Синоним термина эмерджентные инфекции

В соответствии с принятым определением, термин эмерджентность (emergency) означает непредвиденный случай, крайность, чрезвычайные обстоятельства, критическое положение, и т.п. Отсюда эмерджентные инфекции - это болезни (и возбудители), возникшие или появившиеся внезапно и этим обусловившие чрезвычайные ситуации , как правило, очень напряженные. Их изучение и работа с ними - принципиально новая особенность современной эпизоотологии и направление в инфекционной патологии и эпизоотологии в конце 20 - начале 21 вв. Объектом его внимания служат явления трех категорий:

• новые, ранее неизвестные науке инфекции;
• известные болезни в новых, измененных формах эпидемиологического стереотипа, проявления и течения, вызванные новыми разновидностями возбудителей, перешедшие на новые виды восприимчивых животных или в новые, несвойственные нозоареалы;
• старые, ранее побежденные и контролируемые болезни, вновь получившие неожиданное распространение.

Исторические примеры очевидной эмерджентности в эпизоотологии начинаются с возникновения такого нового для ветеринарии заболевания, как везикулярная экзантема свиней в США в 50 гг. прошлого века, за счет межвидового траффика (перехода) калицивирусов морских млекопитающих на новый вид животных в результате массового скармливания необезвреженных пищевых отходов. Вероятно, аналогичным образом возникла сходная инфекция -везикулярная болезнь свиней в Индокитае в начале 70 гг. прошлого столетия, также путем спонтанного траффика высококонтагиозного энтеровируса Коксаки В5 человека на новый вид животных. Повальные эпизоотииморбилливирусной чумы тюленей со смертностью многих тысяч животных в озере Байкал, Каспийском и Северном морях, начавшиеся в 80 гг. прошлого века, явились следствием заражения и распространения среди них вируса чумы плотоядных, как установлено, из-за иммунодефицитов, вызванных повышенным содержанием техногенных поллютантов-ксенобиотиков в окружающей (водной) среде. Вирусная геморрагическая болезнь кроликов - эксплозивная панзоотическая инфекция (возбудитель - новый калицивирус зайцевых), возникла из неизвестного источника в Восточной Азии также в конце 80 гг. и быстро распространилась за счет чрезвычайно высокой контагиозности. Спонтанное возникновение нового, бычьего приона (PrPbse) привело к проявлению и распространению в Великобритания в 80 гг. губкообразной энцефалопатии КРС и еще трех новых прионных болезней жвачных, кошачьих и человека (ГЭ зоопарковых жвачных и кошек, нового варианта болезни Крейцфельдта-Якоба). К эмерджентности относится возникновение и распространение новых для науки репродуктивно-респираторного синдрома свиней, вспышки и эпизоотии высоколетальных инфекций лошадей и свиней в Австралии и Малайзии, вызванные парамиксовирусами рукокрылых Хендра/Менейнджел (Hendra/Menangel) и Нипай (Nipah), эволюция классического бешенства в природно-очаговую инфекцию лисьего экотипа в Европе, периодическое распространение в новых нозоареалах экзотической лихорадки долины Рифт. Наиболее демонстративными примерами недавних эмерджентных ситуаций могут служить возникновение, распространение и ликвидация в 2002-2003 гг. в Юго-Восточной Азии заболеваемости "атипичной пневмонией", занос и укоренение катаральной лихорадки овец в Западной Европе (2006), занос и распространениеафриканской чумы свиней в Грузии (2007) .

Реальной, практически значимой причиной возникновения эмерджентных болезней служат непредсказуемые изменения взаимосвязей и взаимоотношений в системах хозяин-патоген-среда, главным образом, вовлечение новых восприимчивых контингентов (животных антропургической принадлежности и людей) в сложившиеся паразитарные и иные естественные инфекционные системы, вследствие чего уже происходит распространение возбудителей из природных резервуаров - "зоонотических пулов" и их переход на новых хозяев (траффик). Наряду с банальным заносом экзотических инфекций в новые страны, в общих чертах причины возникновения и распространения эмерджентных болезней объединяются в три группы.

