Думай как инженер. Как превращать проблемы в возможности Мадхаван Гуру

Глава 3

Повышение эффективности и надежности

Piggly Wiggly – так необычно назвал свой первый магазин, открывшийся в Мемфисе в 1916 году, его основатель Кларенс Сондерс. Минуя деревянный турникет, покупатели брали корзины, выбирали нужные продукты, оплачивали их на кассе и уходили. На то время это была радикально новая схема. В магазине работало гораздо меньше, чем принято, сотрудников и нигде не было видно столь привычных на то время бакалейщиков в белых фартуках. Как хвалился Сондерс, у него «товар выставлен без каких-либо ухищрений, и каждые 48 секунд клиент уходит из Piggly Wiggly с покупками».

Подростком Сондерс работал в бакалейной лавке за 4 доллара в неделю. «Ему нравилось поучать людей, – рассказывал один журналист. – В нем была сильна проповедническая жилка, как и у большинства американцев из сельских районов, воспитанных на длительных религиозных собраниях». Этот дородный мужчина был самоучкой и стал инженером благодаря практике, без формального обучения. Разочаровавшись в эффективности работы традиционных продовольственных магазинов, Сондерс начал изучать работу своего магазина с разных сторон, чтобы лучше понять, какова потребность в персонале в разное время дня. Стоящему у главного входа могло показаться, что в магазине полно покупателей, но взгляд с внутреннего балкона давал Сондерсу точное представление о том, где в этом процессе есть узкие места. Наблюдая за магазином со столь удобной позиции, он, по сути, занимался тем, что инженеры назвали бы исследованием трудовых процессов и временных затрат, включающим методы улучшения эффективности какой-либо рабочей операции. Его цель – сделать так, чтобы каждое движение работника (и затраченное на это движение время) приводило к эффективной работе или получению дохода. Одним словом, стоило Сондерсу посмотреть на магазин с другой точки зрения, и решения обозначились как на ладони.

Сондерс спроектировал свои магазины так, чтобы направлять клиентов по заранее определенным маршрутам. Во всех Piggly Wiggly использовалась одинаковая цветовая гамма и шрифты, а также тщательно поддерживалась чистота. Сондерс создал новый способ расстановки товаров. В духе модульного системного мышления он разделил свой магазин на три отдельные зоны: фойе, торговый зал и склад.

Основным в магазине был торговый зал, поделенный на ряды, где размещались различные товары. Например, скоропортящиеся продукты лежали отдельно от фасованных продуктов и средств гигиены. Сондерс установил торговое оборудование и осветительную систему для каждого ряда. «Каждый товар четко маркирован, – говорилось в одном из рекламных объявлений Сондерса. – У нас нет продавцов, которые навязывали бы вам то, чего вы не хотите. Вы можете все очень быстро выбрать, если спешите, или не торопясь все рассмотреть… в любом случае никто не станет спрашивать, почему вы ничего не купили».

Такая схема существенно улучшила эффективность работы магазина: согласно патенту, выданному Сондерсу, объем продаж вырос в четыре раза. Ассортимент представленных продуктов был гораздо разнообразнее, чем в обычных магазинах, а цены – вполне конкурентоспособные. Биограф Сондерса Майк Фримен пишет: «В его руках Piggly Wiggly был не просто магазином, а “человеком”, которого предстояло “вырастить по науке, с научно обоснованным рационом”». К 1923 году сеть Piggly Wiggly насчитывала уже более 1200 магазинов. Клиенты получили не только возможность самостоятельно брать нужные товары, но и стимул для этого: более низкие накладные расходы магазина приводили к снижению цен на продукцию. Так зарождалась эпоха самообслуживания.

Piggly Wiggly представляла собой простую, но необычайно прогрессивную розничную концепцию. К концу 1930-х годов росту популярности самообслуживания способствовали механизация и автоматические кассовые аппараты. Во главу угла была поставлена эффективность работы; доходы от продажи продовольственных товаров устремились вверх, а издержки дистрибуции – вниз. Позже новые разработки в области расчетных систем, штрихкодов, стандартизированные планировки огромных магазинов и гигантские паркинги привели к тому, что супермаркеты прозвали «убийцами категорий». Характер конкуренции, да и просто взаимодействия между клиентами, магазинами и разработчиками продукции изменился бесповоротно.

Современную версию основной концепции Сондерса предлагает IKEA. Согласно ее философии минимализма, которая выражается в модульной продукции, компания относится ко всем клиентам как к инженерам-технологам, позволяя им самостоятельно собирать мебель. «IKEA – это как Lego для взрослых: она объединяет мебель времен нашей зрелости и игрушки нашего детства», – пишет Лорен Коллинз в New Yorker. Каталог IKEA «сочетает вуайеристское удовольствие, как от просмотра альбомов в Facebook (подглядывание в чужие дома), с амбициозными идеями о процветании, как при чтении журнала Architectural Digest (стоит нам купить книжные полки за 39,99 доллара, и мы станем совсем как начитанные шведские архитекторы). Каталог IKEA – это самоучитель по определенному образу жизни».

В своей подсознательной форме самообслуживание воздействует на наше сознание как невидимый GPS-навигатор, направляя и корректируя наши желания, когда мы окружены аккуратными рядами товаров, настойчиво требующих нашего внимания. Это воздействие, которого добились Piggly Wiggly и IKEA, можно рассматривать с точки зрения инженера как один из основных результатов эффективности. Основатель сети магазинов Wal-Mart Сэм Уолтон с готовностью признавал, что концепция самообслуживания явилась ключевой причиной успеха его компании. Как мы увидим ниже, эта результативная концепция неожиданно принесла пользу компании из совершенно другой отрасли – автомобильной промышленности.

Джон Шепард-Баррон был старомодным шотландцем с пытливым складом ума. Как гласит его история, однажды в середине 1960-х он на несколько минут опоздал в банк – тот закрывался на выходные. Шепард-Баррону срочно нужны были наличные, и он умолял менеджера открыть отделение, но тот отказался.

Будучи инженером до мозга костей, Шепард-Баррон решил, что должен найти способ снимать деньги со счета в любом месте и в любое время. Он работал управляющим директором в фирме, которая занималась печатью банкнот: сначала он отвечал за направление печати, а потом – за перевозки денежных средств на бронеавтомобилях. Его следующим шагом стал поиск возможности автоматической выдачи денег. И он замкнул этот круг, изобретя банкомат. Как ему это удалось? «Я подумал о торговом автомате, который вместо шоколадок выдавал бы деньги», – пояснил Шепард-Баррон.

Если острая необходимость – мать изобретений, то кто тогда отец? Может показаться, будто идея создания банкомата появилась ниоткуда, но вряд ли это так. Объясняя характер озарений, приводящих к прорывам в какой-то области, некоторые специалисты по когнитивной психологии применяют замысловатый термин «оппортунистическая ассимиляция». Готовность ума к исследованию какой-то возможности – важная предпосылка к ее обнаружению. В процессе этой интеллектуальной алхимии задействованы подсознательные связи жизненных уроков и опыта.

Для инженеров типа Шепарда-Баррона особенно полезно такое эффективное понятие, как конструирование от обратного, то есть способность заранее представить желаемый результат и проектировать, отталкиваясь от него. Тогда озарение на самом деле – итог осознанного, методического планирования, лежащего в основе сочетания идей, опыта и возможностей. Том Питерс из Университета Лихай, чтобы дать определение упорядоченному процессу, в ходе которого идеи из различных областей жизни распознаются, созревают и сочетаются, а затем трансформируются в практические решения, использовал термин «матричное мышление» – сравнимое с передвижением идей по строкам, столбцам и диагоналям матрицы понятий.

В применении матричного мышления никто не может сравниться с Томасом Эдисоном. И хотя название этой концепции было ему неведомо, она сильно повлияла на его отношение к новым возможностям. Историк техники Бернард Карлсон, исследуя, как Эдисон делал изобретения, отмечает, что «его наброски – настоящий кошмар для изучения». Например, разрабатывая свою версию телефона, Эдисон не подписывал схемы.

Чтобы как-то в них разобраться, Карлсон решил как бы «переквалифицироваться в палеонтолога» и отнестись к каждому эскизу Эдисона как к ископаемому. Он просмотрел портфель патентов и продуктов изобретателя в поиске сходства и связей – от внешних атрибутов механизмов до более глубоких источников вдохновения – в надежде найти «общую мысленную модель», которая бы характеризовала мышление Эдисона. Карлсон выяснил, что Эдисон занимался не каким-то конкретным продуктом, а одновременно исследовал пять направлений. Один из примеров – то, как Эдисон пытался стимулировать прохождение электрического тока, применяя звуковые волны для активации электропроводника в магнитном поле. Во всей своей работе Эдисон демонстрировал отличное умение производить взаимную замену идей и инструментов, подобную взаимодействию между эволюционными процессами изменчивости и отбора – концепция, которая похожа на вариацию параметров Грибоваля. «Эти переносы часто напоминали прививки, применяемые селекционерами; у Эдисона они порой приводили к улучшению работы телефона, которым он занимался в данный момент», – отмечает Карлсон.

Ключевая разница в данной аналогии состоит в том, что эволюция, в противоположность инженерии, не ориентирована на достижение цели. В этом отношении разработки Эдисона относились скорее к искусственному отбору, чем к естественному. «Он исследовал самые перспективные направления создания продуктов, потому что был не просто селекционером в традиционном смысле слова, а скорее, инженером-генетиком, – добавляет Карлсон. – В отличие от традиционного селекционера, который должен работать с основными компонентами биохимического состава вида растений или животных, Эдисон мог существенно менять структуру конкретного телефона». Со временем Эдисон создал новые гибридные технологии, причем каждая очередная версия телефона была лучше предыдущей. А на более высоком уровне работу Эдисона можно сравнить с деревом, на котором вырастают новые ветки, как демонстрируют десятки схем его замыслов с четко определенными целями. «Эдисон исследовал не просто один тип телефона, а скорее, сеть возможностей», – заключает Карлсон.

Применяя подобную логику к разработке банкомата, можно сказать, что ориентированное на цель мышление помогло сформировать узконаправленную функцию: надежный способ выдачи наличных денег. Задумывая и анализируя систему и модули банкомата – от безопасности до хранения данных, – Шепард-Баррон мог бы, работая в обратном направлении, сформировать основу для того, что сейчас называется телематикой. Это система систем, объединяющая компьютерные, телекоммуникационные и транспортные технологии.

Первый банкомат был представлен публике в 1967 году в банке Barclays в северном Лондоне. Идею PIN-кода именно из четырех цифр – глобальный стандарт краткости, основанный на том, какой объем информации люди способны наверняка запомнить, – подсказала жена Шепард-Баррона. До появления дебетовых карт банкоматы обрабатывали только чеки, помеченные радиоактивным углеродом-14. Доверие публики к банкоматам значительно укрепилось после того, как их надежность была неоднократно доказана по всему миру.

Еще одна особенность банкомата, что это изобретение было ориентировано не столько на конструкцию, сколько на функцию. Если бы интерес Шепард-Баррона фокусировался исключительно на конструкции, ему представились бы неограниченные возможности. Он мог бы создать банкомат любой формы, вида и цвета. Но с учетом ограничений, которые накладывала его конечная цель – автомат, выдающий вместо шоколадок наличные, – ориентированный на конструкцию подход оказался бы неэффективным. А вот подход, ориентированный на функцию, позволял легко отслеживать продвижение к конечной цели. Череда успешных испытаний функций банкомата закрепила основные требования к его работе: надежность, конфиденциальность и безопасность.

