска теоретически предсказанного бозона Хиггса. Теория далека от совершенства. Например, не существует хорошей теории высокотемпературной сверхпроводимости, и мы не можем предсказать детальное сверхпроводящее поведение смеси металлов.

Биология в 1970-х гг., напротив, казалась в основном наблюдательной и эмпирической. У нее была одна всеобъемлющая теория – о естественном отборе, действующем как движущая сила эволюции всей жизни. Хотя эта теория обладала огромной объяснительной силой, ей не хватало детальной предсказательной силы. В биологии также было то, что я назвал бы локальными теориями или моделями: понимание того, как импульс распространяется по нерву, как работают различные биологические моторы или как человек реагирует на дозу адреналина. Но чего не было, так это всеобъемлющей способности предсказывать на основе набора начальных условий, как система (даже такая базовая единица, как клетка) будет вести себя с течением времени при произвольном наборе услови