• Факторы биологической природы - генетические механизмы изменчивости (мутации, рекомбинации, реассортации) и адаптации - обусловливают сальтистское возникновение новых вариантов возбудителей териозооантропонозов и иных патогенов, ассоциированных с дикой фауной [wildlife associated diseases (например, высокопатогенный птичий грипп)], их трансгостальный траффик (морские млекопитающие → домашние свиньи = везикулярная экзантема,плотоядные → морские млекопитающие = морбилливирусная чума тюленей, виверры → человек = ТОРС), формирование новых экотипов инфекций и экотопов природные явления, благоприятствующие увеличению пищевых ресурсов, активизации пищевых цепей в отдельных экосистемах, размножению и увеличению численности (популяционной плотности) диких животных - непосредственных резервуаров, амплификаторов и источников природно-очаговых инфекций [например, многих "грызуновых" инфекций (rodent borne)] и пищи для диких плотоядных (туляремия, хантавирусные инфекции).

Характерными примерами эмерджентности возбудителей и инфекций за счет факторных причин этой группы являются эпидемическое проявление лихорадки долины Рифт (см. ниже), цикличность бешенства. Так, в обозримой эволюции бешенства на протяжении второй половины 20 в., особенно наглядно в северных регионах среди песцов, эпизоотические пики как в многолетней, так и годовой динамике всегда имеют экологические предпосылки и обусловливаются активностью пищевых цепей диких плотоядных-резервуаров рабической инфекции в природе, совпадая с волнами жизни мышевидных грызунов как основной пищи последних. Сюда же относится увеличение численности лисиц как результат отмены промыслового регулирования ("охотничьего пресса").

Наиболее иллюстративным механизмом факторной эмерджентности эпидемий и эпизоотий является универсальная цепная связь причинных событий: "изменение погодного (экологического) паттерна благоприятные условия для улучшения пищевой базы животных-резервуаров возбудителей увеличение их популяции ("волна жизни") активизация эпизоотического процесса в природных очагах возникновение и распространение эпизоотической и эпидемической заболеваемости".

• 
  
• 
  

• 
  
  

Известия СПбГТИ(ТУ) №37 2016

I. ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ • Органический синтез и биотехнология

Кроме того, инфекции, связанные с оказанием

медицинской помощи, являются серьезной проблемой

для всех стран мира, что связано с широким распростра-

нением микроорганизмов с множественной лекарствен-

ной устойчивостью. Возникает необходимость непрерыв-

ного совершенствования систем надзора и контроля.

Характеристика опасности связана с микроорга-

низмами и пациентами. В последнее время стали иден-

тифицировать эмерджентные микроорганизмы, которые

являются патогенными [13]. Термин «эмерджентные ин-

чает внезапно возникающие инфекции. По определению

ВОЗ, эмерджентные инфекции – это болезни (и возбуди-

тели), возникающие или появляющиеся внезапно и этим

обуславливающие чрезвычайные эпидемиологические

Начало клинических признаков при инфекции

может быть суще-

ственно отсрочено после воздействия; микроорганизмы

могут сохраниться у пациентов, приводящих к длительно-

му их выделению и продолжению риска распространения

инфекции; низкие дозы некоторых микроорганизмов мо-

гут в некоторых случаях вызвать серьезный инфекцион-

Нарастающая озабоченность проблемами ми-

кробиологической безопасности обусловила появление

концепции эмерджентных инфекций, в соответствии с ко-

торой инфекции рассматриваются не только в медико-ге-

нетическом аспекте, но и с учетом экологических и техно-

Наличие биоценозов микроорганизмов характе-

ризуется процессами горизонтального переноса генети-

ческого материала между микроорганизмами, что приво-

дит к переносу факторов устойчивости к антибиотикам и

лекарственным препаратам. Эти явления сопровождают-

ся появлением микроорганизмов с измененным генетиче-

ским материалом, что характерно для эмерджентных ми-

Применение антибиотиков стало одним из вели-

чайших достижений медицинской науки, но в последнее

время бывшее оружие многоцелевого применения всё

чаще терпит неудачи в борьбе с инфекционными забо-

леваниями. Резистентность возбудителей инфекционных

заболеваний к антибиотикам обретает все более трево-

жные масштабы [15].

