Как работает инновация (2)
Продолжаем знакомиться с книгой Мэтта Ридли "Как работает инновация".
Все части сложены здесь.
Коротко для ЛЛ: еда, унитаз, транспорт, связь, компьютер, даже наконечник для копья - всё это появилось на свет в результате процесса инновации, когда хомо сапиенсы упорно работают на свою идею, обмениваясь информацией между собой. В результате наша жизнь меняется таким образом, что мы потом сами удивляемся, почему не предвидели этого раньше.
История может рассказать нам, какие трудности встречают на пути такие очевидно полезные инновации, как в области питания. Испанские конкистадоры брали с собой на ту сторону океана европейские злаки, а вот картофель в Европу додумались завезти лишь в 1657 году. Будучи тропическим растением, он не вызревал в наших широтах. Потребовалась адаптация. Ещё большую проблему представляли человеческие предубеждения. Английское духовенство запрещало своим прихожанам есть картошку аж до восемнадцатого века по причине неупоминания её в Библии. Французский парламент нашёл другой повод для запрета. Тогда считали, что на что похож продукт - то он и усиливает. Считалось, например, что грецкий орех излечивает мозги, например. Шероховатые клубни вызвали ассоциации с язвами от проказы... Азиаты не были столь щепетильны и быстро занялись возделыванием нового овоща, а в Европе картошка стала неотъемлемым элементом на столе лишь к началу девятнадцатого века. Помогли войны: картофель, лежащий в земле, было труднее конфисковать пришлому солдату. Не обошлось и без рекламных компаний с королевскими персонами, носящих шляпки с картофельными цветами. Это было во Франции, где Антуан Огюст Пармантье, раздобревший несколько лет в немецком плену на картофеле, занялся активной пропагандой "еды для свиней" на родине. Автор рассказал, как он выставлял охрану на поле днём и убирал ночью, чтобы крестьяне приходили воровать клубни. Немцы приписывают это прусскому императору Фридриху Второму. Калорийный овощ послужил основой для демографического взрыва, особенно в Ирландии. Прошло полвека - и прокравшаяся из Америки фитофтора стала уничтожать европейские урожаи, а вместе с ними - и население. Ирландия с тех пор так и не вернулась к восьми миллионам человек по состоянию на 1840 год. Сегодня новые фунгициды и болезнеустойчивые сорта дают нам уверенность, что со вторым хлебом у нас всё будет в порядке.
Следующая история в галерее автора - разработка азотных удобрений. То, что так много столь нужного растениям азота в буквальном смысле витает в облаках, было для учёных не секретом. А ещё он нужен был военным как составляющее для пороха. В средние века моча людей и животных как источник селитры являлась ценным ресурсом, собираемым королевскими службами. Секретом оставался способ производства селитры (или аммиака) из атмосферного азота. Потому залежи гуано и селитры из многолетнего помёта птиц пользовались ажиотажным спросом. Да таким, что американский Конгресс выпустил закон о принадлежности Штатам всех открываемых американцами островов в Тихом океане. Вот почему по сей день столько атоллов принадлежит США. К сожалению, запасы гуано быстро истощались. Учёные предупреждали ещё на рубеже двадцатого века, что в отсутствие надёжного источника азотных удобрений через три десятка лет миру грозит массовый голод. Задачу решил блестящий химик Фриц Габер, работавший под началом Карла Боша в фирме BASF. Габер раскалывал ковалентную связь не электричеством, а высоким давлением. И катализатором. Как и Эдисону, ему с коллегами не оставалось ничего, кроме перебора наугад. Получилось! Правда, с редким металлом осмием в качестве катализатора. Бош скупил весь мировой осмий! Но этого было всё равно мало. Потом Габер нашёл уран, но это тоже редкое сырьё. В конце концов ещё один ассистент Боша, Альвин Митташ, обнаружил хорошие свойства шведского магнетита. Всего было протестировано 20 тысяч материалов! Смесь железа, алюминия и кальция зарекомендовала себя лучше всех. Внушительной проблемой оставалась организация большого производства. Её решили по мере подключению к проекту всё большего количества учёных. Меньше чем за год до начала Первой мировой Германия была со своей установкой для производства оружейных нитратов. Если бы её не было, вряд ли бы немцы смогли так долго сражаться. Чилийской селитры им из-за морской блокады было не видать. Война кончилась, а аммиак остался. Массовый голод на планете был предотвращён. Сегодня учёные пытаются разводить бактерии, которые фиксируют азот из воздуха.
