Великие изобретения редко случаются без внешнего стимула. Успехам в освоении космоса мы обязаны гонке вооружений и напряжённым отношениям между СССР и США. Компьютеры появились на исходе Второй мировой войны для баллистических расчётов и взлома немецких шифров. Но ничуть не реже стимулом становилась не война, а крупная награда, привлекающая к решению важной задачи лучшие умы.
Один из первых конкурсов такого рода случился в 1714 году, когда британские власти пообещали солидный приз за изобретение простого и действенного способа определения долготы, который можно использовать на море.
Размер награды зависел от точности. Если метод позволял установить географические координаты корабля с точностью до 30 морских миль (56 километров), то сумма составляла 20 тысяч фунтов стерлингов. В пересчёте на современные деньги это соответствует 4,5 миллионам долларов. Если точность не превышает 40 морских миль, то приз снижается до 15 тысяч фунтов стерлингов, а за 60 морских миль полагались 10 тысяч фунтов стерлингов.
Определить широту не так уж трудно. Созвездия на южном небе заметно отличаются от северных. Опытному навигатору хватало одного взгляда на звёзды, чтобы понять, насколько корабль удалён от экватора. Днём та же задача решалась с помощью измерения высоты солнца в зените.
С долготой дело обстояло куда сложнее. Звёздное небо не меняется, если передвигаться на запад или на восток, оставаясь на одной широте. Чтобы узнать, где находится судно, приходилось откладывать пройденный путь на карте от той точки, координаты которой известны, и надеяться на удачу. Любая серьёзная ошибка при вычислении маршрута вдали от берегов означала верную гибель.
Нам свойственно недооценивать старинные технологии, хотя они вовсе не были примитивными. За несколько столетий мореплаватели отработали счисление координат до мельчайших деталей. Они не умели определять долготу, но придумали, как обходиться без неё.
Главными инструментами навигатора были песочные часы и компас. За их показаниями внимательно следили в течение всего плавания. Дежурство не прекращалось в любую непогоду и время суток, потому что точность записи траектории судна была вопросом жизни и смерти.
Вахтенный, следящий за часами, бил в корабельный колокол каждые полчаса. По этому сигналу рулевой записывал направление и скорость движения корабля. Для этого он расставлял колышки на специальной доске, верхняя часть которой была размечена как компас, а на нижней перечислены возможные скорости. Раз в четыре часа вахта менялась, и данные с доски переносили на карту.
Отложенный на карте курс фактически представлял собой цепочку векторов. Проблема заключалась в том, что точность измерения хромала, к тому же на координаты корабля влияли и другие факторы, например, подводные течения. Чем дольше навигатор полагался только на этот метод, тем больше становилась погрешность — и, соответственно, риск. Корабли старались не удаляться слишком далеко от берега, чтобы время от времени уточнять координаты по ориентирам на суше.
В Эпоху великих географических открытий моряки научились пересекать океан, но это лишь увеличило потребность в более точном методе определения местоположения. Из-за того, что долгота была неизвестна, корабли водили странными угловатыми маршрутами: сначала шли до нужной широты, а затем поворачивали и плыли по прямой до самой цели.
Для того, чтобы определить долготу, необходимо знать точное время в исходной точке плавания и том месте, где находится корабль в данный момент. Однако в начале XVIII века точное время было большой редкостью и на суше, что уж говорить о море. В 1714 году, когда в Великобритании объявили долготный конкурс, даже часы с маятником считались высокой технологией: их изобрели всего за полвека до того и продолжали доводить до ума. В море от них было мало толка из-за непрестанной качки, перепадов температуры и влажности.
Именно поэтому большинство претендентов на долготный приз полагались не на нежные механизмы, а на астрономию. Выяснять точное время, необходимое для определение долготы, предлагали с помощью наблюдений за спутниками Юпитера, положением Луны и затмением звёзд.
Приз в итоге взял не признанный натурфилософ, а плотник Джон Гаррисон, подключившийся к конкурсу лишь в 1730 году. Его история забавным образом напоминает о том, как работают современные стартапы.
Он начал с того, что подробно сформулировал предложение, после чего направился в Лондон искать инвестора. Проект заинтересовал знаменитого часового мастера Джорджа Грэма. Сейчас его назвали бы бизнес-ангелом: он пять лет финансировал работу Гаррисона, пока тот строил деревянный прототип первого морского хронометра, снабжённый необычным спусковым механизмом из материала, который не требует смазки. Прототип позволил привлечь дополнительные инвестиции, необходимые для усовершенствования конструкции хронометра.
Доработки затянулись на тридцать лет. С 1737 до 1764 года Гаррисон получил больше пяти тысяч фунтов стерлингов на строительство морских хронометров, а в 1765 году ему выплатили награду — 10 тысяч фунтов стерлингов. Кроме Гаррисона, призы за усовершенствование метода определения долготы получили ещё несколько изобретателей.
Долготный приз — это, разумеется, далеко не единственный пример того, как призы толкали прогресс вперёд, причём зачастую в таких областях, которые по разным причинам не привлекают внимания обычных предпринимателей.
