В традиционном понимании генная инженерия, кибернетика, биотехнологии — это передовые области науки, место которым в лаборатории, но никак не в галерее. Однако в последние годы научными инновациями все больше интересуются современные художники. Новое искусство, Science Art, объявило, что в качестве медиа можно использовать киберустройства, а ДНК превратить в «жесткий диск» для хранения информации. В этом материале мы рассмотрим технические нюансы классических Science Art-проектов и расскажем, как происходит эстетизация науки.

Science Art (далее SA) — это область современного искусства, представители которого используют исследовательские методики и новейшие технологии при создании своих произведений. Такое определение дает Дмитрий Булатов, практик и теоретик SA в России.

Как правило, самые выгодные и успешные проекты создаются при коллаборации ученых и художников. Подобный союз плодотворен для обеих сторон. Художник погружается в сложные научные вопросы и, препарируя их художественными средствами, расширяет представление об использовании привычных методов и материалов. Ученый со своей стороны предоставляет искусству новые инструменты и технологии, а также помогает художнику в финансовом плане, обеспечивая его лабораторией и приборами. (К слову, в некоторых странах уже появились DIY-лаборатории, оснащенные недорогим оборудованием, где люди без формального образования могут изучать науки о жизни и природе в свободном доступе.)

Особенность SA состоит в том, что иногда даже ненамеренное сочетание искусства и науки может ознаменоваться серьезным открытием. Известно, что бактериолог и нобелевский лауреат Александр Флеминг в свободное от исследований время увлекался живописью. В 1920-х годах ученый создал эскизы, нарисованные на бумаге разноцветными грибами и бактериями. Спустя некоторое время Флеминг заметил, что микроорганизмы на картинках ведут себя странным образом — грибы образуют вокруг себя область, на которую никогда не «заходят» бактерии. Ученый начал изучать этот вопрос, и это помогло ему в открытии антибиотиков. 

Конечно, Александр Флеминг — еще только предтеча SA. Ниже мы расскажем о наиболее перспективных направлениях SA и разберем самые знаковые и интересные проекты в каждой из областей.


Генетика

В мировой практике принято говорить о SA как о явлении последних тридцати лет. Начало новому искусству положил американский художник и исследователь Джо Дэвис, сотрудник Массачусетского технологического института и генетической лаборатории Джорджа Чёрча в Гарварде.

Его первый проект, Microvenus (1986), был инспирирован работами Карла Сагана, знаменитого астрофизика NASA. В 1972 и 1973 годах Саган вместе с коллегами прикрепил на корпуса космических аппаратов «Пионер-10» и «Пионер-11» пластинки с зашифрованными посланиями для инопланетных существ. Дэвиса зацепил тот факт, что у женщины, изображенной на пластинке, отсутствовали первичные половые признаки (в отличие от мужчины). Художник решил исправить эту несправедливость и восстановить утерянные данные.

Для начала Дэвис взял древнегерманскую руну «микровенус» — символ женской природы Земли и в то же время схематичное изображение гениталий (руна напоминает наложенные друг на друга буквы «Y»и «I»). Такую простую графику легко оцифровать, то есть представить в виде двоичного кода. Получившуюся очередность нулей и единиц художник перевел в четырехбуквенный код ДНК (посредством синтеза нуклеотидов A, C, T, G) . В результате при помощи биолога Даны Бойд синтезированные последовательности были введены в геном бактерии E.col. Таким образом, недостающая информация о землянках была восстановлена.

Ирония заключается в том, что из-за требований биологической безопасности бактерии Microvenus так и не покинули пределов лаборатории. Тем не менее, журнал CELL отметил, что среди множества поставленных экспериментов Microvenus стал первой успешной работой по введению закодированной информации в живые организмы в форме синтетической ДНК.

Своим проектом Джо Дэвис предвосхитил целое направление в генетике, которое стало развиваться в начале 2000-х годов. Речь идет об использовании ДНК в качестве хранилища информации. Одна из недавних заметных работ по этой теме написана Янивом Эрлихом (Yaniv Erlich) и Диной Зелински (Dina Zielinski). Ученые разработали новую технологию записи информации в ДНК, которая приближается к теоретическому пределу по плотности закодированной информации (подробнее читайте здесь).

Используя фонтанное кодирование, Эрлих и Зелински сумели встроить в последовательность ДНК видеофайл «Прибытие поезда» братьев Люмьер, статью Клода Шеннона, операционную систему KolibriOS, подарочную карту Amazon и один компьютерный вирус. К сожалению, научные публикации Эрлиха и Зелински не всегда содержат ссылки на Джо Дэвиса и на его опыт первого успешного кодирования.