Просто удобрений, однако, оказалось мало. Конечно, зелень пёрла до небес. Но пшеница, вырастив тяжёлый колос на длинном стебле, норовила лечь на землю до прихода комбайна. Это была проблема, и очень серьёзная. Её решило сотрудничество пяти зерноводческих коллективов, начиная японцами в тридцатых годах и кончая отцом "зелёной революции" Норманом Борлоугом в шестидесятых. Лайфхаком явилось выведение карликовой пшеницы с такими короткими стеблями, которые не ложились на землю даже под грузом более тяжёлого колоса. При этом она была более устойчивой против болезней и вредителей. Борлоуг приложил немало усилий для популяризации своего детища в Пакистане, где угроза голода была весьма высока. Вы думаете, там его встретили с распростёртыми объятиями? Как бы не так. Местное научное сообщество осыпало его упрёками, начиная с неподходящих для Пакистана сортов и заканчивая заговором ЦРУ. Индийские бюрократы тоже не горели желанием разрешить культивацию новых сортов. Всё же угроза голода сделала своё дело и, начиная с 1965 года, правительства стали заказывать мексиканские семена сотнями тонн. За шесть лет Индия удвоила свой урожай зерновых! За пшеницей карликовыми сорта получили рис и другие культуры. Так карликовые гены, найденные в Японии, скрещенные в США, адаптированные в Мексике и применённые в Южной Азии стали современным чудом, накормившим планету. Вынужден констатировать, что Советский Союз был в этой истории далеко не впереди планеты всей. Да, Хрущёв выступал за химизацию и настроил азотно-туковых комбинатов. Но карликовая пшеница дошла до нашей пашни лишь в восьмидесятых, и до сих пор внедряется не столь охотно. Государство решало зерновую проблему закупками за рубежом.
Сельскохозяйственный прогресс на этом не остановился. Ещё в начале двадцатого века японские и немецкие учёные открыли интересную бактерию, способную уничтожать насекомых. Немцы нашли её в муке с одной мельниц из Тюрингии, потому её назвали Bacillus thurengiensis (Bt). Она зарекомендовала себя отличным, но недешёвым инсектицидом и плохо подходила для работы на открытом воздухе, будучи неустойчивой на солнечном свету и смываемой дождями. Бельгийский биохимик Марк ван Монтагу исследовал другую бактерию - Agrobacterium tumefaciens. Этот примечательный микроб вызывал опухоли в растениях. Оказалось, его хромосома врезается в ДНК растений, вставляя ген бактерии и вызывая опухоль.
Кольцевая хромосома, врезающая бактериальные гены в растение.
Если ранее были найдены способ внедрить гены животных и растений в бактерию, то теперь оказалось, что Agrobacterium можно приспособить для врезания практически любых по желанию генов в растения. Так родилась биотехнология. Берём ген тюрингской бациллы, врезаем его в ДНК табака - вуаля! Получаем табак, который не жрут гусеницы. Не надо поливать его ядами, от которых страдают все подряд насекомые, а не только вредители. Больше насекомых - больше птиц и других хищников, их поедающих. Меньше ущерб для биоразнообразия. Сегодня 90% хлопка, который мы носим, модифицирован подобным образом. Фермеры в Пакистане и в Индии стали садить его задолго до официального одобрения властями. 79% американской кукурузы содержат ген Bt.
