Последние годы
Последние годы
У ученого не было сейчас постоянной лаборатории, экспериментальной базы. Зато на полную силу заработал его огромный опыт, знания. Он публиковался, непрерывно консультировал, причем с уверенностью, что эти консультации принимаются как должное, вел широкую общественную работу.
«Из текущей информации. Был в Москве Норберт Винер, меня с ним познакомили на его докладе в Университете. А. Р. Лурия и я выполняли функции переводчиков и оба изнемогли под конец, так как доклад был очень специальный, на узкоматематические темы (фазовые пространства, теория групп, колец и его чего-то). Было от чего упариться. Сам же он очень милый и простой старичок. Я ему подарил оттиск своей статьи 1935 г., из «Архива биологических наук». (12/XII 1960).
Очень символический это был подарок.
Что ж, Норберт Винер теперь лично мог познакомиться с трудами русского ученого, которые во многом предвосхищали его идеи!
Нисколько не собираясь умалять достоинств и важности работ Норберта Винера — отца кибернетики, следует сказать следующее. Если его работы приняли более или менее законченную форму к концу сороковых годов, то принципы, провозглашенные Н. А. Бернштейном и ничем в основных положениях от законов Винера не отличающиеся, были сформулированы почти на 10 лет ранее, именно в статье, подаренной Норберту Винеру. У обоих основным принципом управления «в машине и в живом организме», как говорил Н. Винер, принимается иерархическое построение с использованием прямых и обратных связей, наличие программ, сличающих механизмов и т. п.
И если Винер, отводя последним важнейшую роль в управлении, только упоминает о служивших ему в качестве решающих доказательств мозговых расстройствах, в результате которых движения человека «рассогласовывались» (как это бывает при повреждениях механических регуляторов), то Бернштейн прямо приводит фактический материал, неумолимо свидетельствующий о подобных явлениях, на которых он и строит свою теорию.
Сам Винер не отрицал заслуг Н. А. Бернштейна и принял участие в английском издании его работ.
В 1957 году в журнале «Вопросы психологии» появилась статья Н. А. Бернштейна «Некоторые назревающие проблемы регуляции двигательных актов». Статья, правда, была дана с примечанием, что печатается «в порядке обсуждения». Но ее публикация произвела большое впечатление. Дело в том, что она пронизана не только всеми принципиальными соображениями ученого, но и построена на совершенно новой — для 1957 года, разумеется,— позиции — общих принципах кибернетики.
Если внимательно вчитаться в эту статью, то она является продолжением и развитием работ, начатых еще в 1935 году (например, в статье из «Архива биологических наук»). Разумеется, тогда он не применял терминологию современной кибернетики — и это понятно, термины были даны Винером,— но основные тезисы у Бернштейна налицо: принцип цикличности, зависимость деятельности управляющей системы от управляемой, непрерывное корригирование хода управления и многое другое.
В статье же, опубликованной в 1957 году, все ставится на свои места: терминология приводится в соответствие с принятой, вводятся новые понятия, позволяющие рассматривать весь процесс управления двигательными навыками с самых современных позиций.
С этого момента начинается окончательное утверждение позиций Н. А. Бернштейна в науке.
Казалось, совсем недавно в одном из писем Николай Александрович с горечью и надеждой писал:
«Мое имя еще не пущено пока в оборот и с него не снято «табу», невдолге снимется и оно, перестанет звучать одиозно...»
Что ж, здоровье, возраст не позволяли теперь вести столь обширную экспериментальную работу, что было характерно для Николая Александровича. Наступила пора теоретического осмысления всего того багажа, который был накоплен за десятилетия. Это необходимо было сделать применительно к тем требованиям, которые ставили перед учеными наука и техника наступающих шестидесятых годов.
Этот период характерен интенсивной литературной работой. И снова мы обращаемся к письмам, которые как в зеркале отражают состояние Николая Александровича, его трудолюбие и волю.
«Здоров-то я более или менее здоров, но последний весь месяц прошел у меня в сильнейшем цейтноте и напряжении: статью в «Знание — сила» пришлось дополнять по их настояниям и весьма срочно. Это требование вдобавок свалилось на меня неожиданно, когда я был занят письмом статьи по другому, договорному заказу (популярной), и, наконец, тут же подоспела работа по «проталкиванию» книги «Электронный мозг в медицине», составлению письменных ответов на возражения рецензентов и проч.