Психолог Гэри Бредшоу пишет о важности акцентирования на функции при разработке самолетов. У Уилбера и Орвилла Райта ушло около четырех лет на создание первого опытного образца летательного аппарата. В то время как их конкуренты уделяли основное внимание конструкции крыльев, фюзеляжа и движущей силе, братья Райт сосредоточились на ключевых функциях: подъемной силе, тяге, сопротивлении и т. п. В духе понятия модульного мышления они решали каждую задачу на уровне подсистем, прежде чем переходить к следующему этапу монтажа, и при этом изобретали новые инструменты и методы измерения.

Рассмотрим пример одной из множества концептуальных преград, с которыми сталкивались братья Райт. Большинство их современников считали, что системы управления полетом действуют в двух измерениях. «Как будто самолет – это нечто сродни телеге, едущей по дороге, или кораблю, плывущему по морю», – объясняет Том Крауч, старший куратор Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института и автор книги The Bishop’s Boys («Парни епископа») – авторитетной биографии братьев Райт. Другие разработчики думали «о понятии летательного аппарата, которому свойственна устойчивость, то есть что при воздействии порыва ветра он автоматически вернется к устойчивому положению». А братья Райт усматривали в этом совершенно иную задачу. Крауч добавляет: «С самого начала они задавались целью разработать систему управления, обеспечивающую полный контроль над движением аппарата по каждой оси, причем все время». Контроль заменил собой устойчивость. «И это не так уж удивительно; ведь они были велосипедистами».

Братья Райт столкнулись еще с одной трудностью. Их воздушный винт хорошо зарекомендовал себя на практике, но не в теории, что заставило их обнаружить концептуальную базу. Как указывает Крауч, самый большой прорыв они совершили, «когда перестали думать об этой проблеме, заявив, что, по сути, пропеллер – это вовсе не воздушный винт; он не такой, как винт, входящий в дерево, а гораздо больше напоминает крыло и создает подъемную силу. Он не движется вперед по воздуху, а крутится, и эта подъемная сила превращается в тягу, двигающую самолет вперед». Итак, версия структурированного визуального мышления братьев Райт заключалась в том, чтобы думать о пропеллере как о вращающемся крыле. «Конечно, чтобы сделать такой интеллектуальный рывок, нужно буквально “увидеть” пропеллер как крыло, движущееся по спирали», – отмечает Крауч. Устраняя эти препятствия, братья Райт преследовали конечную цель – создать надежно функционирующий летательный аппарат.

У функциональных ориентаций Шепард-Баррона и братьев Райт (или Эдисона) есть одна общая черта. Ученый Брайан Артур из Института Санта-Фе называет ее глубоким мастерством; это способность основательно разбираться в различных функциональных возможностях и уметь эффективно их сочетать. «Суть глубокого мастерства состоит в знании того, что вряд ли сработает, какие методы применять, с кем общаться, какие теории учитывать и, самое главное, – как обращаться с явлениями, которые недавно обнаружены и еще плохо изучены», – пишет Артур. Подходы системной инженерии, лежащие в основе эффективности и надежности продуктов, от которых требуется высокая устойчивость к отказам, – таких как банкоматы и самолеты, – тесно связаны с глубоким мастерством.

В отличие от Эдисона, тщательно документировавшего и защищавшего свои идеи, самое важное в наследии Шепард-Баррона заключается, возможно, в том, что он не запатентовал свое изобретение. Он не хотел раскрывать информацию о системе кодирования из соображений безопасности, чтобы лишить преступников шанса взломать код. Он предпочел сделать ее коммерческой тайной, чтобы данная технология могла развиваться без обременения патентами. «Сила банкомата – в его простоте, основанной на древней социальной технологии самих наличных денег, существующей уже 27 веков, – говорит Майкл Ли, СЕО Ассоциации производителей банкоматов. – Поэтому примерно каждые восемь минут где-то в мире устанавливается новый банкомат». Бывший председатель Федеральной резервной системы США Пол Волкер сформулировал это удачнее всего: «Банкомат – это самая важная инновация в индустрии финансовых услуг».

В 1956 году с целью ознакомления с производственной деятельностью корпорации Ford Motor США посетила небольшая группа руководителей компании Toyota. В составе делегации был инженер-механик Тайити Оно, приехавший посмотреть, какой передовой опыт можно было бы перенять в разгар экономического спада в Японии после Второй мировой войны, которая нанесла тяжелый урон производственному сектору страны.

Гигантский размах конвейерного производства Ford Motor потряс Тайити Оно, но все же он посчитал его неэффективным. Почему? Дело в том, что у Ford оставались излишки запасов продукции, и это вынуждало компанию активно продвигать ее на рынке, чтобы продать. В аналогичной ситуации находилась и General Motors – ее подход тоже не соответствовал потребностям клиентов.

Тайити Оно исходил из собственного опыта работы в области производства ткацких станков в Японии, и интуиция подсказывала ему, что подход Ford Motor неправильный. Зачем выпускать избыточное количество продукции и ждать, пока клиенты раскупят ее? По возвращении Таийти Оно доложил о своих впечатлениях Эйдзи Тойода, одному из старших руководителей, который впоследствии возглавил компанию Toyota. Эйдзи был жестким человеком, приверженцем доктрин эффективности; он считал, что если взяться за дело серьезно, то можно выжать воду из сухого полотенца. Начало таким взглядам положил еще Сакичи Тойода – основатель группы компаний Toyota.

Сакичи привык полагаться на собственные силы и неоднократно перечитывал книгу «Самопомощь», которую в 1859 году написал шотландский реформатор Сэмюэл Смайлс. Работая над усовершенствованием ткацкого станка, Сакичи Тойода придумал станок, который останавливался при разрыве нити. Это усовершенствование дало толчок развитию автоматизации – теперь за работой большого количества ткацких станков мог следить один человек. Бизнес Сакичи Тойода процветал.

В начале 1920-х годов экономический рост в Японии оказался под угрозой. Причиной стало ужасное землетрясение силой 7,9 балла, обусловившее огромные разрушения на равнине Канто; погибли десятки тысяч человек. Железнодорожная сеть во многих местах была повреждена; не менее сильно пострадала и остальная транспортная инфраструктура. Столкнувшись с этими испытаниями, японцы вооружились оптимизмом и принципами самопомощи; в них же черпали вдохновение и японские компании.

Сын Сакичи, Киитиро Тойода, возглавил семейный бизнес в 1930-е годы. Опираясь на свой опыт в области станкостроения, Киитиро основал небольшую автомобильную компанию. Как же Toyota удалось со столь скромных стартовых позиций выйти в лидеры автомобильной отрасли?

Одним из переломных моментов в этом процессе стало посещение Тайити Оно магазина Piggly Wiggly в ходе поездки в США для ознакомления с деятельностью компании Ford Motor.

Самообслуживание всегда происходило в срок. Самопомощь означала эффективность. В Piggly Wiggly обычной практикой было пополнение товарных запасов только после того, как клиенты раскупали продукцию. Возьмем пример вне области инженерии: по-видимому, этот народный подход помог легендарному французскому шеф-повару XIX века Жоржу Огюсту Эскофье, который, как подчеркивает кулинарный журналист Би Уилсон, «разделил кухню на разные зоны для соусов, мяса и пирожных». Тем самым Эскофье сумел преобразить процесс приготовления блюд в ресторанах, а также создать «определенную философию относительно того, какой должна быть еда».

Доказавшая свою надежность в Piggly Wiggly логика «точно в срок» подсказала компании Toyota идею свести к минимуму запасы деталей и инструментов в цехах. Официальная производственная система Toyota привела ко множеству триумфов. Дальнейшие цели этого подхода – например, малое количество дефектов при изготовлении – неуклонно сосредоточивались на постоянных улучшениях эффективности производства. Такая политика получила название конкурентная инженерия.

«В системном мышлении есть аксиома: каждое воздействие – это одновременно и причина, и следствие, – пишет консультант по инженерии и менеджменту Питер Сенге в книге The Fifth Discipline[8]. – Не бывает так, чтобы какое-то воздействие шло исключительно в одном направлении». Одно из предварительных условий повышения эффективности – обнаружить явные и скрытые пути в процессах, их схемы и отношения внутри системы. Применяя сравнение с уровнем воды в море, исследователи Юдзи Ямамото и Моника Беллгран из Швеции отмечают: «В модели Toyota, когда уровень воды высокий, она скрывает предметы, когда он понижается, предметы появляются на поверхности». Конкурентная инженерия помогала выявлять производственные дефекты, и каждую трудность нужно было устранять «с пониманием безотлагательности».

В последние годы подход компании Toyota к сокращению излишних трат решила перенять отрасль авиаперевозок. Коммерческие авиакомпании освоили собственные версии «системного подхода», чтобы осуществлять многочисленное снижение массы воздушных судов и расхода топлива. В результате создаются недорогие и легкие альтернативы; уменьшается даже размер столовых приборов, чтобы сэкономить несколько граммов на каждой ложке, вилке и ноже.

В книге Toyota Production System[9] Таийти Оно пишет, что «улучшение эффективности начинается с простого вопроса: почему? Повторив этот вопрос пять раз, вы вплотную приближаетесь к первопричине любой конкретной проблемы в каком-либо процессе». Например, вот последовательность вопросов в формулировке самого Таийти Оно.

1. Почему станок остановился?

Произошла перегрузка, и сработал предохранитель.

2. Почему произошла перегрузка?

Был недостаточно смазан подшипник.

3. Почему он был недостаточно смазан?

Смазочный насос плохо подавал смазку.

4. Почему он плохо подавал смазку?

Вал насоса был изношен и разболтан.

5. Почему вал насоса был изношен?

Из-за отсутствия фильтра туда попала металлическая стружка.

Сенге, возможно, расценил бы такие рассуждения как попытку определить «круги причинности», связанные с понятием множественных воздействий на какую-либо систему. В более широком смысле благодаря Toyota конкурентная инженерия стала основным передатчиком идеи, превратившейся из производственного протокола в полезную философию управления. Конкурентная инженерия дала толчок развитию различных производственных секторов, сделала возможными новые протоколы обслуживания, положила начало революционным преобразованиям в организации рабочего процесса и открыла новые пути для распространения технологий.

Банкоматы расширяют наши возможности в трех направлениях: во времени, когда банковские услуги становятся доступными круглосуточно независимо от графика работы отделений банков; в пространстве, когда деньги можно снять вне пределов этих отделений; в удобстве, когда владельцы банковских карт могут снимать наличные в любое время в любой стране мира, что и было первоначальным замыслом Шепард-Баррона.

Принципы работы банкоматов, не говоря уже об автомобилях, основаны на надежности. За последние несколько лет интенсивность отказов банкоматов существенно снизилась благодаря параллельным алгоритмам обнаружения ошибок в программном обеспечении, которое обрабатывает транзакции, и избыточностям в сети банкоматов. Средства защиты банкоматов тоже значительно улучшились. Наши транзакции защищены и выполняются на сверхбыстрых скоростях, даже если банкомат должен отправить запрос группе связанных систем, которая может быть расположена очень далеко от него.

А теперь представьте, как огромная финансовая корпорация должна справляться с окружающими ее рисками. «Мы – операторы гигантских систем», – говорит Чэд Холлидей, председатель правления Bank of America и бывший СЕО компании DuPont. Информационная безопасность чрезвычайно важна для противодействия любым киберугрозам. Такие решения должны быть устойчивыми, гибкими и требовать максимальной безопасности и нескольких резервных уровней. «Вообразите, какая бы началась паника в случае сбоя работы этих систем – допустим, у людей исчезли бы все деньги со счетов, – поэтому все нужно делать как следует», – добавляет Холлидей. Общие принципы безопасности одинаковы и для аттракциона в парке развлечений, и для банковского счета. Существует конструктивное требование, согласно которому инженерам всегда нужно принимать дополнительные меры предосторожности, предусматривать устойчивые к отказам варианты, включать средства резервирования и обеспечивать избыточность. Не зря же шутят, что инженеры носят одновременно и брючные ремни, и подтяжки.