Немалая доля вины за резистентность патоген-

ных бактерий к антибиотикам ложится как на медицину,

животноводство, так и на фармацевтическую промыш-

ленность. Эта проблема сегодня стоит чрезвычайно остро

во всем мире: медики все чаще сталкиваются со штам-

мами болезнетворных микроорганизмов, совершенно не-

восприимчивых ко многим, даже самым мощным, анти-

биотикам. В принципе, резистентность может возникнуть

при любом контакте бактериальной популяции с антибио-

тиком. Повсеместность распространения обоих явлений

– способность отдельных микроорганизмов синтезиро-

вать антибиотики, других – обладать резистентностью к

ним, обусловлена тем, что антибиотики в концентрациях,

встречающихся в природных экосистемах, играют роль

внутриклеточных сигнальных молекул, регулирующих

транскрипцию генов. Изменение реакции бактериального

коммуникативного сообщества на определенный сигнал,

вызванное приобретением, или, наоборот, утратой анти-

биотикорезистентности, приводит к образованию новых

экотопов. Поэтому проблема антибиотикорезистентности

среди клинически значимых микроорганизмов уходит сво-

ими корнями в сложные экологические и эволюционные

отношения между самими микроорганизмами, сложивши-

еся задолго до появления человека как биологического

вида. В основе механизма распространения генов анти-

биотикорезистентности между бактериями лежит обмен

плазмидами и конъюгативными транспозонами. В эво-

люции антибиотикорезистентности плазмиды и конъюга-

тивные транспозоны выполняют функцию генетических

платформ, на которых посредством рекомбинационных

систем бактерий происходит сборка и сортировка генов

Микробная угроза становится одной из глав-

ных проблем, которые придется решать человечеству

в ХХI веке. Человек может оказаться беспомощным пе-

ред фронтом наступающих возбудителей разнообраз-

ных инфекций. В 2010 году почти полмиллиона человек

были инфицированы штаммом туберкулеза, устойчивого

к большому числу антибиотиков. В результате треть ин-

фицированных умерла. Генеральный директор ВОЗ Мар-

гарет Чен в связи с этим отметила, что следует срочно

принимать меры по поиску новых способов борьбы с за-

болеваниями. Чтобы противостоять патогенным микро-

организмам, учёные разрабатывают всё новые и новые

виды антибиотиков, которые, по сути, являются лишь про-

изводными старых. Такая работа требует колоссальных

трудовых и временных ресурсов, а у больных нет време-

Антимикробные пептиды [15] вполне могут за-

менить антибиотики, к большинству которых бактерии

уже стали нечувствительны. Антибактериальные пепти-

ды, хотя в некоторой степени слабее антибиотиков по

эффективности, работают значительно быстрее и, что

важнее всего, разрушают бактерии, невосприимчивые

к устаревшим антибиотикам. Сегодня уже известно, что

большая часть антибактериальных пептидов воздей-

ствует на мембрану бактерий, точнее, на её жировой

слой. Кроме того, такие пептиды всегда обладают поло-

жительным зарядом, а жировой слой мембраны бакте-

рии заряжен отрицательно. Вероятно, главный принцип

антибактериального эффекта – это электростатический

эффект. Молекулы основных известных антимикробных

пептидов, при приближении к липидам клеточной мем-

браны, преобразуются из линейных в правосторонние

спиральные. По всей видимости, спиральная форма

требуется для того, чтобы проходить сквозь мембрану

инфекционной клетки. Но ещё одно немаловажное про-

явление пептидов – амфифильность. Это означает, что

заряженные и нейтральные аминокислоты находятся по

разные стороны цепочки, т.е. заряд принадлежит не все-

му пептиду, а лишь одному его концу. Пептид как бы со-

брал весь заряд в одну точку, чтобы разрушить мембра-

ну чужеродной клетки.

Оценка эпидемиологической безопасности мо-

жет быть тесно связана с возможностью выживания в ле-

карственных препаратах и дезинфицирующих средствах

микроорганизмов, обладающих полифункциональны-

ми механизмами адаптации к условиям внешней среды

и высоким потенциалом патогенности. Для большинства

возбудителей эмерджентных инфекций характерна спо-

собность выживать и размножаться во внешней среде.

Оценивая частоту эпидемических вспышек, число по-

страдавших и тяжесть заболевания, международные

организации признают наиболее эмерджентными бак-

териями представителей родов

Campylobacter, Listeria, Enterobacter, Yersinia

к дезинфектантам и антисептикам

Еще одна проблема – изучение причин возник-

новения и распространения штаммов с

устойчивостью к дезинфектантам (ДС) и антисепти-

кам. Она может быть фенотипической и генотипической.

Фенотипическая устойчивость формируется в результа-

те контакта с суббактериостатическими концентрациями

Еще фото

Emergent infectious diseases represent an extremely actual issue both in human and veterinary medicine. In current review the classification of emergent infections also as their origin and spreading factors are expounded. Actual data on emergent animal mycoses caused by new pathogens (amphibian chytridiomycosis, white nose syndrome in bats, snake fungal disease) is summarized. Emergent mycoses extend rapidly and evoke mass mortality, damage to biodiversity and ecological disbalance. Steady attention of veterinary community should be focused on this emergent problem.