Должен признаться вам — популярную книгу писать труднее, чем чисто научную; популярную же статью — еще в десять раз труднее». (14/XII 1958).
Давление подскочило на тридцать, постоянно мучают рецидивы когда-то перенесенной пневмонии. Ученый работает, ученый полон оптимизма.
Стойкость и принципиальность приносили свои плоды. Новое поколение ученых стало считаться с ним больше, чем с кем-либо из работающих в области изучения и координации движений, в области биомеханики.
«Да, биомеханика внедряется теперь твердой поступью,— пишет он 3 мая 1959 года. — Оказывается, гораздо нужнее не обосновывать старое, а программировать новое». Далее в том же письме следуют интересные строки. В них перечисляются имена крупных советских физиков, математиков, специалистов по авиационной технике, биофизиков.
Из письма следует, что и сам Николай Александрович член этой авторитетной группы.
«Дело заворачивается крупное. Мне очень нужно знать, когда вы будете в Москве».
По понятным причинам Николай Александрович в то время не мог доверить письму смысл этого дела. Теперь можно рассказать о вкладе, который внес Н. А. Бернштейн в подготовку первых наших космонавтов.
Началось все с того, что группа ученых, занятых разработкой биологических проблем, связанных с космонавтикой, еще летом 1959 года ознакомилась с его взглядами на координацию движений.
Нужно было разобраться, нарушится или нет координация движений у космонавта, попавшего в условия невесомости, столь отличные от земных.
Если да, посылать человека в космос вообще бессмысленно: это могло обернуться непоправимой трагедией для человека, дерзнувшего покинуть Землю.
Теоретически можно было ожидать сдвигов в структуре навыков, даже перестройки этой структуры. А может быть, эти явления будут носить временный характер? Значит, нужно найти систему тренировок, которая в земных условиях помогла бы космонавту, его организму, найти пути быстрейшей адаптации к космическим условиям, ибо с самого начала было ясно, что искусственное создание невесомости на Земле на срок, необходимый для изучения физиологических функций, невозможно, а искусственная невесомость в жидкости может только запутать вопрос, так как сопротивление, например, воды не даст возможности делать четкие движения.
Теория управления движениями, созданная Н. А. Бернштейном, говорит: действительно, центральная нервная система у человека и животных регулирует мышечные дозировки, точно сообразуясь (по периферийной информации) со всем тем, что воздействует на наши конечности, в том числе и с влиянием такой силы, как постоянно действующая гравитация. За миллионы лет эволюции эта сила не менялась сколько-нибудь существенно.
Значит, ее влияние учтено, и если гравитация исчезнет, то возможно и нарушение всей координации движений.
Но центральная нервная система человека очень пластична. Она управляет движениями при многократных ускорениях звеньев. И звенья не теряют при этом свою координацию.
Кроме того, отдаленные предки человека жили миллионы лет назад в воде, то есть практически в невесомости. Поэтому чисто теоретический ответ будет преждевременным.
Нужен эксперимент. Но как его ставить?
Осенью 1959 года Н. А. Бернштейн уже докладывал лицам, заинтересованным в решении проблемы, свои соображения по этому поводу.
У ученых возникла мысль: а что, если пойти не в сторону искусственного понижения гравитации, а, наоборот, ее повышения, а затем экстраполировать данные на невесомость, которая является частным случаем воздействия гравитационного поля?
Решили не уменьшать силу притяжения, а, наоборот, моделировать ее увеличение. Это достигалось на широко известной теперь центрифуге и допускало точную дозировку. Ведь для центральной нервной системы все равно, в сущности, куда будет меняться знак тяжести — в положительную или отрицательную сторону. Если она окажется безучастной к повышению силы тяжести, то тем более нестрашна будет и невесомость. Так можно было рассуждать на основании теории Н. А. Бернштейна.
Теперь нужно было выбрать тест для испытуемого и изучить вариабельность этого теста при разных перегрузках у разных лиц. Тест был выбран такой: дифференциация нажимов пальцев руки на жесткую опору с регистрацией параметров усилий специальными устройствами. Но как испытуемому работать — одной или двумя руками?
Здесь помогли разъяснения и консультации Николая Александровича. Он предлагал работать только одной рукой. Сначала это показалось мелочью: подумаешь, какая разница — делать нажимы одной рукой или обеими! Но когда накопился экспериментальный материал, позволяющий проверить результаты с помощью вариационной статистики, обнаружилась правильность предложения ученого. В то время как почти все данные, полученные от выполнения нажимов одной рукой, оказались строго закономерными, в результатах нажимов двумя просто... нельзя было разобраться.