Розовый цвет озера недалеко от испанского Аликанте вызван солелюбивыми микробами. Тех едят розовые моллюски, моллюсков едят розовые фламинго. Франсиско Мохика, изучая геном одной из этих бактерий, Haloferax mediterranei, обнаружил нечто странное: повторяющиеся последовательности длиной тридцать нуклеотидов, между которыми были уникальные последовательности тоже где-то из трёх десятков нуклеотидов. Подобные структуры первыми обнаружили японские исследователи, но не стали их исследовать. Впоследствии оказалось, что это есть и в других бактериях, и всегда структурам предшествует один определённый ген, названный Cas. Они и получили название CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats). Долгое время он искал объяснение этому феномену, пока в 2003 году ему не улыбнулась удача: он взял одну из уникальных последовательностей (спейсеров) и забил их в поиск по базе геномов. И поиск выплюнул вируса-бактериофага. Оказалось, что таким образом через геном работает иммунитет бактерии. Да, вирус, геном которого закодирован в спейсере, бактерии не страшен. Она распознаёт его и не даёт испортить свой ДНК.
Упрощённая схема строения CRISPR
Разъяснив, как работает CRISPR, удалось поставить их на службу человеку. Теперь мы можем выключать одни гены путём вставки спейсеров и включать другие путём их добавления в ДНК. Так появилось генное конструирование. Больше не надо скрещивать наугад, как это делали в двадцатых, мутировать наугад, облучая радиацией, как в шестидесятых, а также врезать гены наугад, как в девяностых. Уже смастерили свиней с иммунитетом против PRRS-вируса, пшеницу, устойчивую к плесени и картофель, который не темнеет на срезе. Сегодня в Китае и Штатах порядка полутысячи проектов генного конструирования, в Японии сотня. А в Европе... В Европе счёт идёт на десятки. Осторожные европейцы опасаются и подвергают каждый проект ГМО внушительной проверке. Отставание есть, и оно нарастает. Лоббисты, страх и косность делают своё дело.
Долгую и запутанную историю имеют не только высокие технологии, но и вполне простые вещи. Цифру "ноль", которая революционизировала европейскую коммерцию, Фибоначчи привёз с арабского Востока, где он ходил в школу. Но не арабы, включая знаменитого Аль-Хорезми, её придумали. Он скомпилировал индийский трактат 820 года. А трактат тот в свою очередь имел конечным источником Брахмагупту, который рассказал о нуле в своём труде 628 года. И ещё не факт, что Брахмагупта был первым - похоже, что древние майя его опередили.
Или взять колено у нас под умывальником, через которое зловоние от канализации не проникает в наш дом. Туалетом со смывом пользовалась ещё королева Елизавета, но он не пользовался популярностью из-за вони. Александер Камминг запатентовал в 1775 году унитаз новой конструкции с трубой S-образной формы. Джозеф Брама доработал его три года спустя, а знакомую нам форму с U-образной трубой унитазу придал йоркширский слесарь Томас Крэппер в конце девятнадцатого века.
Правда ли, что такую простую вещь, как грузовой контейнер, озарённый внезапной идеей Малком Маклин додумался внедрить в пятидесятых? Нет, конечно. Ещё в 1929 году фирма Seatrain Lines пыталась заниматься этим делом, но потерпела неудачу. Контейнера были либо слишком малы, чтобы реально облегчать погрузку, либо слишком велики, чтобы быть заполнены в достаточно быстрое время. Маклин, тратя много денег на погрузку-разгрузку, захотел в 1954 году загонять грузовик с грузом на палубу судна. Потом он пришёл к выводу, что не стоит возить по морю грузовик с колёсами и мотором. Надо просто сделать отделяемой его поклажу. Что он и организовал планомерно и эффективно. Никакого героического момента. Один человек адаптировал уже имеющуюся концепцию, а другой придумал, как сделать из этого деньги. Было ли ему трудно? А как же! Главную проблему представили грузчики, которых нововведение оставляло без работы. Профсоюзы были в ярости и объявили забастовку. Ничего у них не получилось. Судна стали грузиться в разы быстрее и в десятки раз дешевле.