Эмерджентные инфекционные заболевания (от англ. emergency — непредвиденность, чрезвычайность) — одна из наиболее актуальных проблем как в гуманной, так и в ветеринарной медицине. Спектр возбудителей быстро расширяется, изменяя наши представления о безвредных и патогенных микроорганизмах.

Это особенно ярко прослеживается на примере грибов — самой обширной и таксономически разнородной группе возбудителей инфекционных болезней. Причем в современном контексте ни одни вид гриба нельзя считать безвредным, рассматривать как контаминант, недооценивая его клиническую значимость. Подавляющее большинство микроскопических грибов — оппортунистические патогены, и именно ими вызываются многие эмерджентные инфекции [7].

Классификация и факторы возникновения эмерджентных инфекций

По имеющейся классификации, к эмерджентным инфекциям относят:

— Новые, ранее неизвестные науке возбудители и инфекции, диагностирующиеся впервые;

— Известные инфекционные болезни в новых формах проявления и течения, распространившиеся на новые географические зоны или на несвойственные виды хозяев; появление новых видов или вариантов возбудителя;

Выделяют несколько типов факторов, обуславливающих возникновение и распространение эмерджентных инфекций:

— факторы биологического характера — генетические механизмы изменчивости возбудителей (мутации, рекомбинации, наличие плазмид, профагов). Они обусловливают возникновение различных вариантов микроорганизмов с приобретением новых признаков патогенности, новых экотипов, формирование новых природно-очаговых зон;

— зоогеографические факторы — увеличение плотности популяций домашних и диких животных, перекрытие их ареалов; миграционные процессы, которые нарушили ранее выраженную региональную вариабельность, распространение видов-переносчиков. Это создает предпосылки для эволюции микроорганизмов, непредсказуемого пассирования возбудителей в популяции восприимчивых животных;

— социально-экономические факторы — интенсивное перемещение людей, животных, торговые связи, реализация и потребление продуктов животноводства создают предпосылки для распространения эмерджентных возбудителей [1].

Начиная с середины 2000-х годов микозы, вызываемые эмерджентными патогенами, все активнее выходят на арену ветеринарной микологии. Они регистрируются у многих видов животных — теплокровных и холоднокровных, позвоночных и беспозвоночных, домашних, диких, промысловых, продуктивных. И практикующим врачам и специалистам ветеринарных лабораторий следует быть готовыми к встрече с эмерджентными микозами. В таблице 1 обобщены эмерджентные грибковые инфекции животных, известные к настоящему времени.

Возбудитель заболевания — гриб вида Batrachochytrium dendrobatidis, относящийся к отделу Хитридиомикота, классу хитридиомицетов. Естественная среда обитания гриба — водоемы. Гриб обладает кератинофильными свойствами и поражает широкий спектр амфибий в дикой природе. Диагностирован у более чем 500 различных видов, представителей всех трех отрядов амфибий – Anurans (Бесхвостые), Caudates (Хвостатые) и Gymnophiona (Безногие, или червяги). В 2013 г. был описан новый вид возбудителя хитридиомикоза — B. salamandrivorans.

Достоверные случаи диагностики на территории РФ в литературе не найдены.

Гриб поражает кератинизированные ткани, не распространяясь на более глубокие слои. Несмотря на то, что B. dendrobatidis вызывает незначительные патологические изменения, инфекция приводит к летальному исходу в силу той огромной физиологической роли, которую играет кожа в регулировании влажности и биохимических процессов в крови амфибий (Рис.1).

Вследствие размножения гриба развивается эпидермальная дисфункция, снижение уровня Na и К в сыворотке крови, электролитический дисбаланс [4]. Продукты жизнедеятельности гриба также влияют на пролиферацию лимфоцитов, обладают токсическим иммуносупрессивным действием, вызывают апоптоз клеток. Больные животные меньше в размерах; смертность зависит от степени инфицированности грибом.

Инфекция высоколетальна, ставит под угрозу существование целых популяций земноводных: около 200 видов уже оказалось на грани исчезновения. Хитридиомикоз называют самой смертоносной и агрессивной инфекцией, когда-либо поражавшей позвоночных, имея в виду как большое количество восприимчивых видов, так и урон, наносимый заболеванием.

Впервые заболевание описано в 1999 г., однако к настоящему времени оно зарегистрировано практически на всех материках, кроме Антарктиды [5] (Fisher, Garneretal. 2009). В Европе хитридиомикоз зарегистрирован уже в 17 странах. За короткий период возбудитель из статуса эндемичного перешел в статус глобально распространенного патогена, а заболевание приобрело масштабы панзоотии. Что касается распространенности в РФ, то на сегодняшний день опубликовано одно исследование по диагностике возбудителя в Приморье, выполненное чешскими авторами [3]. В данной работе не удалось обнаружить B. dendrobatidis в популяции диких земноводных, что не исключает присутствие возбудителя на территории нашей страны.