Теперь это понятно: управление навыками, выработанными для двух рук, значительно усложняется. Но тогда только проницательность и огромная экспериментальная работа помогли избежать большой методической ошибки.
Опыты были поставлены. Они показали, что при повышении воздействующего ускорения координация движений человека несколько нарушается в зависимости от логарифма ускорения силы тяжести. Но почти немедленно начинается и перестройка всего управления движениями. Оно постепенно восстанавливается.
Экстраполирование этой закономерности показало, что человек в условиях полного отсутствия силы тяжести при достаточной тренированности должен быстро адаптироваться к этому состоянию и сможет выполнять вполне координированные движения.
Полет Юрия Гагарина в космос принес полное подтверждение этому прогнозу. Как теперь доказала практика, ни при нулевой невесомости, ни при тяжести, равной одной шестой земной,— на Луне — человек не утрачивает способности точно управлять движениями своих конечностей и быстро осваивает новые навыки.
Это, кстати, подтверждает и космонавт А. А. Леонов в последней своей работе, написанной совместно с В. И. Лебедевым, «Восприятие пространства и времени в космосе»:
«Длительное пребывание в невесомости сопровождается соответствующей адаптацией, выражающейся, в основном, в упрощении движений».
Однако не только общие идеи ученого, но и разработанные им конкретные методики исследований движений человека были использованы для решения проблем, связанных с космосом. Примером тому может служить хотя бы изучение внутренней структуры двигательных навыков, выполняемых человеком в условиях невесомости и перегрузках, проведенное И. Ф. Чекирда в 1965—1967 годах с целью вскрыть биомеханические причины описанного выше явления.
Применив во всех деталях обычную циклографическую методику, которая была разработана Николаем Александровичем еще в двадцатых-тридцатых годах, И. Ф. Чекирда получил такие убедительные результаты, что стало ясно, почему так быстро адаптируется координация движений человека, оказавшегося в невесомости. Как показал анализ параметрических графиков усилий, проведенный по всем принципам, разработанным Н. А. Бернштейном, это самым непосредственным образом связано с совершенно определенной и закономерной перестройкой всей внутренней структуры изученных движений.
Эти исследования опубликованы в журнале «Космическая биология и медицина» в 1967 году. Работа проводилась с космонавтами Быковским, Комаровым, Вольтовым. Исследователь сам неоднократно находился в невесомости, с тем чтобы выполнить циклосъемки изучаемых движений. Н. А. Бернштейн давал общие указания по этой интересной работе, следил за осуществлением плана исследований. Но до полной публикации исследований — триумфа идей и методики анализа движений — не дожил.
После полета Николаева и Поповича он выступил по радио с очень интересным прогнозом биологического состояния человека в космическом полете. Во многих периодических изданиях страны был опубликован его обзор «Наука штурмует космос». Он выступил и с рассказом о медико-биологических проблемах космонавтики.
* * *
К этому периоду относится публикация в сборнике «Проблемы кибернетики» большой статьи под заглавием «Очередные проблемы физиологии активности». Статья интересна с двух точек зрения: во-первых, она опубликована в одном из главных органов молодой науки; во-вторых, в ее заглавии впервые звучит термин «физиология активности».
Появление этой работы вызвало полемику. Дискуссионным был сам термин — «физиология активности». Если понимать под этим только обычную биологическую активность организма, все построение выглядело бы хрестоматийной очевидностью.
Окончательно убедившись, что сущность управления движениями сводится к непрерывному корригированию хода выполнения структуры движения путем сличения фактических параметров с той «моделью потребного будущего», которая была установлена в начале движения, Бернштейн распространил это явление и на многие другие функции организма человека.
Наиболее существенным в этом явлении оказывались, во-первых, сама разработка «модели», а во-вторых, активность исполнительных возбуждений. Сущность самой идеи физиологии активности заключается, как хорошо сказал Ф. В. Бассин, в следующем: «Взаимодействие организма с внешней средой нужно понимать так. Перед началом какого-либо действия по данным, поступающим от внешней среды, устанавливается в зависимости от общей ситуации и потребностей организма некая «модель потребного будущего». Когда действие начинается, происходит непрерывное, поэтапное (эти этапы разбиты на микроэтапы и т. д.) «сличение» результатов действий с тем, что требуется для осуществления модели, и, если нужно, в действие вносятся соответствующие коррекции».