Между тем, сам Дэвис по-прежнему в строю. В настоящее время он работает над проектом «Malus ecclesia», идея которого заключается в том, чтобы перенести содержание английской Википедии в геном яблони. Если биохудожнику это удастся, он создаст настоящее Древо познания.


Кибернетика

Хорошей иллюстрацией применения кибернетических технологий в SA является проект Affordance++ (2015), разработанный исследовательской группой Pedro Lopes Research.

Сперва поясним название работы. Понятие «аффорданс» означает, что у объекта есть некий признак, благодаря которому он подходит для выполнения определенного действия. Например, сиденье стула расположено на высоте колена, что позволяет сидеть на нем и чувствовать себя комфортно; у портных ножниц одно кольцо ручки больше другого, из чего стразу понятно, как их брать и т.д.

Однако не все физические объекты могут сами передать информацию, которая включает (1) движение, (2) многоступенчатые процессы и (3) алгоритмы поведения, изменяющиеся с течением времени. Один из способов решения проблемы заключается в использовании дисплея пространственной дополненной реальности для анимированной инструкции. Но Affordance++ предлагает другую перспективу: вместо того, чтобы улучшить непосредственно объект, нужно усовершенствовать самого пользователя.

Цель Affordance++ — подсказать пользователю правильный способ обращения с предметом. Прибор, состоящий из четырех индивидуальных адресных каналов, крепится на руку и приводит пользователя в действие, управляя положением его руки за счет электрической стимуляции мышц. Устройство инструктирует пользователя о желаемом способе поведения, основываясь на методе захвата движения. Как только предмет распознан, сигнал о подходящем обращении с ним сразу передается в мышцы. Affordance++ способен воспроизвести шесть поз: сжать, повернуть, отторгнуть, поднять, отпустить, встряхнуть.

Также прибор позволяет настроить такие типы поведения, которые запускаются еще до физического контакта с предметом. Ведь в обычной жизни пользователь, управляющий дверной ручкой, корректирует положение своей руки, пока та еще только тянется к объекту. Точно так же Affordance++ может указать на требуемые перемещения, просто приближаясь к предмету. Например, прибор заставит пользователя отдернуть руку от вещей, которые не «хотят», чтобы их касались (лезвие ножа или чашка с горячей жидкостью).

По окончании опытов авторы проекта пришли к интересным выводам. Поскольку в действие приводились не объекты, а сами пользователи, исследователи ожидали, что участники теста решат, что это именно они показывают, как пользоваться тем или иным предметом. Однако инициатива осталась за объектами — фраза «он не хочет, чтобы я пил из него» сильно отличается от «я не должен пить из этого стакана».

Комментарии участников, таким образом, лишний раз доказали положение, разработанное социологом Бруно Латуром. По мнению ученого, технологии могут задавать определенное направление в поведении. Так, «лежачий полицейский» заставляет водителя сбавить скорость, а фитнес-трекер помогает человеку поддерживать здоровье на нужном уровне. Пока до конца непонятно, как сместить эту объектно-центрированную установку, — внедрить анимированную инструкцию или использовать другой способ активации пользователя? Вопрос для новых SA-исследований.



Проект «Несодранная кожа», экспериментальная лаборатория SimbioticA

Тканевая инженерия

Наиболее интересно и обширно это направление представляет экспериментальная лаборатория SymbioticA, основанная австралийскими биохудожниками Ороном Каттсом и Йонат Цурр. SymbioticA специализируется на культивации так называемых «полуживых» скульптур. Это значит, что художественные объекты создаются учеными из живого материала (клеток или ткани), но существуют и экспонируются, как правило, in vitro («в пробирке»). Такие организмы обнаруживают себя на размытой границе между живым и неживым, родившимся и произведенным.

Проект «Victimless Leather» («Несодранная кожа») наглядно демонстрирует, что представляет собой «полуживой» организм. Отправной точкой работы стала дискуссия о возможности изготовления одежды без причинения вреда животным. В 2004 году Каттс и Цурр презентовали биореактор, внутри которого находилась крошечная куртка из живой кожи. Материалом для изделия послужили человеческие и мышиные клетки, выращенные на каркасе из биоразлагаемого полимера. Намерением ученых было не показать очередной потребительский продукт, а поднять вопрос о жестокой эксплуатации живых существ. Вдобавок «Victimless Leather» обыгрывает значение одежды как второй кожи человека.

История «полуживой» курточки закончилась внезапно и драматично. За то время, пока экспонат переезжал с выставки на выставку, изделие сильно увеличилось в размере. На показе в Нью-Йорке, дабы не произошло засорение трубок внутри биореактора, руководитель экспозиции решил досрочно отключить систему «жизнеобеспечения» объекта, совершив, по сути, его убийство.