Основной метод диагностики хитридиомикоза — qPCR (количественная ПЦР). Гистологическая картина поражений характеризуется гиперкератозом, гиперплазией и наличием внутриклеточных зооспорангиев гриба (Рис.2). Возможен эрозивный тип поражений без признаков гиперкератоза.

Возбудитель B. dendrobatidis чувствителен к азолам — итраконазолу, вориконазолу. Для лечения применяют ванны с концентрацией антимикотика 1.0 мг/л -1 . Экспозиция 5 мин, курс 7 дней. Вторая разновидность возбудителя — B. salamandrivorans — в 10 раз более устойчива к азоловым антимикотикам [6].

Проблема хитридиомикоза амфибий вызывает серьезную озабоченность и специалистов и широкой общественности, т.к. заболевание наносит серьезный ущерб био­разнообразию планеты, а также ведет к дисбалансу в экосистеме. Один из важнейших факторов международного распространения инфекции — торговля амфибиями, включая как декоративные, так и пищевые виды. Заболевание включено в список инфекций, контролируемых Международным эпизоотическим бюро (МЭБ, OIE).

Возбудитель — мицелиальный геофильный гриб вида Pseudogymnoascus destructans, поражающий мышей во время спячки. Он является психрофильным видом, для которого микроклимат пещер является оптимальной экологической нишей. Температурный оптимум гриба составляет 4-15 градусов С, при температуре 20 градусов С гриб погибает. Гриб обнаруживается в грунте пещер, где зарегистрировано заболевание. Основным путем передачи возбудителя является непосредственный контакт животных. Распространение возбудителя через воздух пока не подтверждено.

Патогенез заболевания изучен недостаточно. Известно, что пораженные животные часто просыпаются во время спячки, проявляют аномальную активность, травмируют крылья, что, очевидно, ведет к их истощению. Cryan et al. (2010) считают, что основной мишенью гриба является кожа крыльев животных, площадь которых в несколько раз превышает площадь остальной поверхности тела [4]. На крыльях больных мышей обнаруживаются многочисленные кожные поражения, вызванные грибом (Рис.4). Кожа крыльев, ввиду её большой площади, играет важную роль в обеспечении гомеостаза летучих мышей.

Однако если при хитридиомикозе возбудитель не вызывает сильных повреждений кожи, то P. destructans вызывает сильную эрозию и деструкцию пораженных тканей. Очевидно, основным фактором смертности при данном грибковом заболевании являются катастрофические нарушения физиологических процессов, связанных с крыльями: критическое обезвоживание, нарушение терморегуляции, нарушение дыхательного газообмена, утрата контроля за процессом полета [4].

Изначально больные летучие мыши были обнаружены в пещерах штата Нью-Йорк. К настоящему времени заболевание зафиксировано в более чем 115 колониях летучих мышей, в основном на северо-востоке США, а также в некоторых провинциях Канады. Всего заболевание диагностировано у 11 видов рукокрылых.

Возбудитель также обнаружен и в популяциях европейских летучих мышей, возможно, гриб был ввезен на территорию США именно из Европы. Примечательно, что в Европе инфицированные мыши не погибают, хотя и обнаруживают клинические признаки (белый налет на морде). Предполагается, что у европейских популяций летучих мышей существует иммунитет к возбудителю, однако феномен устойчивости европейских летучих мышей к заболеванию требует дальнейшего изучения.

Грибковые заболевания у змей в дикой природе на территории США регистрировались и ранее, однако начиная с 2006г. отмечается резкий всплеск данной патологии. В том числе микоз диагностируется у змей, пойманных в дикой природе и перемещенных в до­машние условия.

Наиболее частые клинические признаки — струпья, корочки, подкожные узелки, утолщения кожи, отслоение роговых чешуек, помутнение глаз, не связанное с линькой (Рис.5). Реже встречаются кожные язвы, опухание морды, образование узелков в глубоких тканях. У разных видов змей клиника может несколько отличаться; четкие патогномичные признаки на сегодня пока не установлены.