Иными словами, организм не связан выполнением какого-либо жесткого плана, а, напротив, имеет только «модель» его и все время сообразуется с тем, насколько она оптимально осуществляется. В случае надобности меняется, разумеется, и сама модель. Вот в этом-то непрерывно перестраивающемся управлении действиями и заключается сущность «физиологии активности», если, конечно, исключить целый ряд менее важных деталей.
С публикацией этих статей выводы Николая Александровича окончательно входят в арсенал современной науки. Его книга «О построении движений» переводится на английский язык и выходит в издательстве «Пергамон» в Лондоне.
Ряд статей публикуется в англо-французском сборнике по вопросам биологического управления.
А полемика? Как к ней относился ученый? Если спор был принципиальный и деловой, он не становился в позу, не представлялся обиженным.
Нет, наоборот, в свои шестьдесят с лишним лет он с мальчишеским задором как бы подгонял, подстегивал оппонента:
«Вы говорите, что бернштейновские взгляды в том-то и в том-то оспорены и неправильны; так и надо было это развить, а не просто упомянуть мимоходом и как следует, по существу со мной полемизировать. Это было бы полезно»,— писал он в 1963 году одному из своих учеников.
Но силы постепенно уходили. Из института имени Бурденко поступило предложение наладить у них исследование движений. От этого пришлось устраниться. Все чаще болезнь сваливает в постель. Пока это просто частые простуды и печень.
«Вы посудите сами,— писал он в апреле 1962 года,— меня изо всех сил торопили,— не позднее 15 марта дать статью-доклад для предстоящей в мае сессии по философским проблемам кибернетики. Я — увы! — не умею писать молниеносно, поэтому вообще долго отбояривался. Но меня так авторитетно (и лестно для меня) убедили, что без моего доклада в сессии будет пробел, что я сдался, выпросил себе право дать к их сроку краткий предварительный текст — и погряз. Только что сдал и через Оргкомитет провел — свалился с температурой под 40 в жесточайшем гриппе с осложнениями. А тут приближается сессия Академии наук (3—5 апреля), на которой мой доклад поставлен первым после официальной части. Волновался я очень, боясь не оказаться на ногах ко дню доклада. Но, слава создателю, все получилось хорошо, доклад мой понравился аудитории (а было человек 500, не меньше, со многими приезжими иногородними), и даже, полная невидальщина, мое выступление с ответами на вопросы по поданным запискам, и оно было за что-то покрыто аплодисментами, о чем было много разговоров в следующие дни.
Я забыл сказать, что раньше, где-то в начале марта, я делал доклад тоже перед большой съехавшейся аудиторией на сессии по физиологическим методам исследования, который тоже сошел хорошо и был дружно «обхлопан». Но ведь к этому докладу надо было написать текст, а к докладу в Академии наук — другой текст помимо тезисов; а тут заказ на статью в медэнциклопедию, которую обязывали сдать не позднее 10 апреля; а с философской сессией, вы думаете, это все? Ко вчерашнему дню сдать доклад для типографии окончательный, вместо предварительного. Я осилил все это, но чего стоила эта музыка, можете себе представить. Вот по этим причинам и не сердитесь на старый, выжатый лимон, которым я являюсь сейчас...»
Но именно в это время Н. А. Бернштейн начинает работу над последним своим трудом, суммирующим весь опыт работы в течение многих десятилетий,— «Очерками по физиологии движений и физиологии активности».
В этой работе он сводит в одно целое весь свой путь в науке. В книге даны выборки из его лучших исследований и некоторые статьи, которые он считал принципиальными.
К концу января 1964 года машинистка едва успела перепечатать около 20 печатных листов текста и...
«Сейчас я в просветах от нездоровья и вперемежку с текущими делами навожу порядок, т. е. проверяю, вписываю формулы, редактирую и т. д. Все это порядком трудоемко, но я надеюсь, если здоровье позволит, покончить с этой работой (включая предисловие) к середине февраля. Тут же, параллельно, идут две с половиной книги еще, все под моей редакцией, с написанием предисловий и т. д.»