Техническая катастрофа может включать в себя ряд неисправностей, но хорошие инженеры сосредоточатся на поиске и устранении ее основной причины. У каждой аварии – своя судьба и свой урок для будущих поколений. Крушение лайнера «Титаник» стало большой человеческой трагедией, а ее первопричина заключалась в несовершенных переборках, которые поддались напору вод Атлантического океана в первое плавание корабля в 1912 году. Более того, из-за глупых эстетических соображений (нежелания загораживать вид с палубы) и пагубной, самонадеянной уверенности в том, будто «Титаник» непотопляем, количество спасательных шлюпок на борту оказалось ужасающе ничтожным. Результатом стала колоссальная системная катастрофа.

Это были намеренные, смертельно опасные проектные решения – то, что инженеры назвали бы агрессивными компромиссами, когда безопасность потеряла свою приоритетность, так как ее оттеснили на второй план несколько других факторов. Но противоположное по характеру понятие – консервативные компромиссы – помогло добиться огромных улучшений в характеристиках безопасности разработанных позже судовых систем, даже на более крупных круизных и контейнерных лайнерах. Сбои в работе неизбежны, но сделать систему максимально безопасной – высшее проявление способностей машины или человека.

В случае спортивных автомобилей можно явно пойти на небольшой компромисс в безопасности ради повышения мощности. Это не значит, что агрессивные компромиссы – негативная стратегия проектирования, а консервативные – наиболее благоразумный подход. Есть несколько гибридных принципов проектирования между агрессивными и консервативными компромиссами, которые применяются для создания автомобилей, призванных удовлетворять различные предпочтения клиентов. В идеале их должна объединять одна и та же цель, а именно: как можно эффективнее избегать сбоев в работе.

Например, как объясняет Норман Огастин, ушедший в отставку СЕО компании Lockheed Martin, в производстве космических летательных аппаратов нельзя отозвать продукцию из магазинов, как делают автопроизводители. «Если обнаружена проблема, они могут изъять из продажи 6 млн автомобилей, и это, конечно, ужасно. Но в нашем деле, если эта чертова ракета взорвется, никого уже не вернешь», – резюмирует он. Огастин подчеркивает, что для аэрокосмической отрасли концепция надежности сродни воздуху. «В бизнесе в большинстве случаев можно махнуть рукой на некоторые вещи, и ничего страшного не случится. Но с природой такой фокус не пройдет. Если вы ошибетесь, то заплатите за ошибку, причем за каждую, – говорит Огастин тоном человека, просто констатирующего факт. – Вы как инженер получите объективную оценку».

На инженеров оказывается непрестанное давление, чтобы они все сделали правильно, если на кону стоят жизни людей. Когда мы едем по мосту или полагаемся на медицинский прибор, момент ненадежности нам совершенно ни к чему. «Я когда-то жил в Техасе, и там проводили конкурсы чили, – вспоминал Огастин. – Судьи выбирали чей-то чили, руководствуясь исключительно вкусом. Ну и ну! А в аэрокосмической отрасли так нельзя: ваша ракета может нравиться всем, но если она не понравится природе, все кончено. Вы обречены».

Обеспечивать надежность непросто, учитывая, что наша жизнь полна неопределенности. Инженеру остается только отыскать все источники неопределенностей и попытаться минимизировать их, не упуская при этом из виду уроков, которые можно извлечь в последнюю минуту. «В конце концов вам придется нажать на кнопку, чтобы запустить ракету, – говорит Огастин. – Нельзя ждать, пока все неопределенности проявятся». Так было с первым полетом на Луну; исключалось прилунение на какой-нибудь валун, но в 1960-е годы не было технической возможности узнать, где там что находится. Надежность решения так же существенна, как само решение, и наряду с эффективностью она – основной ингредиент в доверии общества к инженерии.

Большинство инженерных продуктов представлены в форме хай-тек и «хай-тач»[10], как выразился физик Митио Каку; они обогащают желания и потребности людей. С помощью банкомата Шепард-Баррон нашел эффективное инженерное решение для сочетания аспектов хай-тек и «хай-тач» в одном продукте. Хай-тек – это невероятная глобальная сеть систем управления банкоматами (или бесперебойно работающая банковская инфраструктура, о которой говорил Чэд Холлидей), позволяющая нам совершать финансовые транзакции с помощью практически любого банкомата. «Хай-тач» говорит о получаемом вами удовлетворении, когда вы вынимаете наличные и кладете их себе в карман. Вы вставляете карточку, вводите PIN-код, забираете деньги и уходите, причем на все это тратите считаные секунды. Это и есть эффективность и надежность!

Глава 4

Гибкая стандартизация

Изготовить что-то в одном экземпляре легко.

В 1928 году в лаборатории британского биолога Александра Флеминга произошло нечто странное. В одну из чашек Петри с культурами стафилококка случайно попала грибковая плесень и уничтожила эти патогенные бактерии. Флеминг назвал эту плесень пенициллином.

В 1929 году он опубликовал статью в British Journal of Experimental Pathology, где указывал на потенциал пенициллина как антибиотика. Сначала реакция на открытие Флеминга была прохладной. Почему? Да просто никто не знал, как выделить пенициллин химическим путем, чтобы он приносил пользу в клинических условиях. Флеминг почти забросил свои опыты. В течение последующих 10 лет ученым из Оксфорда Эрнсту Чейну и Говарду Флори все же удалось выделить пенициллин и сообщить о его лечебном действии, но способ, как его запустить в массовое производство, они найти не могли. Еще несколько исследовательских групп занимались аналогичным поиском, но, увы, тоже без особых успехов.

Задача стала особенно актуальной после авианалета на Перл-Харбор в конце 1941 года: во время Второй мировой войны требовалось чрезвычайно много пенициллина, но препарата в больших количествах просто не существовало. Например, в 1942 году фармацевтическая компания Merck & Co. использовала почти половину от общего запаса пенициллина в США для лечения сепсиса (опасной для жизни инфекции) всего у одного пациента! Кроме того, на каждый курс лечения нужно было множество доз, потому что пенициллин очень быстро выводится из организма человека. Чтобы сэкономить запасы антибиотика, некоторые врачи даже прибегали к повторному использованию пенициллина, выведенного с мочой пациентов.

Много лет спустя Флеминг на лекции сказал: «Это судьба загрязнила мою чашку Петри в 1928 году; судьба привела Чейна и Флори в 1938 году к исследованиям пенициллина вместо других антибиотиков, которые были тогда описаны, и именно судьба рассчитала время так, чтобы их работа принесла результаты в военное время, когда потребность в пенициллине была особенно острой».

Флеминг три раза повторил слово «судьба»: в первый раз – говоря о счастливом случае, обусловившем его открытие; во второй – в связи с упоминанием о Чейне и Флори; а в третий – в высказывании «именно судьба рассчитала время так, чтобы их работа принесла результаты в военное время, когда потребность в пенициллине была особенно острой». Именно эта судьба, как вы вскоре убедитесь, была, возможно, еще важнее, чем случайное открытие Флеминга.

Однажды в 1942 году из окна седьмого этажа выпрыгнула женщина. Ей было 27 лет, рост – 160 см, вес – 54 кг. При падении она пробила крышу из сосновых досок и приземлилась на голову со скоростью 64 км/ч, отделавшись рваными ранами кожи головы. «Жертва получила ссадины в области грудного отдела позвоночника и косой внутрисуставный перелом шестого шейного позвонка», – гласило медицинское заключение. Женщина выжила и была доставлена в больницу, где в тот же день пошла на поправку.

Автора этого заключения, Хью Дехейвена, поразило то, что у крыши оказались более серьезные повреждения, чем у женщины. Дехейвен документально оформил еще семь попыток самоубийства или случайно полученных травм, чтобы понять, каковы физические пределы человеческого организма и что он способен вынести. Впервые эта тема заинтересовала Дехейвена после аварии 1916 года, в которую он попал, когда ему было 22 года. К тому времени Дехейвен успел проучиться в Корнелльском и Колумбийском университетах, где изучал инженерное дело; затем он подал заявку в армейскую авиацию сухопутных войск США. Но ему отказали, и тогда Дехейвен добровольно вступил в Канадский королевский летный корпус в качестве летчика-курсанта.

Однажды во время летной практики Дехейвен столкнулся в воздухе с другим учебным самолетом. В результате свободного падения со 152-метровой высоты Дехейвен получил разрыв печени, желчного пузыря и поджелудочной железы, а также переломы ног. Он постоянно задавался вопросом: как же он смог выжить, если второй летчик погиб? Почему один и тот же несчастный случай привел к разным последствиям? Этот вопрос заложил фундамент для возникновения области анализа аварий и выживаемости, на которой основаны средства безопасности современных транспортных систем.

В последующие годы Дехейвен работал над повышением ударопрочности автомобилей, при этом принимая во внимание принципы упаковки товаров. Предназначение коробок и контейнеров – противостоять действию различных сил и тем самым защищать свое содержимое. Как писал Дехейвен, основной принцип таков: «Упаковка не должна открыться или разрушиться под воздействием на нее силы, приложенной в разумных или ожидаемых пределах, и должна защитить находящиеся в ней предметы от повреждения». Далее Дехейвен действовал исходя из понятия «внутренней упаковки», которая помогла бы предотвратить повреждения содержимого «от удара по внутренней части самой упаковки». Дехейвен добавил, что для достижения оптимального уровня безопасности инженер, разрабатывающий упаковки, «не стал бы тестировать упаковочный ящик, роняя его с высоты [всего] 10–20 см».

Применяя модульное мышление с его структурой, ограничениями и компромиссами, Дехейвен разделил системы автомобиля на сегменты согласно их элементам безопасности: содержимое (container, C), крепления (restraint, R), поглощение энергии (energy management, E), окружающие условия (environment, E) и послеаварийные факторы (postcrash factors, P). Первые буквы названий каждого элемента составили аббревиатуру CREEP, которая заложила основу исследований ударопрочности. Сравнение пассажиров в автомобиле с «хрупкими ценными предметами, не закрепленными внутри контейнера», в конечном итоге привело Дехейвена к тому, что он запатентовал конструкцию трехточечного ремня безопасности[11], входящего сегодня в стандартную комплектацию автомобилей в большинстве стран.

Конструкции ремня должна была отличаться от плечевого ремня безопасности, который, как Дехейвен знал по собственному опыту, был эффективен для летчиков-истребителей, но не для пассажиров автомобилей. Хотя преимущество плечевого ремня состояло в том, что он закреплял верхнюю часть туловища и ограничивал «чрезмерное движение вперед», он был неудобным и слишком стеснял пассажира. А ремень Дехейвена можно было натянуть поперек бедер и через плечо, минимизируя потенциальные травмы головы во время аварии. Ремни безопасности ежегодно помогают сохранить десятки тысяч жизней, существенно уменьшая количество смертей и травм в расчете на милю пути и, таким образом, значительно повышая безопасность дорожного движения.

Но давайте ненадолго вернемся к исследованиям Дехейвена. Его испытуемые добровольно выпрыгивали из окон и приземлялись на голову, что невольно заставляет задуматься, а действительно ли его исследования носят научный характер, ведь некоторые даже открыто называли его чокнутым. Наука должна опираться на воспроизводимые результаты. Пуристы[12] могут утверждать, что испытуемые Дехейвена были не совсем адекватными. И таки да, кое-кто из них пытался совершить самоубийство, но неудачно. Я сомневаюсь, что при нынешних законах протоколы исследований Дехейвена одобрила бы комиссия по этике. Это была не наука в ее чистом виде, а практика, приносящая данные.