Заболевание контагиозно и нередко приводит к летальному исходу. В Нью-Хэмпшире популяция гремучих змей (Crotalus horridus) за 2006-2007 г. уменьшилась на 50%. Микоз официально зарегистрирован уже в 9 штатах США, но его истинная распространенность может быть гораздо шире. Восприимчивы многие виды змей, включая Nerodia sipedon, Coluber constrictor, Pantherophis obsoletus species complex, Crotalus horridus, Sistrurus catenatus, Sistrurus miliarius, Lampropeltis triangulum [2].

Данные по терапии этого микоза очень ограничены. Однако в опубликованных исследованиях возбудитель проявлял устойчивость к терапии кетоконазолом и итраконазолом.

В целом этиология, патогенез и распространенность данной грибковой инфекции изучена ещё недостаточно, что во многом обусловлено скрытным характером змей, сложностью наблюдения за ними в дикой природе.

Кроме того, сокращение популяций животных в дикой природе вносит дисбаланс в экологическую систему планеты, что может иметь самые непредвиденные негативные последствия и ощущается уже сегодня (например, рост численности насекомых-вредителей). Некоторые виды восприимчивых диких животных являются объектами промысла, употребляются в пищу, что является фактором риска для здоровья человека.

Таким образом, проблема эмерджентных микозов подняла ещё одну немаловажную тему — грибковые инфекции животных в дикой природе. К сожалению, в нашей стране этому вопросу не уделяется должного внимания. Особенно настораживает проблема хитридиомикоза амфибий — заболевания, принявшего масштабы панзоотии и регистрирующегося в ближайших к нам европейских странах. Эмерджентные микозы как домашних, так и диких животных требуют к себе самого пристального внимания ветеринарных специалистов.

2. Anonimous. Rise in snake fungal disease draws researchers' attention. J Am Vet Med Assoc, 2013; 243(2): p. 178.

3. Civis P., et al. Sampling for Batrachochytrium dendrobatidis in Russia. Herpetological Journal, 2013; 23: p. 55-58.

4. Cryan P.M., et al. Wing pathology of white-nose syndrome in bats suggests life-threatening disruption of physiology. BMC Biology, 2010; 8(1): p. 135.

5. Fisher M.C., Garner T.W., and Walker S.F. Global emergence of Batrachochytrium dendrobatidis and amphibian chytridiomycosis in space, time, and host. Annu Rev Microbiol, 2009; 63: p. 291-310.

6. Fisher M. Batrachochytrium sp. and the panzootic of amphibian chytridiomycosis. in 1st International Veterinary Mycology Course - 4-8 November 2013; Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands, 2013.

7. Pfaller M.A. and Diekema D.J. Rare and Emerging Opportunistic Fungal Pathogens: Concern for Resistance beyond Candida albicans and Aspergillus fumigatus. J. Clin. Microbiol., 2004; 42(10): p. 4419-4431.

8. Sigler L., et al. Molecular Characterization of Reptile Pathogens Currently Known as Members of the Chrysosporium Anamorph of Nannizziopsis vriesii Complex and Relationship with Some Human-Associated Isolates. J Clin Microbiol, 2013; 51(10): p. 3338-57.

В теории систем эмерджентностью называют наличие у какой-либо системы особых свойств, не присущих её элементам (как в отдельности, так и в их сумме). Элизабет Комсток, вице-председатель General Electric, рассказывает, как эмерджентность влияет на нашу жизнь и работу, и при чём здесь информационные технологии.

Скорость движения информации увеличивается, и мы движемся быстрее вслед за ней. Все больше людей выходит в онлайн (только в 2016-2017 гг. их более 2,3 миллиардов), и результатом этого становится фундаментальная и стихийная реструктуризация нашего коллективного поведения. Верхний слой нашей развивающейся цифровой нервной системы планетарного масштаба впитал в себя извечные факторы изменений — человеческие потребности, политику, географию и культуру — и создал на их основе новые схемы и образцы. Каждому из нас, особенно тем, кто управляет компаниями, необходима новая система координат.

Важной частью этой системы координат является эмерджентность — принцип самоорганизации, который объясняет развитие сложного из простого и возникновение порядка из хаоса.

Эмерджентность объясняет сложные феномены в различных областях — таких, как термодинамика, биология и цифровые технологии. Эту концепцию используют для объяснения принципов развития городов и того, почему некоторые институты успешно функционируют в долгосрочной перспективе, а другие — исчезают. Это базовый принцип, лежащий в основе сложного коллективного поведения естественных систем, который частично объясняет то, как компьютеры достигают своей полезной сложности, несмотря на то, что их работа основана на нескольких простых процессах.

Это время характеризуется быстрым закатом традиционных институтов при том, что замена им еще не оформилась. Мы живем в хаотичном, порой тревожном и неопределенном пространстве между старым и новым.