Так же и колёсики на чемодане впервые появились в семидесятых годах, хотя идею патентовали ещё с сороковых. Но тогда она не прижилась: путешественников было мало, перроны были коротки, аэропорты - малы, и всюду хватало дешёвых носильщиков или тележек. Но когда народ стал летать в отпуска-командировки миллионами, колёсики прижились, сначала четвером на дне, затем вдвоём на углу, и, наконец, вчетвером на торце.
В своём рассказе о Сэмюэле Морзе автор убеждает читателя, что по сути его телеграф не опережал время, что подтвердили судебные разбирательства по поводу первенства с многочисленными конкурентами. Главное достижение его было в качестве не изобретателя, а инноватора. Который преодолел политические и практические препятствия. Безразличие Конгресса, задержки, поломки, семейные проблемы, несогласные партнёры, атаки прессы, судебные разбирательства и периоды депрессии - всё это не смогло отвратить упёртого Морзе от реализации своей идеи.
Несколько нетипичным инноватором был Гульермо Маркони: он происходил из верхов общества, сочетал в себе изобретателя и бизнесмена, а также действовал по науке. Но, будучи инноватором, и он вдоволь наделал проб и ошибок. Когда Генрих Герц опубликовал труд об электромагнитных волнах (которых мы не видим, но которые, тем не менее, существуют), он поделился мыслью, что практического применения своего открытия он себе представить не может. Прочитав это, Маркони взялся за работу. Идея беспроводного телеграфа не была новостью, американский Конгресс даже выделил деньги на реализацию. Правда, безрезультатно. Однако Маркони с его идеализмом (он верил, что общение без границ принесёт на планету мир и гармонию) добился своего. Да, радио было кому изобрести и без него, но у Гульермо это вышло быстрее и эффективнее всех. Что он не предвидел вовремя - это что по радио можно не только переговариваться друг с другом, но и устраивать трансляции. 12 февраля 1931 года Римский Папа открыл радио Ватикан, поблагодарив при этом стоящего рядом Маркони. Через ещё пару лет до микрофона дорвался Геббельс... Радио разобщает, увы. Что интересно: телевидение имеет обратный эффект. Появление сенатора Маккарти на телеэкране ознаменовало конец его политической карьеры.
Как и с радио, появление компьютера следовало логике прогресса: его обязательно кто-нибудь изобрёл бы. А вернее, изобрели бы. Как любое сложное изделие, компьютер является плодом коллективного труда. Кто-то считает первым компьютером ЭНИАК, но были и Колоссус, который ломал немецкий военный шифр, и вычислитель инженера Атанасова. А ещё Марк I. А ещё немецкий Z3. Притом создатели этих машин обильно заимствовали идеи друг у друга. А когда-то давно механический вычислител придумали Чарльз Бэббидж и Ада Ловлейс. Помогла ли созданию компьютеров война? Автор намекает, что, может быть, в её отсутствие все изобретатели лучше бы общались, и это бы ускорило прогресс. Зато не получили бы такой щедрый бюджет на свои исследования.
В 1965 году промышленный журнал Electronix спросил у Гордона Мура о будущем, и тот ответил, что сложность минимального компонента увеличивалась вдвое каждый год. Он предположил, что это продлится ещё как минимум 10 лет. Это длится уже полвека.
Самое примечательное в законе Мура - это его постоянство. Нет ни скачков, ни провалов. По-видимому, это связано с постепенным накоплением знания при развитии новых технологий. Но новые чипы - это не всё. Ведь нужны и новые архитектуры, и софт, системный и прикладной, и многое другое. Оказалось, что хард и софт развиваются в симбиозе, помогая друг другу. Подобно автомобилю и моторному маслу. Каждый год на рынке появлялось что-то радикально новое, и мир привык к этому фейерверку технологий. Хотя и не каждая идея работала, включая искусственный интеллект. Будущее принимало не такие формы, как предвиделось совсем недавно.