Трудно «в полной мере осознать тот факт, что голова весит столько же, сколько кувалда массой 4,5 кг, и несет такую же огромную энергию при ударе об опасный предмет на скорости 64–80 км/ч, – писал Дехейвен. – Если голова на таких скоростях ударяется о твердую структуру, которая не вдавливается и не поддается, поддастся сама голова, и избежать черепно-мозговых травм с размозжением в подобной ситуации будет невозможно. Но если удар головы на таких скоростях придется на легкую, пластичную поверхность, даже довольно крепкая металлическая поверхность вдавится, согнется и поглотит энергию удара, тем самым снижая риск перелома черепа и сотрясения». В 1946 году Дехейвен продемонстрировал в ходе известного эксперимента, что подушка толщиной 3,81 см не даст яйцам разбиться даже при их падении на нее с высоты 45,7 м.

Наблюдения Дехейвена показывают, как проектирование путем проб и ошибок предшествовало организованной науке при создании новой системы знаний. Дехейвен изменил наши представления не только об общественной безопасности, но и заставил по-новому взглянуть на охрану здоровья. В сущности, работа Дехейвена помогла изменить устоявшуюся практику автомобильных конструкторов, производителей самолетов и автокресел, превратив ремни безопасности в неотъемлемую часть систем безопасности их продукции. Центры по контролю и профилактике заболеваний в США назвали ремни безопасности одним из десяти величайших достижений в области охраны общественного здоровья.

Маргарет Хатчинсон родилась в Техасе. Решив пойти по стопам отца, она стала инженером, окончив Университет Райса. Позже, в 1937 году, она защитила диссертацию на тему «Воздействие растворяемого газа на сопротивление жидкостной пленки при абсорбции газа» и стала первой женщиной, получившей степень доктора философии в области химических технологий в Массачусетском технологическом институте.

При этом Хатчинсон была заботливой женой и матерью. «Нагревание, охлаждение, мытье, сушка – все это работа по дому. Но, когда их нужно выполнять в колоссальных масштабах, требуется все продумывать и планировать; это и есть химическая технология, – однажды сказала она журналисту. – Когда на химическом заводе проводится фракционная дистилляция при тщательном контроле температуры для правильного разделения углеводородов, этот процесс вполне сравним с выпечкой торта, – пояснила она. – А когда делаешь дома мороженое, это во многом похоже на управляемую кристаллизацию в промышленности».

Хатчинсон рано добилась успехов в карьере инженера, спроектировав процесс изготовления синтетического каучука и работая над системой производства высокооктанового топлива для реактивных истребителей. Кроме того, она руководила нефтехимической установкой в Персидском заливе. Оценив все эти достижения, ей предложили участвовать в проекте массового производства пенициллина.

Выделение пенициллина из плесени – изнурительное дело. «Плесень обладает темпераментом капризной оперной певицы, выход пенициллина невелик, выделять его трудно, экстракция – сущий кошмар, очистка грозит катастрофой, а результаты количественного анализа неудовлетворительны», – жаловался один из руководителей компании Pfizer. Такой была задача, которую поручили Хатчинсон.

Вместо того чтобы проектировать и создавать аппарат для химических реакций с нуля, что предполагало больше времени, денег и неопределенности, Хатчинсон предпочла то, что уже работало. Некоторые исследователи обнаружили, что плесень с дыни канталупы может быть эффективным источником пенициллина, и Хатчинсон решила сфокусироваться на этом. Ее команда пересмотрела процесс ферментации, используемый компанией Pfizer при производстве таких пищевых добавок, как лимонная и глюконовая кислота из сахаров, с помощью микробов. Хатчинсон помогла оперативно реконструировать заброшенную ледоделательную фабрику в Бруклине, превратив ее в промышленное предприятие. В ходе глубинной ферментации образовывались большие количества плесени; для этого смешивались сахар, соль, молоко, минералы и посевной материал с применением процесса химического разделения, в котором Хатчинсон прекрасно разбиралась благодаря опыту в сфере нефтепереработки.

Инновации Хатчинсон существенно повлияли на скорость производства пенициллина. Связав две совершенно разные вещи – исследования ферментации и технологическое проектирование в нефтехимической промышленности, – она смогла наладить массовый выпуск одного из важнейших антибиотиков в истории. При этом схемы процесса были улучшены и стандартизированы. Чтобы разобраться в конкретных потребностях производственной системы и выпускаемой продукции, Хатчинсон сотрудничала с микологами, бактериологами, химиками и фармацевтами. Области, лежащие за пределами узких знаний и опыта конкретного человека, специалисты по системной инженерии называют смежными областями.

Когда выработка стала стабильной и надежной, другие фармацевтические компании начали перенимать подход Хатчинсон для массового изготовления пенициллина под руководством Комитета по военному производству. За первые пять месяцев 1943 года благодаря процессам глубинной ферментации было получено 400 млн единиц этого антибиотика. В том же году, в течение нескольких недель перед высадкой союзников в Нормандии, производители нарастили выпуск пенициллина в 500 раз! К августу 1945 года были доступны уже 650 млрд единиц пенициллина для использования в военных и гражданских целях. После войны Pfizer и другие фармацевтические компании расширили применение улучшенного процесса ферментации «далеко за пределы искусства пивоварения», чтобы производить лекарственные препараты и химикаты для промышленности.

Исследования ударопрочности, проведенные Дехейвеном, – пример того, как на основе нестандартного подхода можно в конечном итоге создать стандартизированную систему пассивной безопасности. «Его испытания проводились в эпоху, когда суеверные обыватели считали, что несчастные случаи – это результат “невезения” или проявления воли Божьей, – писал эксперт по безопасности Говард Хэсбрук. – Эта вера в “везение”, очевидно, тормозила развитие техники безопасности и проектирования для защиты жизни людей при несчастных случаях». По мере роста автомобилизации, который сопровождался повышением частоты столкновений, идеи Дехейвена относительно того, что последствия аварий нужно пытаться предотвратить, а не терпеть, оказались передовыми.

История ремней безопасности – пример эволюции, а это означает, что когда-то данная технология была субоптимальной. Чтобы ремни безопасности стали применяться в масштабе страны, понадобилось их длительное усовершенствование. Кроме того, их эффективность была бы ограниченной, если бы не активная деятельность политиков и общественности, а также ужесточение законодательных мер, направленных против вождения в нетрезвом виде. Но сами технические усовершенствования должны были происходить постепенно. Идеальных технологий не существует; эта цель несбыточна и представляет собой предубеждение, которое иногда называется заблуждением нирваны. Зачастую отличные технические проекты – враги разумных субоптимальных проектов.

Технологии, опирающиеся на эволюцию (например, ремни безопасности), также поддерживают интеграцию систем. Эффективность других независимо развивающихся технологий обеспечения безопасности – дорог, сирен и светофоров – была бы ограниченной, если бы они применялись по отдельности. Только их продуманное взаимодействие воплотило на практике инфраструктуру безопасности. Этот процесс очень напоминает биологический процесс рекомбинации – один из древнейших приемов, используемых природой, чтобы добиться изменчивости на основе существующих систем. Полученная в результате система может породить дополнительные полезные стандарты, которые раньше было невозможно даже представить.

Инженерная практика рекомбинации положила начало бесчисленным комбинированным технологиям, в которых стандартизированные производственные платформы задействуются для самых разнообразных целей. Технологии сочетаются разными способами для всевозможных видов применения в сфере услуг, сельском хозяйстве, швейной промышленности, строительстве, горной промышленности, транспортной отрасли и т. д. Способ и время группирования этих отраслей в ходе их роста могут объяснить, почему отдельные секторы достигают максимума производительности в разное время. Кроме того, сейчас они связаны более тесно, чем когда-либо.

Пожалуй, лучший пример многоцелевой комбинированной технологии – интернет. Эта сеть – не какая-то одна вещь, а совокупность множества вещей. Это беспрецедентная рекомбинация таких систем, как процессоры, решения для хранения данных, алгоритмы и коммуникационные технологии (список можно продолжать еще долго). Поисковая система способна мгновенно выдать миллионы результатов на любую тему. Как же практически можно обобщить информацию со всего мира и представить ее в цифровой форме за долю секунды? Современные агрегаторы контента в интернете, или мэшапы, стали играть весьма активную роль в гармоничном объединении информации из различных источников в разных форматах. И хотя когда-то это было даже трудно представить, сейчас такой процесс осуществляется путем интеграции ряда систем, каждая из которых идет по собственному эволюционному пути, но, что принципиально, – опирается на единый комплекс стандартов.

Подобный анализ можно применить к рекомбинации сирен и систем визуального оповещения. Эти две совершенно разные системы были объединены и постоянно усовершенствовались, в итоге полученные результаты оказались лучше, чем каждая из систем могла бы дать самостоятельно. Новые разработки в сфере сирен, в том числе изменяемые тоны и частоты в сочетании с мигающим светом – красным, синим и белым, – позволили активизировать инстинкт самосохранения в случае чрезвычайных обстоятельств. Этот союз звуков и цветов бесповоротно изменил направление развития интегрированных систем оповещения населения, а также наглядно продемонстрировал связь технологий с биологией в таком ее проявлении, как громкость и яркость. Причем эта рекомбинация осуществилась не из-за случайного совпадения, а благодаря продуманной системе стандартов.

Понятие стандартов имеет отношение к принципу привычности интерпретации. Мы относим вещи и явления к конкретным категориям и раскладываем их по отдельным «ящикам». Услышав Джорджа Гершвина, Фрэнка Синатру или Rolling Stones, вы можете сразу же определить те разные жанры музыки, в которых они работают, потому что каждый из них обладает признаками, типичными для того или иного жанра. Мы применяем структуру к вещам, явлениям и понятиям – от кухни разных стран, мира моды и результатов университетских вступительных тестов до медицинских диагнозов, – чтобы наполнить содержанием синтаксис нашего разума. Стандарты играют для продукции ту же роль, что грамматика – для языка. Иногда люди критикуют их за то, что они сводят жизнь к шаблонам, не оставляя места для вдохновения. Некоторые утверждают, что стандарты мешают творчеству и держат нас в рабстве у прошлого. Но попытайтесь представить себе мир без стандартов.

Во всей широте своего применения – от говяжьей вырезки до геометрических параметров при проектировании автомобильных дорог – стандарты улучшают эффективность, даже если при этом уменьшают разнообразие и оригинальность каких-то явлений. Стандарты обеспечивают общий язык рассуждений во множестве случаев – от дорожных знаков до этикеток с указанием состава и пищевой ценности продуктов питания на упаковках. Стандарты позволяют системам работать совместно, и здесь тоже масса примеров – от интернет-протоколов до аудиоформатов MP3. Стандарты предлагают возможность сравнивать, от формата бумаги до универсального кода товара, изобретенного Джорджем Лорером.

Индия перешла на метрическую систему в 1956 году – почти через 10 лет после обретения независимости; до этого там никогда не было единообразия в измерениях. В одном отчете отмечалось, что в стране применялось более 150 «местных систем мер», различия между которыми были настолько велики, что «одному только почтовому ведомству понадобилось 1,6 млн» гирь весом от 1 г до 20 кг. Новые стандарты явно оказались полезными. До недавних пор недостаточная стандартизация была, вероятно, основной причиной ненадежной работы мобильных телефонов во время пребывания абонентов в разных странах, но эта ситуация уже заметно улучшилась. Отсутствие стандартов – это не ограниченность технических возможностей, а факт, продиктованный соображениями бизнеса.