Если мы успешно пройдем этот период, то можем оказаться в историческом эквиваленте такого момента в творческом процессе, когда хаос сменяется порядком, и новая модель, решение или структура становятся очевидными.

Приняв и поддержав эмерджентные системы в бизнесе, политике и технологиях, мы сможем намного полнее раскрыть человеческий потенциал, чем когда-либо в истории, и обрести ранее недоступные блага.

У эмерджентности, как я ее называю, есть два ключевых аспекта.

Первый заключается в том, что в настоящее время мы имеем дело с огромным количеством эмерджентных систем и технологий. Нет ни одной области человеческой деятельности, которая сейчас не находилась бы на перепутье. У каждой из них есть множество вариантов будущего развития, представленных новыми открытиями, бизнес-моделями или изобретениями.

Второй аспект эмерджентности более странен и лучше описывает нашу историческую реальность. Эмерджентная система, как указано выше, — это система, в которой порядок рождается из хаоса. Это также система, мощь и структура которой создается сетевой организацией, а не определяется иерархией свыше. Отдельные компоненты любой эмерджентной системы работают на основе относительно простых правил, но когда они взаимодействуют друг с другом в массе, они могут развиться в комплексные адаптивные структуры.

Бесчисленные индивидуальные нейроны, которые соединяются в человеческом мозге, множество птиц в стае, отдельные муравьи в колонии и ряды электрических цепей внутри компьютера — все это примеры простых объектов, работающих вместе и создающих нечто большее, чем сумма частей.

В мире бизнеса эмерджентность объясняет, почему некоторые технологические стартапы внезапно получают сверхбольшие оценки рыночной стоимости и невероятно быстро расширяют свой функционал. Дело не в приложении или сайте, создающих ценность, но в коллективном поведении людей, которые их используют.

К концу 2016 года число пользователей Facebook выросло настолько, что его больше не считают просто социальной сетью. Благодаря более 2 миллиардам пользователей, компания по факту превратилась в политического организатора, крупный (хотя и весьма проблемный) источник информации, глобальную платформу дистрибуции видео, рынок товаров и даже рабочих мест.

Многофункциональность Facebook опирается на размеры этой сети. Как только система, которая способна воспроизводить эмерджентное поведение, вырастает до определенных масштабов, применение тех же правил, которые управляли ее работой ранее, начинает приводить к совершенно иным и иногда полезным результатам.

Классический пример в природе — это муравейник. Как отмечал известный биолог Эдвард Осборн Уилсон, социальное поведение муравьев — самое сложное после людей. При этом эти социальные структуры возникают в результате простого поведения. Колония, в которой муравьи отслеживают и перерисовывают гормональные следы, оставленные другими особями в процессе своего перемещения, создает муравейники, вырабатывает эффективную форму использования всех имеющихся запасов пищи, учится защищать свои жилища и территорию, мигрировать и выживать в экстремальных условиях. Некоторые муравьи не подчиняются правилам, но когда популяция вырастает до определенных размеров, ее коллективный разум и мощь становятся приказной силой намного более высокого порядка. Если говорить о муравьях, то чем их больше, тем они умнее. Эмерджентный разум позволил им выживать, практически не изменяясь, в течение последних 90 миллионов лет.

Но вот что странно. Мы понимаем, как работают эмерджентные системы в природе, только потому, что сначала заметили, что похожие принципы делают умными наши компьютеры. Как пишет Стивен Джонсон в книге Emergence, открытие свойств эмерджентности произошло на стыке идей Алана Тьюринга, отца-основателя современных вычислений, и Ильи Пригожина, химика-первооткрывателя. Цифровые системы по структуре также являются эмерджентными системами.

Это означает, что поскольку мы перемещаем нашу информацию, деньги, товары и услуги через цифровые системы, у этих систем повышается вероятность проявления полезной эмерджентности.

Жители Европы и Северной Америки могут посчитать, что такая коллективная реорганизация вокруг потоков цифровой информации у них уже произошла. Но это ошибочное восприятие, вызванное высокой видимостью отраслей, которые первыми превратились в цифровые — музыки, финансов и журналистики.

В реальности цифровая трансформация только-только началась. По данным консалтингового агентства McKinsey, 82% предприятий США в полной мере не реализовали потенциал цифровых технологий. Некоторые из самых крупных наших отраслей (например, производство и здравоохранение) на самом деле являются наименее оцифрованными. Потенциал роста, стимулируемого цифровыми технологиями, в развивающихся странах еще больше.