Многие инвестиции не оправдали себя, но что-то получало взрывной импульс и становилось мотором рынка. В 1981 году шеф отдела разработок фирмы Моторола не мог допустить, что сотовая связь способна вытеснить проводной телефон. Или возьмём поисковики или социальные сети. Их тоже никто заранее не предсказывал. Сегодня, реально глядя на вещи, мы признаём: их появление было закономерным и неотвратимым. Ларри Пейдж не собирался делать поисковик. Он собирался аннотировать Сеть, а не обыскивать её. Идея была проста: собирать ссылки, которые веб-страницы помещают друг на друга. Но оказалось, что его с Сергеем Брином детище, названное первоначально BackRub, не только неплохо каталогизирует информацию, но и с отрывом опережает все лучшие на тот момент средства для интернет-поиска. Так появился проект Google, представляющий собой по большому счёту нечто вроде коллективного разума: ведь мы ссылаемся чаще всего не на абы-кого, а на тех, кого считаем важными для себя и других.
Последними в своём списке изобретений автора являются доисторические изобретения, сделанные нашими далёкими предками. Я не стану пересказывать известные вещи, просто приведу пару интересных мыслей. Кредо у него такое: всё, что ни случалось, случалось постепенно, неизбежно и закономерно. Начало земледения он приурочивает к окончанию ледникового периода, когда стало больше дождей и земли для растений. Вследствие этогокому-то стало возможно не полагаться исключительно на охоту. Случалось это в местах с относительным избытком питания. Люди занимались земледелием параллельно с охотой и рыболовством, привыкая к земле.
Читая о приручении собаки, я в который раз вижу тему самоприручения с упоминанием эксперимента Дмитрия Беляева по одомашниванию чернобурой лисицы и идею самоодомашнивания человека. Я недавно писал об этом в обзоре книжки Хейра и Вудз. Мы, став общественным созданием, гораздо лучше переносим близость себе подобных. И способны набиться, как селёдки, в вагон метро. Попробуйте сделать это с шимпанзе, ага.
Новые инструменты и техники стали постепенно появляться в Африке 160 тысяч лет назад. А в Европе они появились скачком 45 тысяч лет назад. Рывок прогресса? Нет, скорее всего, догоняющее развитие. То есть заимствование у африканцев. Но почему Африка? Потому что, опять-таки скорее всего, потому, что там было несколько мест с очень благоприятными условиями для обитания. Они способствовали обмену идеями: чем больше еды, тем больше плотность населения и контактов между людьми. Тем больше коллективный разум. А инновации - коллективный спорт, мы знаем уже. Нам известны примеры регресса, когда группы населения деградировали в культурном и интеллектуальном смысле после того, как попадали в изоляцию. Так произошло, например, с жителями острова Тасмания после того, как он отделился от Австралии. Это должно служить для нас уроком и сегодня. Лучше держаться вместе и не строить чучхе.
Напоследок два слова про огонь. Он не только обогрел нас, но и дал шанс нарастить мозг. Готовя пищу, мы экономим свою энергию на переваривание и оказываемся способны направить сэкономленные калории на мыслительную деятельность. А также можем получить путём готовки больше калорий из продукта. Радикальное увеличение мозга произошло где-то два миллиона лет тому назад. Появился Homo erectus.
Глава про доисторические изобретения, на мой взгляд, в книжке лишняя. Во-первых, мы не знаем точно и вынуждены полагаться на гипотезы. Во-вторых, процессы слишком длинны и запутаны. И в-третьих, считать саму эволюцию инновацией - это уже через край. И если уж считать все инновации закономерно необходимыми, то почему колесо, например, индейцы не додумались изобрести? Неувязочка.
В целом, создаётся впечатление, что автор выбрал историй поярче, подходящих под слово "инновация" (не дав для него определения) и попытался сгруппировать их по каким-то общим чертам, не отделяя существенного от прочего. Бессистемный подход, характерный для западной школы мысли.
Что ж, это тоже интересно и достойно ознакомления. В следующей части мы узнаем о результатах авторского анализа.