Вот один пример: внедрение улучшенных стандартов и инструментов для функциональной совместимости могло бы содействовать повышению эффективности здравоохранения и сократить напрасные расходы. «Моя любимая пиццерия оснащена компьютерной техникой лучше, чем большинство медучреждений, – отмечает эксперт по качеству медицинского обслуживания Дональд Бервик. – Системы медицинского обслуживания зачастую разрабатывались без учета каких-либо научных подходов. Порой приходится подолгу ждать, уровень расходов абсолютно неоправдан, врачи и пациенты недовольны и раздосадованы, а медицинское обслуживание небезопасно. Смелые усилия по разработке систем календарного планирования для медицинского обслуживания, схем рабочих процессов, правил техники безопасности и даже проектирования помещений наверняка окупятся, так как и обслуживание пациентов, и работа медперсонала улучшатся, а расходы сократятся».

Привычка опираться на стандарты упростила разработку крайне сложных систем, предназначенных для самых разнообразных целей, – от «умных» сетей электроснабжения и ядерных реакторов до облачных хранилищ данных. В коммерческом реактивном самолете миллионы деталей, инструментов и компонентов выпущены разными производителями; они ими разработаны, усовершенствованы, собраны и гарантированно будут функционировать во время полета. Из-за этой гибкости из процесса построения сложных систем исчез фактор риска. Фактически мы достигли такого мастерства в их создании, что по мере дальнейшего усовершенствования становится все труднее понимать, что вообще означает простота.

«У мистера Х. болит горло. Он покупает пенициллин и принимает его в недостаточном количестве, чтобы убить стрептококков, но в достаточном, чтобы выработать у них устойчивость к препарату. Потом мистер Х. заражает свою жену. Миссис X. заболевает пневмонией, и ее лечат пенициллином. Но, поскольку теперь стрептококки обладают устойчивостью к пенициллину, лечение не приносит результата и миссис X. умирает. На ком лежит основная ответственность за ее смерть? На мистере Х., так как его небрежное обращение с пенициллином изменило свойства этой бактерии, – заявил Александр Флеминг на важнейшем торжественном мероприятии в Швеции в декабре 1945 года. – Отсюда мораль: если вы используете пенициллин, принимайте его в достаточном количестве».

Это указание Флеминг дал, выступая на церемонии вручения Нобелевской премии, которой он был удостоен вместе с Эрнстом Чейном и Говардом Флори. После такого признания их заслуг Флеминг, Чейн и Флори стали ездить с лекциями, коллекционируя медали и купаясь в славе. Несколько их коллег получили рыцарские звания или были избраны членами престижных научных академий. А Маргарет Хатчинсон в это время сидела дома с маленьким сынишкой, который как раз учился ходить. «С Билли у нас столько забот, что почти не остается времени заниматься чем-то еще», – пояснила она журналисту из местной газеты. Когда рассказывают удивительную историю пенициллина, о Хатчинсон и других людях, благодаря которым препарат стал доступным для широких масс в критический момент, не упоминают даже как о второстепенных героях.

В нашем обществе принято прославлять первопроходцев. Но почему же мы игнорируем тех многочисленных последователей, чей вклад имеет такое же, а порой и большее значение, чем сами открытия? Адаптация – одна из высших форм созидания, хотя она редко получает признание аналогичного уровня. Как выразился историк Джон Рэй: «“Адаптировать, улучшать и использовать” звучит не так эффектно, как первоначальное создание, но метод практического применения сам по себе, возможно, требует более значительных творческих усилий, чем исходный замысел или изобретение».

Пример основной мысли Рэя об адаптации можно найти в эпохе Возрождения. Иоганн Гутенберг изобрел печатный станок, приспособив виноградный пресс для использования с чернилами на основе оливкового масла и печатными формами. Этот подход к массовому производству создал гибкий мировой стандарт: книги. Уровень грамотности выросл и в конечном итоге стимулировал появление новых видов общественного устройства.

Неизвестно, испытывал ли Гутенберг такое же сильное напряжение в ходе работы, как Хатчинсон или Грибоваль во французской армии, который продуманно и методично адаптировал существующие технологии к своим разработкам артиллерийских орудий. Подход Грибоваля ко взаимозаменяемости привел к новой технической модели для армии. Но это вряд ли можно назвать беспрецедентным шагом, так как часовых дел мастера к тому времени уже десятилетиями активно использовали понятие взаимозаменяемости. В производственной системе компании Toyota были усовершенствованы принципы работы Piggly Wiggly; Джон Шепард-Баррон переосмыслил торговый автомат с шоколадками и создал банкомат; а Хатчинсон использовала для производства пенициллина идеи, применявшиеся на нефтеперерабатывающих заводах. Эти инженерные подходы – не просто имитации, а новаторские разработки, авторы которых руководствовались стратегическим вдохновением и преследовали определенную цель.

Еще одно сравнение из области эволюционной биологии, которое полезно учитывать при размышлениях о творческой адаптации, – трансдукция. Этот термин означает процесс, в ходе которого генетические элементы одного организма напрямую передаются другому, создавая новые свойства – подобно тому как вирусы заимствуют свойства одного своего хозяина и наделяют ими другого. Инженеры широко применяют данный подход к проектированию. Генри Форд и его главный инженер Гарольд Уиллс не изобрели автомобиль, а осуществили его трансдукцию. «Чтобы выпускать автомобили, нужно, чтобы все они были одинаковыми… точь-в-точь как булавки фабричного производства», – указывает сэр Гарольд Эванс в книге They made America («Они создали Америку»). Сделав легкую ванадиевую сталь главным материалом в уже существовавшем у них конвейерном производстве, Форд и Уиллс дали толчок распространению новой парадигмы массового производства.

Благодаря давней концепции вариации параметров, которую отстаивал в том числе и Грибоваль, адаптируемые методы производства в дальнейшем стали ориентиром для стандартизированного выпуска высококачественных лекарств, вакцин, безалкогольных напитков и продовольственных товаров, тем самым демонстрируя центральную роль инженерии в экономическом развитии. Случайные открытия наподобие сделанного Флемингом зачастую имеют незначительное отношение к структуре, ограничениям или компромиссам инженерных процессов, которые помогли выиграть войну, одновременно создавая рабочие места, охраняя здоровье и максимизируя производительность.

Флеминга похоронили с государственными почестями в соборе Святого Павла в Лондоне. В Англии его называли национальным героем, и на то были все основания. А Маргарет Хатчинсон скончалась в тихий зимний день в своем доме в Массачусетсе, и это событие не сопровождалось пышными мероприятиями. «Вообще-то меня мало кто поддержал, когда я заявила, что смогу эффективно совмещать роли инженера и женщины, – рассказывала она за много лет до этого. – Но я просто отказывалась слушать тех, кто пытался отговорить меня от этой смелой цели».

Глава 5

Решения в условиях ограничений

Варанаси, он же Бенарес, он же Каши в древности, – настоящая маленькая вселенная, населенная богами, мистиками и нищенствующими монахами. В этом древнем городе на севере Индии насчитывается более двадцати тысяч храмов. Сердце Варанаси – река Ганг, или, как ее ласково называют, мать Ганга. Ганг берет начало в Гималаях – «обители снегов» – и течет, бурля и извиваясь, на протяжении 2414 км, обеспечивая водой 40 % населения Индии примерно в 115 городах.

В сумерках жрецы и верующие собираются для проведения древнего ритуала с лампадками на одной из «гхат» Варанаси – набережных с лестницами, ведущими вниз в Ганг. Тысячи верующих наблюдают за этим зрелищем поклонения, а жрецы поют хвалу матери Ганге.

В обычно шумном Варанаси верующие могут найти тишину. В священных писаниях индуизма отмечается, что в нашем иллюзорном мире только воды Ганга и жизнь в Варанаси – две наиболее реальные вещи. «В отношении религии все страны просто нищие, а Индия – единственный миллионер, – сказал Марк Твен, описавший Варанаси так: – Он старше истории, старше традиции, даже старше легенды и выглядит вдвое старше, чем история, традиция и легенда, вместе взятые».

Впервые я побывал в Варанаси, когда мне было восемь лет, а теперь решил туда вернуться. С учетом задержек я 38 часов ехал из города Ченнаи в купе второго класса поезда. Под аккомпанемент жужжания потолочного вентилятора я коротал время за беседой с любознательным соседом-студентом, будущим инженером-строителем, пока то электровоз, то тепловоз тащил наш поезд через пять крупнейших штатов Индии. Казалось, вся жизнь страны – от жаждущих воды полей до покрытых пышной зеленью гор, от бурлящего уличного движения до назойливых продавцов чая в джинсах-клеш (подделках под известные бренды) – пребывает в состоянии постоянного изменения, за исключением ритмичного, как удары метронома, перестукивания колес поезда.

Зачем я возвращался в Варанаси после многолетнего перерыва?

Чтобы встретить святого инженера.

Перевал Смоки-ривер в Скалистых горах на территории Канады. 1874 год. Температура воздуха – минус пятьдесят; у рабочих мерзли носы, уши и пальцы на ногах. Усталость и обморожения не щадили никого. Даже когда люди жгли самые сухие дрова, от них шел пар, а не дым. Пять с половиной месяцев они питались хлебом, тушеной фасолью и беконом, а ездовые собаки грызли сушеную лососину.

После очередной стоянки у ледника, когда команда снова засобиралась в путь, самый старый пес «сделал слабую попытку встать, судорожно взмахнул хвостом, упал на спину и умер». Как сказано в одной из записей путевого журнала: «Нам пришлось похоронить его на берегу, в яме на снегу; потому что мы не смогли выкопать для него более глубокую могилу». Эти первопроходцы строили страну.

Это была команда Сэндфорда Флеминга.

Флеминг родился в 1827 году в шотландском графстве Файфшир. Отучившись в приходской школе, он начал свою карьеру как геодезист-стажер, чтобы впоследствии стать инженером. Затем Флеминг переехал в Канаду и устроился на работу в железнодорожную компанию. А много лет спустя был назначен главным инженером Межколониальной железной дороги и Канадской тихоокеанской железной дороги.

В 1871 году Британская Колумбия присоединилась к Канадской конфедерации. Законодатели растущей страны были готовы в течение десятилетия проложить железнодорожную ветвь от одного ее побережья до другого. Но никто прежде не проводил полную топографическую съемку местности. Именно эту задачу поставили перед Флемингом и его командой, и им пришлось выполнять ее в чрезвычайно суровых условиях.

Флеминг и его люди нанесли на карту около дюжины различных маршрутов к Британской Колумбии и от нее через перевал Йеллоухед. В ходе топографических работ Флеминг мог опираться на самые приблизительные вычисления координат, основанные лишь на географической долготе, поскольку единого исчисления времени, что необходимо для определения географической долготы, на столь обширной территории не существовало.

«Не было никакой системы. Различное время, подобно железнодорожным веткам, соприкасалось или пересекалось в 300 точках по стране», – пишет Иэн Бартки, исследующий историю исчисления времени. От Галифакса до Торонто было пять часовых поясов, отличавшихся друг от друга на десятки минут. При желании между Нью-Йорком и Сан-Франциско можно было насчитать 144 часовых пояса! Неразбериха в исчислении времени царила и на региональном уровне. Если в Бостоне было 12:13, то в Филадельфии – 12:27, а в Буффало – 12:32.

В 1832 году протяженность железных дорог в США составляла приблизительно 368 км, а к 1880-му – уже 152 тыс. км. Чтобы окончательно свести с ума машинистов, каждая железнодорожная компания начала вести собственный отсчет времени. На часах было до шести циферблатов, а часы на вокзалах показывали время в разных городах. Поезд из Балтимора (штат Мэриленд) до Скрантона (Пенсильвания) шел в те дни по балтиморскому времени, создавая опасность столкновений на одноколейных участках пути. Сегодня, когда, сидя в Окинаве, можно легко пообщаться с людьми в Лондоне с помощью конференц-связи, прежняя «система» исчисления времени кажется дикой.