Масштабы цифровых преобразований, которые нам только предстоит пережить, поражают воображение. По прогнозам, в ближайшие полтора года число пользователей сети Интернет вырастет от текущего показателя в 3,6 миллиардов до 5,8 миллиардов, причем большую часть этого прироста дадут мобильные устройства. Иными словами, 1/3 всего населения мира в ближайшие 18-24 месяца впервые выйдет в онлайн. Прибавьте к этому приблизительно 50 миллиардов машин, которые будут постоянно обмениваться друг с другом информацией по одной и той же сети к 2020 году.

Если говорить о бизнесе, среда, созданная в результате этого крупномасштабного сдвига, позволит самым ценным компаниям на неопределенное время возглавить реорганизацию существующих активов и опыта, выстроенных вокруг потока цифровой информации.

Два самых успешных стартапа Кремниевой долины, Uber (стоимость на момент написания статьи — 62 миллиарда долларов) и AirBnB (стоимость — 25 миллиардов долларов) — это именно такие компании. Ни одна из них на самом деле не производит активы, которые продает, но каждая из этих компаний создала новый поток информации, который позволил отдельным агентам (людям со смартфонами) по-новому реагировать на местонахождение этих активов в режиме реального времени. Взаимодействие пользователей в массе привело к возникновению новых типов поведения и новых рынков, основанных на этих типах.

Это похоже на то, как если бы у муравьев появился новый набор феромонных команд, или на то, как если бы клетки мозга выработали новый способ передачи сигналов. Эмерджентные системы чрезвычайно чувствительны к малейшим изменениям в первоначальных условиях работы. Перенастройка этих условий приведет к самопроизвольному появлению новых структур.

Если вы знаете, как будут выглядеть эти структуры, или, что еще лучше, сумеете создать и оформить прорывные силы, которые будут их определять, то получите бесценное стратегическое преимущество.

Если говорить о широко распространенных и более понятных активах вроде автомобилей и недвижимости, это преимущество будет у стартапов. Но для тяжелых и специализированных отраслей промышленности крайне важно владеть не только конкретными специализированными материальными активами, но и глубокими знаниями об их производстве и эксплуатации.

По данным Всемирного экономического форума, технический прогресс последних нескольких десятилетий вывел половину населения Земли из состояния нищеты.

Это крайне быстрая перемена, которую мы к тому же видим в режиме реального времени. У нее есть положительные результаты, но при этом она повышает уровень тревожности в обществе. Повышенная миграция людей и вызволение населения из-за черты бедности при помощи капитала также могут иметь непредсказуемые и малопонятные последствия вроде BREXIT и недавних результатов выборов в США. В причудливом сочетании мотивов отражаются положительные и отрицательные импульсы жизни в Эпоху эмерджентности.

С одной стороны, люди, очевидно, стремятся избавиться от правительственной бюрократии, которая по большей части не способна идти в ногу со временем. С другой стороны, налицо реакционное желание отделиться от быстро развивающейся глобальной экономики, которое зачастую также отделяет людей и от знакомых ценностей и институтов, даже если они этого не хотят или не осознают этого.

Мы уже проходили похожие периоды нестабильности, вызванные информационными стимулами, хотя и не в таких масштабах и не с такой скоростью, которые мы наблюдаем в последние два-три десятилетия. Внезапное возвращение интереса к античной литературе и ее переводы, а также связанный с ними мощный поток информации, поступавший из монастырей Европы, привели к наступлению эпохи Возрождения. В XIX веке мировая экономика спонтанным образом выстроилась вокруг новых потоков информации, порожденных широким распространением печатной литературы и возможностью передавать данные со скоростью движения пароходов и поездов, а также по телеграфу. Результатами этих процессов стали переход от монархии к демократии, который занял почти столетие, более широкое признание прав женщин и меньшинств, ликвидация глобальной работорговли и технологическая революция.

Некоторые считают, что растущая сложность подключенных машин — это зачатки угрозы, которая проявит себя в будущем. Я предпочитаю видеть здесь не угрозу, а возможности для обучения. Наша расширенная глобальная нервная система растет и развивается, и мы вырабатываем новые отношения с ней.

Как и в случае любых новых отношений, у нас есть выбор. Мы можем их развивать или затормозить этот процесс. Лучший выбор в этой ситуации — тот, который сможет освободить нас от каторжного труда и нищеты в будущем — это развиваться, двигаться вперед, внедрять инновации с опорой на цифровые системы и исследовать незнакомые ранее области. Эта перспектива может внушать опасения, но она обладает огромным потенциалом.