Если говорить о технической стороне дела, то процесс создания «полуживых» скульптур начинается с получения необходимых клеток или тканей. Для этого есть два источника: клеточные линии и первичная ткань. Клеточные линии — это либо злокачественные клетки, либо клетки, которые были заражены вирусами, вызывающими необоснованный рост в данной культуре. Первичные же клетки извлекаются напрямую из донорского организма — как живого, так и недавно умерщвленного. Добытые клетки и ткань либо сразу высаживают на трехмерный каркас, либо сначала размножают в колбах до нужного количества.

Каркасная конструкция изготавливается из биосовместимых полимеров. Она может принимать самую разную форму. Например, в рамках проекта «Pig Wings» («Свиные крылья»), критикующего идею ксенотранслантации, Каттс и Цурр вырастили костную ткань свиньи в форме трех комплектов крыльев. В наборе представлены «добрые» крылья (в виде птичьих, или ангельских), «злые» (крылья летучей мыши) и «нейтральные» (крылья птерозавра — существа, свободного от культурных стандартов).

Жизнь и рост «полуживой» скульптуры поддерживает биореатор. В нем воссоздаются условия, характерные для того тела, из которого были взяты клетки и ткань. Основное препятствие на пути получения тканевых скульптур большого размера — отсутствие внутренней кровеносной системы, без которой невозможно доставлять к клеткам питательные вещества и выводить отходы. С той же проблемой столкнулись тканевые инженеры, занимающиеся производством сложных органов для трансплантации.

Тем не менее, разработки лаборатории не лишены потенциала и могут оказаться полезны для биомедицины. Орон Каттс замечает, что, в отличие от организмов, измененных генетически, «полуживые» тканевые существа несут в себе гораздо меньшую опасность для экосистемы, но, несомненно, требуют от человека пересмотра его этических и эпистемологических взглядов на понимание жизни, смерти, самости.


Проект «In Potentia», Гай Бен-Ари

guybenary.com


Кибернетика + тканевая инженерия

Среди ведущих исследователей этой области можно выделить австралийского художника Гая Бен-Ари. Его сотрудничество с SimbioticA и работа в лаборатории доктора Стива Поттера подготовили почву для самостоятельных SA-творений. Так, в проекте In Potentia (2013) Бен-Ари постарался объединить свое иудейское происхождение (он выходец из Израиля) и главную черту постиндустриального общества — его зацикленность на когнитивных аспектах и мощи современных технологий.

Проект основан на разработках, которые журнал «Science» назвал главным научным прорывом 2008 года. Речь идет о феномене перепрограммирования клеток различных видов тканей в определенный тип стволовых клеток. В In Potentia Бен-Ари трансформирует клетки крайней плоти человека в эмбрионально подобные стволовые клетки, из которых потом получает нейроны. Иначе говоря, из клеток крайней плоти художник вырастил реально функционирующую нейронную сеть, аналог биологического мозга.

Для реализации такого проекта Бен-Ари использовал генно-инженерную технологию iPS, или так называемую «волшебную» технологию. Как известно, в начале своей жизни любое существо имеет одну клетку, из которой после деления получается нервная ткань, костная ткань, мышечная и так далее. Эта первая клетка называется плюрипотентной и уже после специализации превращается в мультипотентную. Метод, за который в 2012 году вручили Нобелевскую премию, заключается в том, что зрелые клетки могут быть «перепрограммированы» в плюрипотентное состояние.

Достоинство плюрипотентных клеток в том, что они способны существовать вне организма, — то есть клетки кардиомиаита, например, можно вырастить даже в чашке Петри. Более того, технология iPS позволила решить многие этические проблемы, которые стояли в связи с использованием эмбрионов и методики клонирования. Люди, занимающиеся биоэтикой, наконец перестали переживать из-за того, что ученый лишает жизни «маленькое существо», наделенное душой и сознанием. (Хотя, возможно, это лишь временное затишье — до той поры, пока не появятся сторонники естественных прав вирусов и плазмид.)

На сегодняшний день проект Бен-Ари уже не претендует ни на что сверхъестественное с точки зрения биологии. Зато его художественное значение по-прежнему актуально. Искусство начинается в тот момент, когда появляется концепция, ирония над своим происхождением и обрядом обрезания. Более того, в проекте In Potentia заложен глубокий критический посыл в адрес современных технологий, под воздействием которых специализация элементов живого становится излишней. Подобное исчезновение различий говорит о том, что новые технологии создают пространство, в котором наша сущность вовлекается в процесс смешения и неразличимости, вплоть до полного исчезновения.

Можно ожидать, что воздействие науки на искусство со временем будет только увеличиваться; вместе с тем будет расти и их влияние на общество в целом. Аналогично тому, как некоторые лаборатории продемонстрировали готовность сотрудничать с художниками, так и современные галереи оказались не против того, чтобы принять в своих залах ученых.

Мария Исламова


Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.