Но эти проблемы игнорировались, пока не происходила какая-нибудь катастрофа.

На дорогах Варанаси царит абсолютный хаос. Это досадное напоминание о том, что британцы ездят по левой стороне дороги, а индийцы – по той ее части, которая им остается. Романист Джефф Дайер пишет: «Дорожное движение здесь вовсе не ужасно; оно находится за гранью понятия “ужасный”. Это вообще нельзя называть дорожным движением».

Я нанял рикшу – худого мускулистого мужчину лет тридцати пяти; пунктом назначения был Санкат Моччан – храм Ханумана, обезьяноподобного божества, избавляющего от неприятностей. Махантом, то есть главным жрецом храма, был Вир Бхадра Мишра. Санкат Моччан – важное религиозное учреждение, основанное в XVI веке поэтом-святым Тулси Дасом, автором «Рамачаритаманасы» – одного из наиболее почитаемых в индуизме произведений. Жрецы в Варанаси – на особом положении, и глубоко религиозные паломники относятся к их ритуалам серьезно. Но Мишра вел парадоксальную жизнь: статус жреца был только одной из сторон его личности.

В тот вечер, когда я шел к дому Мишры на Тулси-Гхат, сгустились тучи и хлынул косой дождь. Я наклонился, чтобы подвернуть штанины своих Levi’s и тем самым спасти их от грязи Варанаси, которая потоком устремилась в Ганг, и тут мой диктофон выскользнул из кармана рубашки и умчался в реку.

Я поднялся по крутой лестнице из 70 с лишним ступеней к двери Мишры, промокнув до нитки. Жрец приветствовал меня доброжелательной улыбкой. «А я думал, вы не сможете прийти», – сказал он. Я вошел в его тихую, спокойную гостиную, которую многие называли «тронным залом». Мишра – седой усатый мужчина семидесяти с небольшим лет – излучал спокойствие.

Мой диктофон сбежал на свободу, батарейка в камере села, а блокнот промок насквозь – технологии меня подвели. Мишра рассмеялся: «Давайте просто поговорим».

Мишра родился в семье правоверных браминов, его отец в то время был махантом храма Санкат Моччана. Когда отец внезапно умер, 12-летнего Мишру возвели в сан главного жреца, а родной дядя стал его опекуном. Следуя традиции, мальчик изучал санскрит, музыку и борьбу.

Мишра также тяготел к науке, хотя и был недостаточно подготовлен к учебе в восьмом классе. В местной школе его не хотели принимать, но юный Мишра переубедил директора школы. Парень учился прекрасно. Позже, поступив в университет, он специализировался на гражданском строительстве и строительстве и эксплуатации коммунальных сооружений, причем страстно увлекся гидромеханикой (изучением движения жидкостей и газов). В итоге он получил степень доктора философии в этой области, стал профессором и заведующим кафедрой в Бенаресском индуистском университете, одном из ведущих учебных заведений Индии (сейчас это подразделение Индийского технологического института).

Инженерное образование в совокупности со статусом жреца принесло Мишре глубокое понимание причин и возможных решений проблемы ужасающего загрязнения Ганга. Вооружившись сочетанием фактов, веры и общественной активности, Мишра приступил к работе по очистке реки. «Ганг – не самая могучая и не самая длинная река, – сказал Мишра, подкрепляя слова жестами, – но она дает средства к существованию и поддерживает традиции одной двенадцатой части человечества. Есть ли в мире другая река, с которой у людей были бы такие отношения?»

В июле 1876 года Сэндфорд Флеминг путешествовал по Ирландии. Он приехал на станцию Бандоран около пяти часов вечера, чтобы сесть на поезд до Лондондерри. На билете было написано: «5:35», и Флеминг решил, что поезд вскоре прибудет, но потом все же понял, что ждать нужно до 5:35 утра. Флеминг заночевал на станции и опоздал на паром, на котором должен был плыть в Англию.

Современник Флеминга с раздражением писал: «Часы путешественника только вводили его в заблуждение; часы на станциях, висевшие рядом, открыто противоречили друг другу или местному времени, и все они были в вопиющем несоответствии с часами путешественника, что не поддавалось сколько-нибудь разумному объяснению». Такой сумбур считался нормой, пока не появилась универсальная 24-часовая концепция суток, предложенная Флемингом.

Флеминг разработал свою идею в духе модульного системного мышления. Часовые пояса были им методично разделены на одночасовые сегменты для облегчения поиска координат в разных странах. Каждые 15° долготы приравнивались к одному часу; таким образом, обогнув земной шар за 24 часа, можно было покрыть 360°. Впоследствии начальный меридиан с долготой, равной нулю, был проведен через обсерваторию в Гринвиче (Англия). На железных дорогах стали внедрять идею Флеминга и воплощать ее на практике в 1883 году. Благодаря установлению часовых поясов открылись новые возможности для тех, кто работал в области астрономии, метеорологии, производства электроэнергии, а также служил в сухопутных войсках и на флоте – ведь все эти сферы нуждались в систематизации времени.

Представители истеблишмента восприняли идею Флеминга на ура. Но нашлись и критики, которые называли его коммунистом (как вы помните, позже аналогичную реакцию вызвали ZIP-коды). Неожиданно концепция Флеминга приобрела влиятельного покровителя в лице президента США Честера Артура. По его указанию в 1884 году в Вашингтоне была проведена Международная меридианная конференция. А в 1885-м поясное время было введено во всем мире.

Может быть, время – действительно «кровожадный дикарь», как выразился биограф Флеминга Кларк Блез; но поясное время было представлено общественности в виде идеи и внедрено мирным путем. Для того чтобы установить глобальную систему исчисления времени, не понадобилась война или власть доллара. Безусловно, идея Флеминга была такой же глубокой, как и другие способы отсчета времени нашей жизни: 24 часа в сутках, 7 дней в неделе, 12 месяцев в году, 365 дней в году. Поясное время – это «время нашей культуры».

Она ждала смерти – сидевшая с похоронным видом, всеми покинутая вдова лет восьмидесяти. Похоже, она страдала болезнью Паркинсона. Правую половину ее очков с очень толстыми стеклами пересекала трещина. Это было в импровизированном хосписе в невзрачном, ветхом здании в Варанаси.

На темно-сером бетонном полу там и сям зияли трещины, а в стены буквально въелась копоть. Я встал на колени и спросил у женщины, как ее зовут. Она откашлялась, но ничего не сказала. Я дал ей 300 рупий (примерно 6 долларов), чтобы, когда придет время, она смогла купить дрова для своей собственной кремации. Женщина отложила в сторону четки и положила дрожащие ладони мне на голову. «Да благословит тебя мать Ганга», – сказала она на хинди.

Варанаси для многих людей – всего лишь город, который стоит посетить. А для некоторых, как, например, для этой старой женщины, – конечный пункт на жизненном пути. Маникарника-Гхат – «великое место кремации» – вот их последняя остановка. Многие индуисты верят, что кремация в этом месте прерывает цикл рождений и смертей, обеспечивая кратчайший путь к спасению души. «В Каши [Варанаси] не боятся смерти, – пишет Диана Экк, специалист из Гарварда по теологии и сравнительному религиоведению. – Смерть в Каши – это смерть, которую знают; ей смотрят в лицо, ее преобразуют и над ней поднимаются».

Шива – гробовщик в Маникарника-Гхат – видел трупы всевозможных типов. Я случайно познакомился с ним недалеко от места, где проводятся кремации. Этот мужчина лет сорок пяти или, может, немного за пятьдесят, с закопченным лицом, табачными пятнами на зубах и босыми ногами согласился рассказать мне о деятельности Маникарника-Гхат с точки зрения профессионала. Шива говорил на хинди скрипучим голосом и иногда вставлял пару слов на английском, которые узнал от посетителей.

«Вон то тело, завернутое в белую ткань, – старик», – сказал Шива, указывая на погребальный костер, горевший метрах в трех от меня. «Женщин постарше заворачивают в одежды золотистого цвета, а молодых – в красные, – продолжил он. – Если умирают маленькие дети, саньяси[13], беременные женщины и люди, которых укусила кобра, их опускают в Ганг, не кремируя. Водная кремация. Прямое спасение души».

Я шел за Шивой, глядя по сторонам, а он объяснял, сколько требуется времени, чтобы тела превратились в пепел. Еще он рассказал, как он и его коллеги по цеху справляются с очередью тел, уготованных для спасения души. Пепел и обугленные останки опускают в воды Ганга. «Все попадает в Ганг. Мы все в конце концов окажемся в Ганге», – произнес Шива со спокойствием и уверенностью, которые приобрел за долгие годы совершения этих ритуалов. По его словам, каждый день кремируется до 400 человек – на рассвете и закате, в дождь и солнечную погоду, во время наводнения и засухи.

Потом Шива провел меня мимо штабелей дров. Если бы женщина, встреченная мною в хосписе, смогла собрать достаточно денег, ее могли бы кремировать на погребальном костре из древесины манго – это путь к спасению души в «экономклассе». Древесина нима (маргозы) – это «бизнес-класс», а с сандаловым деревом проводятся кремации по высшему разряду. Альтернативой для той женщины мог бы стать электрический крематорий, расположенный примерно в километре вверх по течению, но там ежедневные перебои с подачей электричества, так что это ненадежный вариант. Она жила, чтобы умереть ради этой реки. Я вспомнил строки поэта Дина Янга:

Это не река,

Это – объяснение реки,

которое заменило саму реку.

Шива подвел меня к небольшой часовне с горящим в ней вечным огнем. «Этот огонь горит уже тысячи лет», – сообщил он, добавив слово nonstop на английском. Из часовни вышел мужчина средних лет с открытой грудью и бритой головой; он держал горящий пучок сухой травы, чтобы разжечь погребальный костер для своей матери. Шива взял возле огня немного пепла и помазал им мой лоб.

«Желаю вам достичь мокши[14] в Маникарника-Гхат», – сказал он.

В тот же день, когда я вернулся в Тулси-Гхат, Вир Бхадра Мишра представил меня своему другу, 80-летнему Г. Д. Агарвалу, пояснив: «Он посвятил свою жизнь защите Ганга».

Агарвал в свое время получил степень доктора философии в области экологической инженерии в Калифорнийском университете в Беркли, а затем вернулся в Индию. Впоследствии он стал профессором и заведующим кафедрой гражданского строительства и экологической инженерии в одном из подразделений Индийского технологического института. За несколько лет до нашей встречи холостяк Агарвал отрекся от материальных благ и стал отшельником. На нем было одеяние цвета охры, а на шее висели четки. Протестуя против решения правительства построить гидроэлектростанцию в Гималаях, Агарвал объявил голодовку и довел ее до победного конца; об этом писали все СМИ в стране.

Мишра и Агарвал молчали, явно чего-то ожидая от меня. С некоторым колебанием я начал рассказывать об увиденном в кремационном комплексе Маникарника. Агарвал согласился, что очистка Ганга – весьма трудная задача. «Это очень сложная система, – произнес он хрипловатым голосом. – Нужно мыслить в глобальных масштабах, а действовать на местном уровне».

Мишра объяснил, что погребение тел в реке – не самая серьезная причина ее загрязнения. По его словам, хотя каждый из подобных повсеместных источников загрязнения играет в этом процессе относительно небольшую роль, их совокупный эффект нельзя игнорировать. «Осуждать этих людей легко», – сказал Мишра, но согласился, что их поведение необходимо менять. Каждый день 60–75 тыс. посетителей взаимодействуют с Гангом в Варанаси. А для местных жителей Ганг – «то, что дает жизнь». Хотя в детстве Мишра переболел полиомиелитом, брюшным тифом, желтухой и гастроэнтеритом (все эти заболевания передаются через воду), он не перестает утверждать, что «Ганг – это наша мать, наша богиня».