И хотя зимой было перенесено воспаление легких, выбившее Николая Александровича на долгое время из колеи, уже в марте он обсуждает с академиком В. В. Париным содержание книги, ее оглавление, окончательно утверждают название.
«Вышла, по-моему, симпатичная книжка в 19—20 печатных листов, из трех разделов и 12 очерков... В авторском предисловии сказано, что книжка пытается подытожить путь, пройденный в этих направлениях советской наукой, в смысле движения вглубь, от внешне описательной биомеханики, через неврорегуляцию, к общим вопросам биокибернетики и активности».
И в конце письма приписка: «Устала рука, кончаю...»
* * *
Последний раз Николай Александрович выступил в ноябре 1965 года на широком научном форуме «Кибернетика и спорт». Он уже не имел сил сделать обстоятельный доклад и ограничился кратким вступительным словом в день открытия конференции и председательствованием на одном из пленарных заседаний.
Оказалось, что многие участники конференции, если не большинство, долгое время не видели его. И когда в перерыве он перешел в соседнюю комнату для отдыха, туда началось подлинное паломничество. Чуть ли не все стремились подойти к нему и пожать руку. Тут было, конечно, не до научных бесед!
Через несколько дней конференция кончилась. Все, казалось, опять пошло своим чередом.
Но новая, грустная нота нет-нет да и начинает пробиваться в письмах Н. А. Бернштейна. Вот он пишет друзьям:
«...пора вам взять на себя роль рупоров того направления, для которого я был инициатором, а вы... являетесь адептами и развивателями». Бернштейн намечает вопросы, решить которые у него уже не было физических сил.
Он сдает в печать свой последний труд «Очерки по физиологии движений и физиологии активности», который подытоживает путь, пройденный этой наукой вглубь, и в предисловии пишет, что автор надеется на скорое появление в свет вполне созревшей другой книги, обзора советской биомеханики и физиологии движений «за 45 лет вширь». И зовет своих учеников взяться за создание такой книги.
Он задумывается над проблемой спортивного травматизма. И к этой теме отсылает своих учеников, одновременно давая кратко и точно направление, в котором следует вести работу,— описать биомеханику основных видов спортивного травматизма и указать, где заложены опасности травмирования спортсмена (почему и в каких частях тела). И дает даже практический совет — обзавестись хорошим медиком-консультантом, обязательно дать именно ему написать некоторые главы этой нужной книги.
«Вот сколько возникает новых «иксов», ждущих моделирования и решения!» — восклицает он.
С самого начала научная работа ставила перед Николаем Александровичем эти «иксы». Сначала это были секреты удара молотом и зубилом. Потом — шага и бега. «Иксы» мостостроителей перекрещивались с «игреками» фортепианного удара... Потом стала задавать вопросы космонавтика. Работы, казавшиеся весьма академичными в тридцатые годы, вдруг оказались необходимыми в шестидесятые.
В августе 1965 года Л. Чхаидзе получил от Николая Александровича открытку. Ему уже под семьдесят. И почерк такой же ровный, четкий, как в молодости. И тон письма внешне бодрый и оптимистичный:
«...Растет новое поколение моих научных «сыновей», и стали также множиться и «внуки». Это, несомненно, целая школа, что очень отрадно».
Это было последнее письмо. Через пять месяцев, 16 января 1966 года, его не стало.
* * *
Небольшая группа учеников немедленно прибыла на квартиру (Н. А. Бернштейн жил очень скромно на улице Щукина, там же, где когда-то жили родители), и тут все выяснилось.
За год до смерти он почувствовал, что заболел неизлечимой болезнью, и сам себе поставил диагноз — рак печени. Он твердо знал, что дни сочтены. Но никогда никому ничего не говорил. И лишь на предложение провести в 1966 году его семидесятилетний юбилей как-то странно отмолчался. Только жену предупредил, что до весны этого года не доживет.
Спокойно и трезво он подводил итоги. В августе выправил верстку, а в конце 1965 года подписал в печать «Очерки», прочитал корректуры английского издания.
Затем привел в полный порядок архив. Составил список лиц, которым следовало отправить авторские экземпляры «Очерков». В последний раз немного поработал 4 января — правил так и не завершенную работу «Развитие размеров головного мозга».
Его смерть вызвала многочисленные отклики в печати. После кремации (такова была его последняя воля) урна с прахом была захоронена на Новодевичьем кладбище, рядом с могилами отца и брата, умершего несколько лет назад.