Мишра и Агарвал начали рассказывать о точечных источниках, из-за которых происходит 90–95 % загрязнения реки. По всему ее руслу есть несколько особенно проблемных мест, где в Ганг сбрасываются миллионы литров бытовых и промышленных сточных вод. По оценкам, у некоторых участков береговой линии Ганга в Варанаси уровни фекальных колиформных бактерий превышают допустимый показатель в три тысячи раз. Всемирная организация здравоохранения подтверждает, что Ганг еще с древних времен был источником эпидемий холеры. Учитывая, что «ни общество, ни правительство не проявляют острой реакции» на связанные с Гангом погребальные ритуалы и сбросы сточных вод, сетует Агарвал, можно сделать вывод, что они не рассматривают проблему изменений поведения в культуре потребления как первостепенную. Чтобы это сделать, «может потребоваться лет 15, а то и 20 или 25». Но с технической точки зрения, считает Мишра, очистка – «решаемая задача».

Люди, однако, весьма эмоционально относятся к проблеме состояния Ганга. Они часто рассматривают очистку реки как очередной проект по усовершенствованию городской инфраструктуры, в ходе которого тратится много денег, а осязаемых результатов нет. В 1986 году правительство Индии начало внедрять «План действий по Гангу» стоимостью в миллионы долларов; в ходе первого этапа на берегах Ганга в Варанаси и нескольких других крупных городах были построены станции очистки сточных вод из точечных источников загрязнения. Но они не справлялись со своими функциями из-за частых перебоев с подачей электричества, и тогда сточные воды сливались прямо в Ганг. Это происходит и сегодня. Мишра, разочарованный подобной ограниченностью мышления руководства страны, вместе с сотрудниками исследовательской лаборатории своего фонда начал собирать документальные свидетельства провала усилий правительства. Технический персонал проводил ежедневный мониторинг качества воды, которое, судя по всему, только ухудшалось.

Десятки независимых отчетов подтверждали, что вода в Варанаси непригодна для питья. Это расстроило Мишру еще больше, потому что научные комиссии и отчеты просто в очередной раз излагали проблему, не предлагая ее решения. Тогда Мишра вступил в борьбу с правительством на юридическом поле и возглавил массовое движение, призванное устранить отклонение от основной цели «Плана действий по Гангу». Но правительство проигнорировало обеспокоенность Мишры и приступило ко второму этапу реализации плана в 1994 году, не проанализировав неудач первого этапа. Глубоко разочаровавшись, Мишра стал сотрудничать с городскими властями Варанаси, чтобы добиться хоть каких-то результатов, но, к сожалению, эти партнерские отношения пришлось прекратить из-за давления со стороны политиков.

Мишра уже давно предлагает установить между зданиями вдоль гхатов перехватывающие коллекторы, не зависящие от электроснабжения и работающие благодаря силе тяжести. Предполагается, что они должны собирать сточные воды и отводить их к очистной установке, действующей на основе «системы интегрированных усовершенствованных прудов для очистки сточных вод». Эту технологию разработал покойный профессор Уильям Освальд, специалист по гражданскому строительству в Калифорнийском университете в Беркли и научный руководитель докторской диссертации Агарвала. В технологии Освальда сточные воды проходят через ряд связанных между собой прудов, где водоросли способствуют фотосинтезу, а кислород помогает уничтожать бактерии и прочие загрязнители. Затем вода направляется обратно для повторного использования. Для Варанаси это подходящая технология, но она до сих пор не внедрена.

Мишра продолжал взывать к местной общине. Он убеждал необразованных селян, которые бывают в его храме, не бросать мусор в Ганг. Такие слова в устах жреца звучали, словно послание с небес, и люди слушали его. Подобного эффекта нельзя было бы достичь исключительно с помощью технологий.

Британский логик Алан Тьюринг как-то сказал: «Наука – это дифференциальное уравнение, а религия – граничное условие». Вероятно, он считал, что религия – не более чем ограничение или даже препятствие для научного прогресса, подобно тому как узда ограничивает свободу скачущей лошади. Но, по мнению Мишры, науку и религию можно сравнить с берегами реки: чтобы течь, ей нужны оба. «Моя информационная кампания похожа на настольную игру “Змеи и лестницы”[15]: стоило ей набрать темп, как змея заглатывает ее, – говорит он. – Но когда-нибудь я увернусь от всех змей. Мать Ганга поможет мне спасти ее».

Благодаря настойчивости Мишры его работа привлекла внимание мировой общественности. Программа ООН по окружающей среде включила его в почетный список Global 500 за достижения в области охраны окружающей среды. Журнал New Yorker в 1998 году опубликовал 10-страничную статью о Мишре, а журнал Time вскоре удостоил его звания «Герой планеты». Когда президент Билл Клинтон нанес визит в Агру, где находится Тадж-Махал, Мишра выступил на том же мероприятии и произвел на Клинтона такое впечатление, что во время своей следующей остановки в Хайдарабаде – одном из центров IT-отрасли в Индии – американский президент заявил: «Нужно многое сделать, чтобы защитить нашу планету и всех ее обитателей. Я общался с инженером, направившим все свои усилия на очистку реки Ганг, которой он поклоняется как важной составлящей своей веры и истории страны».

Но, несмотря на признание заслуг Мишры, его фонд до сих пор сталкивается с трудностями. «Когда мы начинали работать, у нас были черные волосы, а сейчас мы поседели и все еще пытаемся добиться очистки Ганга в Варанаси», – несколько раз повторил Мишра. В нем чувствовалась какая-то печаль. «Я молюсь о том, чтобы я мог поддерживать тесную связь с моей матерью всю жизнь, а это значит, что у меня должна быть возможность пойти к реке, коснуться ее и вознести молитвы, – говорит Мишра в одном документальном фильме. – Такова действительность в мире, где я живу».

Когда Мишра подписывал для меня экземпляр «Рамачаритаманасы», я спросил, посоветовал бы он мне, несмотря на все это, совершить священное омовение в Ганге. Его глаза загорелись. «Конечно, конечно! С вами ничего не случится. Вы можете окунуться прямо здесь, на Тулси-Гхат, – сказал он и тут же добавил: – Только не мойтесь с мылом!»

В Варанаси начался новый день. Я прошел мимо детей, игравших в крикет побуревшим от грязи теннисным мячиком. Прачки стирали одежду, выбивая ее о камни у края реки. Из соседних храмов доносились ведические гимны, напоминая мне о вишнуистском храме моего дедушки у нас в деревне. Понаблюдав за тем, как водами Ганга совместно пользуются буйволы, коровы, собаки, свиньи и люди, я сделал для себя одно открытие. Суть духа чистоты в Варанаси – не в мыле и дезинфицирующих средствах, а в первозданности и простоте.

У Тулси-Гхат меня встретил один из помощников Мишры и на хинди посоветовал мне быть осторожным: «Здесь мелко, но дальше очень глубоко». Стоя по грудь в воде, я посмотрел на солнце и начал повторять мантру на санскрите, а потом пять раз полностью окунулся в быстрые, темно-зеленые воды Правды.

Ограничения касаются всех, от воздушных гимнастов до хирургов, вскрывающих грудные клетки. Тем не менее ограничение для одного человека – это свобода для другого. Люди садятся на диеты и прибегают к услугам санаториев для похудения, чтобы интенсивными методами привести тело в порядок к лету. Правительства проводят секвестр бюджета и пытаются обрести смысл в экономии. Учреждения связаны своими правилами, инструкциями и традициями. Религии предписывают и практикуют ограничения. Мы ограничиваем вводимые нами посредством клавиатуры запросы, чтобы получить от поисковой системы уточненные результаты. Однако цель этих ограничений – заставить нас пересмотреть и переоценить свою жизненную позицию.

Авиаинженер и бывший президент Индии Абдул Калам любит рассказывать одну историю, приключившуюся с ним на третьем курсе колледжа. Для курсовой Каламу и еще шести студентам дали задание спроектировать легкий самолет-штурмовик. «Я отвечал за аэродинамическую схему и проектирование конструкции проекта. Остальные пять участников моей команды занимались разработкой силовой установки, управления, наведения, бортового радиоэлектронного и приборного оборудования самолета», – вспоминает Калам.

Проект нужно было сдать в понедельник утром, но до пятницы группа Калама мало в чем продвинулась, а ведь оставалось всего три дня. Преподаватель предупредил Калама, что, если курсовая не будет успешно защищена, он потеряет стипендию, чего Калам – выходец из бедной семьи – не мог себе позволить. «Так что у меня не оставалось другого выхода, как успеть в срок», – поясняет Калам. Подобный ультиматум сыграл ключевую роль, и работа была выполнена вовремя и качественно.

Сейчас, по прошествии десятилетий, Калам считает этот опыт уроком разработки, интеграции систем и управления ими, который он усвоил в условиях ограничений. «Если на карту поставлено что-то важное, это подстегивает мыслительные процессы, и работоспособность вырастает в разы», – говорит Калам. Его рассуждения перекликаются со словами британского эссеиста XVIII века Сэмюэла Джонсона, который как-то заметил: «Когда человек знает, что через две недели его повесят, это прекрасно стимулирует умственную сосредоточенность». Жесткие сроки и ограничения не подавляют новаторство, а направляют его в нужное русло и при правильном использовании могут открыть дорогу к новым возможностям.

Мир инженерии полон ограничений. Отрицательные ограничения налагаются физическими пределами вещества. Смысл этих слов поймут все, кто работал в четко определенном пространстве: от разработчиков аппаратного обеспечения до поваров авиалиний, от теннисистов до уборщиц. Но даже в рамках явных ограничений, наложенных природой, инженеры внедряют новые характеристики и функциональные возможности, не выходя за физические границы технологии.

Противоположная концепция – положительные ограничения: самоорганизующиеся ситуации, которые допускают новые возможности, не устанавливая пределов, как при отрицательных ограничениях. Соучредитель журнала Wired Кевин Келли освещает эти понятия в своей познавательной книге What Technology Wants («Чего хочет технология»), добавляя, что «эти две силы дают эволюции толчок в определенном направлении». Хотя Келли говорит о биологической эволюции, идея верна и для инженерного проектирования.

Отрицательные ограничения, с которыми сталкивался Мишра, проистекали в основном из политики, корыстных интересов и поведения людей, которые продолжали подрывать здоровье Ганга. В той ситуации существовало три ограничения: первое – физическое, связанное с прокладкой перехватывающего коллектора, который, возможно, создал бы дополнительную нагрузку на уже ветхую инфраструктуру; второе – экономическое, обусловленное финансированием этих проектов, а третье – психологическое ограничение людей, которым не нравится использовать в своих религиозных ритуалах очищенные сточные воды. Традиции часто перевешивают логику.

У Сэндфорда Флеминга ограничения были положительными. Его идея о поясном времени возникла, когда он занимался решением другой задачи: разведкой пересеченной местности для будущей железнодорожной инфраструктуры. Его ограничением была совершенно новая архитектура времени, реализация которой стала возможной благодаря политике – проведению Международной меридианной конференции. Как ведущий инженер сети железных дорог Канады, Флеминг, по-видимому, сталкивался со множеством отрицательных ограничений в других своих проектах. В нашей жизни присутствуют такие очевидные и неизбежные отрицательные ограничения, как время и деньги, которые обычно заявляют о себе более решительно. Но в случае Флеминга они рассматривались как относительно мягкие положительные ограничения, и результатом стало упорядочение системы исчисления времени, что помогло людям экономить деньги.

Возьмем другой пример – Олимпийские игры. В столь крупномасштабном проекте системной инженерии отрицательных ограничений чрезвычайно много, и они перевешивают положительные. Перед сэром Джоном Армиттом, главой Управления по строительству олимпийских объектов для летних Олимпийских игр 2012 года в Лондоне, стояла непростая задача: завершить проект вовремя и предпочтительно в рамках бюджета, руководя тысячами субподрядчиков. С точки зрения Армитта, Олимпийские игры больше напоминали организацию полета на Луну, чем, предположим, управление автомобильной компанией. «В первом случае президент сказал, что за десять лет мы высадим человека на Луну. У нас получилось нечто похожее: нам сообщили, что через пять лет будут проведены Олимпийские игры 2012 года. В такой ситуации вы направляете все умственные усилия на то, чтобы успеть к этой дате возвести все необходимые физические объекты», – заявил Армитт. Возможно, время и было главным отрицательным ограничением для Армитта, но всплыло и нечто другое – материальная инфраструктура Лондона; здесь можно провести аналогию с планировкой Стокгольма, создававшей трудности для IBM при разработке подходов к оптимизации в условиях ограничений. Кроме того, свободу действий сдерживало и то, что к тому времени Олимпийские игры уже стали известным брендом, обладающим определенными эстетическими особенностями.

Разработчики программного обеспечения предлагают еще один взгляд на ограничения, используя особую парадигму – программирование в ограничениях. Если программист может прийти к необходимому решению, не следуя установленному набору правил или алгоритму – как в джазовом концерте, где есть место для импровизации, – то это открытое, или декларативное, ограничение. Если же для решений программиста установлены жесткие правила и четкие рамки – как в классической музыке, – то это закрытое, или императивное, ограничение.

Аналогичным образом компьютерные инженеры применяют концепцию под названием «денормализация», суть которой – думать об ограничениях в обратном направлении. «Вы как будто начинаете с идеального мира, – поясняет Нараяна Мурти, основатель фирмы Infosys, занимающейся разработкой программного обеспечения и консалтингом, – и проектируете систему так, будто никаких ограничений нет. А потом, шаг за шагом, начинаете их вводить и идти на компромиссы». Мурти объяснил этот прием – рассуждения в обратном порядке – с точки зрения разработки нового ПО, в процессе которой часто присутствуют неизбежные ограничения, связанные с памятью, производительностью и конечными требованиями. В своем исходном состоянии проект может напоминать необъятные просторы Великих равнин, но, когда добавляются уровни ограничений, пейзаж сжимается до обыденных реалий Пятой авеню на Манхэттене.

Джозеф Уильям Базэлджет был инженером-строителем в викторианскую эпоху. Он не имел медицинского образования, но, как считает британский историк Гордон Кук, «возможно, сделал для здоровья лондонцев в середине XIX столетия больше, чем кто-либо до или после него».

Базэлджет проложил систему перехватывающих коллекторов, которая помогла вырвать Лондон из когтей эпидемии холеры в 1850-е годы. Его проект насосных станций и систем очистки сточных вод предотвратил будущее загрязнение Темзы. Благодаря Базэлджету набережная Виктории сегодня – излюбленное место туристов, а не край сточной канавы.

Канализационные трубы стали неотъемлемой частью планирования и роста промышленно развитых стран и входят в число наиболее значительных, но при этом малозаметных технологий в области охраны здоровья. Благодаря инженерному типу мышления Базэлджет смог преодолеть бюрократические препоны, финансовые ограничения и одержать победу над эпидемией, которая могла иметь катастрофические последствия. В конечном итоге результатом идей Базэлджета стала новая, никогда раньше не существовавшая, расширяемая коммунальная инфраструктура.

Можно считать, что Темза и Ганг представляли опасность для здоровья в разные периоды времени. Чтобы сравнить работу Базэлджета и Мишры, давайте рассмотрим те отрицательные ограничения, с которыми они сталкивались. От Базэлджета требовались в основном результаты в виде конструкций. Он был очень практичным и методичным человеком. Возглавляя Столичное управление строительных работ, Базэлджет стремился к одобренной политиками цели. Он руководил установкой насосов системы очистки сточных вод и расширением подземных сетей канализации.

Мишре для достижения своей цели необходимо было изменить отношение общества, а эта миссия в любом случае крайне непроста. Не менее сложной оказалась и задача повысить экологическую грамотность людей в местности, где доминируют вера и религия. И хотя Базэлджет и Мишра подходили к своим целям по-разному, оба стремились создать инфраструктурную систему, улучшающую здоровье населения.

Сферы инженерии и здравоохранения тесно переплетены. Более того, как заявляет Харви Файнберг, бывший президент Института медицины Национальной академии наук США, «основы здравоохранения возникли благодаря инженерии. Инженерия – это активно действующее ответвление охраны общественного здоровья». Конечно, цели клинической медицины и охраны здоровья существенно разнятся.

Охрана общественного здоровья занимается здоровьем всего населения, и ее суть в профилактике – предотвращать заболевания до их проявления. А суть индивидуальной медицинской помощи – в реакции. Если охрана общественного здоровья заботится об обществе в целом, а медицина – об отдельном человеке, то дают ли они в сумме один и тот же результат? И да и нет. Для начала рассмотрим истоки происхождения охраны общественного здоровья.

Оно обладает смешанной родословной и глубоко уходит корнями в инженерию, точнее – в санитарно-технические разработки. Однако со временем оно отдалилось от инженерии, сместившись в сторону медицинских наук, особенно после того, как в конце XIX века Луи Пастер и другие ученые выдвинули микробную теорию заболеваний. Если инженерия отвечала за «конструктивные» аспекты решений, то микробная революция вывела на передний план «причины» болезней, заложив в конечном итоге базу научных знаний для охраны общественного здоровья. В последние годы здравоохранение подпало под влияние социологии и гуманитарных наук в их попытках содействовать благополучию целых обществ, но с инженерной точки зрения такой подход может показаться несколько туманным.

Ограничения в области охраны здоровья населения чрезвычайно сложны, поскольку большинство болезней, которые можно предотвратить, являются результатом поведения людей; именно этот фактор так огорчал Мишру в Варанаси на протяжении десятилетий. Возможно, одна из причин этой трудности в том, что, подобно инженерии, охрана общественного здоровья не бросается в глаза. В ней «нет драматизма», как любит подчеркивать Файнберг: «Есть сериалы о скорой помощи, но снимут ли когда-нибудь сериал о профилактике? Представьте себе такой сюжет: ничего не происходит».

В нашем обществе внимание привлекают драмы. У Базэлджета была драма Великого зловония в 1858 году, когда исходящий от Темзы смрад начал беспокоить лордов в Вестминстере; а у Мишры – многовековая драма устойчивых верований и обрядов. Разработки, сделанные в интересах общественного здравоохранения, – например, дороги с плавными поворотами, тротуары, динамические дорожные знаки, лобовые стекла из триплекса, сокращенный тормозной путь, спидометры, подушки безопасности, стоп-сигналы, радиальные шины, теплообменники и ремни безопасности – появились под воздействием ограничений. Сопровождались ли они драмами – другой вопрос, но все без исключения привели к радикальным изменениям в общественном здоровье и поведении людей.

Вир Бхадра Мишра скончался в марте 2013 года. Я вернулся в Варанаси, чтобы встретиться с его старшим сыном, Вишвамбаром Натом Мишрой, нынешним главным жрецом храма Санкат Моччан. Снова шел дождь, и я вошел в гостиную дома на Тулси-Гхат совершенно мокрый. Я рассказал Вишвамбару о наших беседах с его отцом, а потом мы заговорили об очистке Ганга. «Нет ничего невозможного, – сказал Вишвамбар. – Если есть вера, можно достичь всего. Это – лишь вопрос времени».

Оптимизм Вишвамбара подпитывается инженерным образованием – он гордится тем, что унаследовал от отца технические способности. Ведь инженер «умеет проводить преобразования и вносить что-то новое в традиции», считает Вишвамбар, который, кроме всего прочего, преподает электротехнику и электронику в Бенаресском индуистском университете. «Я действую от имени своего отца, а мой сын будет действовать от моего имени. Так и передаются традиции, – добавил он. – Ведь мы, по сути, участвуем в эстафете, верно?»

Глава 6

Знакомство с неизведанным и адаптация

Около 10:30 утра в субботу, 13 ноября 1993 года, 18-летняя Дженнифер Кун отработала смену в клинике психологии в пригороде Рочестера. Девушка уже предвкушала чудесный вечер: они собирались с другом на концерт Билли Джоэла в Сиракузах.

Дженни была блондинкой ростом 1 м 63 см, с карими глазами и широкой улыбкой. Она любила отмечать Хэллоуин и опекала двух волков в зоопарке: Тедди-Бера и Криса. Дженни училась в колледже Сент-Джон-Фишер на детского психолога и подрабатывала на полставки в приемном отделении больницы.

Выйдя из клиники в то злополучное утро, Дженни направилась к своей малолитражке Mazda и поехала в торговый центр «Питтсфорд-Плаза». Сначала она остановилась у банкомата, чтобы снять деньги, затем перешла улицу и накупила в магазине Bruegger’s бутербродов и рогаликов, чтобы взять их домой.

Возвращаясь обратно к машине, она заметила, что за ней следует высокий мужчина лет тридцати. Через минуту он схватил Дженни и запихнул на заднее сиденье ее машины; Дженни закричала.

Похититель увез ее от торгового центра и в течение двух часов избивал и насиловал.

Дженни все же как-то удалось набрать 911 на своем мобильном, но диспетчеры Службы спасения не смогли определить местонахождение телефона. Ведь в нем не было технологии, которую мы сейчас называем глобальной навигационной системой, или GPS; она стала широко доступной только в 1995 году. Поэтому отследить, откуда звонила Дженни, было практически невозможно.

Ее мучитель стал подстрекать своего сводного брата, которого подобрал по дороге: «Попробуй и ты ее, попробуй!»

А затем раздался выстрел.

Пуля разорвала легкое Дженни, вышла через плечо, ударилась об оконное стекло и упала между ее ногами. Сводный брат ее мучителя убежал.

Дженни поняла, что ей конец. Оператор Службы «911» продолжал спрашивать: «Алло? Алло? Я могу вам помочь?» Весь разговор записывался. В какой-то момент похитителя заметили, когда он остановил машину и начал бить Дженни головой об окно со стороны пассажирского сиденья.

Дженни умоляла: «Пожалуйста, пожалуйста, отвезите меня в больницу…»

Ответом стала вторая пуля, на этот раз в голову.

Ближе к вечеру тело Дженни обнаружили в ее автомобиле в переулке Орфеум в захудалом районе на северо-востоке Рочестера.

Известие об этой трагедии стало сокрушительным ударом для родителей Дженни – Дэвида и Сюзанны Кун. Дэвид Кун работал инженером-технологом в Bausch & Lomb, компании по производству контактных линз и средств по уходу за глазами. У Куна просто не укладывалось в голове, что Дженни похитили возле многолюдного торгового центра, изнасиловали и убили средь бела дня без свидетелей. Полиция тоже не понимала, как такое могло случиться.

Через две недели Кун начал собственное расследование: он посещал торговый центр по субботам восемь недель подряд и, подобно городскому антропологу, наблюдал и общался с людьми. Кун делал много подробных записей и составил план-схему ТЦ. Он определил, где в бутиках находятся камеры, противокражные системы и даже переодетые охранники, притворявшиеся покупателями. К своему удивлению, Кун выяснил, что в отдельных магазинах меры безопасности строже, чем в торговом центре в целом. «Бред какой-то! – думал Кун. – Магазины охраняют свои товары, но не клиентов».