Если бы в начале XIX века правительство Франции не посулило 12 тысяч франков тому, кто придумает новый способ долговременного хранения еды, консервирование, возможно, изобрели бы лишь спустя несколько десятилетий, после экспериментов Пастера.
Влияние другого известного приза можно оценить в цифрах. В 1919 году нью-йоркский предприниматель Реймонд Ортег объявил, что заплатит 25 тысяч долларов человеку, который сумеет в одиночку пересечёт Атлантический океан на самолёте. Спустя семь лет приз достался пилоту по имени Чарльз Линдберг.
Непосредственным результатом полёта Линдберга стал взрыв интереса к авиации в Соединённых Штатах. К концу 1927 года количество желающих получить право на управление самолётом выросло на 300 процентов, а самих самолётов стало больше на целых 400%. В течение следующих трёх лет число авиапассажиров увеличилось с 5782 до 173405 человек.
В последнее время премии, предназначенные для стимулирования изобретений в определённой области, переживают возрождение. По данным компании McKinsey & Company, опубликованным в 2009 году, за последние 35 лет суммарное количество денег, вкладываемых в премии подобного рода, выросло в пятнадцать раз. Средний рост составляет 35 процентов в год.
При этом нужно понимать, что отдача превосходит затраты на порядок. Приз обычно привлекает несколько групп специалистов, все они находят какие-то способы финансирования своей работы, но победитель в итоге оказывается лишь один. В результате на каждый доллар, потраченный устроителями конкурса, приходится куда большая сумма, поступившая из других источников.
По оценкам всё того же McKinsey & Company, все участники конкурса Ansari X Prize, победитель которого получил 10 млн. долларов, потратили не меньше 100 млн. долларов.
Конкурсы привлекают внимание специалистов, инвесторов и публики к решению проблем, которые в других случаях, возможно, остались бы незамеченными. Ещё важнее то, что за проблему одновременно берётся множество специалистов, в том числе из совершенно разных областей знания. Между ними так или иначе происходит обмен информацией, они следят за взаимным прогрессом и подхватывают идеи соперников. В результате разработка движется куда быстрее, чем она шла бы в обычных условиях.
Кое-кто уже пытается превратить такую модель решения трудных задач в бизнес. Лидером в этой области считается компания Innocentive, предлагающая готовые средства для организации конкурсов. Её помощью пользовались при разработке медицинских технологий, при поиске способов устранения утечек нефти и даже при разработке осветительных приборов, способных работать в африканских сёлах, куда не подаётся электричество.
Питер Диамандис
Вдохновитель X Prize — пятидесятилетний предприниматель, который заинтересовался конкурсами для изобретателей, когда прочитал книгу о трансатлантическом полёте Чарльза Линдберга. Послужной список Диамандиса впечатляет. Именно он создал команию Space Adventures, отправившую на МКС Денниса Тито, Марка Шаттлуорта, Ричарда Гэрриота и других космических туристов. Вместе с Рэем Курцвейлем он стоял у истоков занятной организации Singularity University, а в прошлом году возглавил компанию Planetary Resources, которая планирует добывать полезные ископаемые на астероидах.
Чем-то подобным занимается и стартап под названием Kaggle, но он специализируется на менее громких проблемах в области Big Data. Его услугами для организации конкурсов пользовались компании GE, Pfizer, Merck, Ford, Tencent и Facebook.
Однако самой известной организацией, организующей конкурсы для изобретателей, конечно, является фонд X Prize. Его основатели действуют в лучших традициях долготного приза: обещают грандиозные награды за грандиозные достижения, которые пока не совершал никто.
В 2004 году X Prize заплатил 10 миллионов первой частной компании разработавшей и запустившей в космос многоразовый космический корабль SpaceShipOne. Пять лет спустя X Prize совместно с Northrop Grumman наградил компанию Masten Space Systems и основанную создателем Doom и Quake Джоном Кармаком фирму Armadillo Aerospace за создание лунного модуля нового поколения. Ещё 10 миллионов поделили три команды, сумевшие построить транспортные средства, способные преодолеть 100 километров, потратив около 2,35 литров бензина.
Сейчас близятся к концу три новых конкурса, объявленных X Prize. Лишь один из них касается космоса. Два других направлены на создание медицинских технологий.
Archon Genomics X PRIZE
http://youtu.be/OKhxoGcr4Rk
| Награда | 10 000 000 долларов |
| Начало | октябрь 2006 года |
| Финал | октябрь 2013 года |
| Цель | создать технологию, позволяющую секвенировать сто геномов человека в течение тридцати дней с точностью не ниже 98%. Расходы на секвенирование каждого генома не должны превышать 1000 долларов. |
Секвенирование генома позволяет заблаговременно диагностировать множество медицинских проблем или предсказывать склонность к определённым болезням. Проблема в том, что оно слишком дорого стоит. Расшифровка самого первого генома человека обошлась в три миллиарда долларов, но с тех пор утекло много воды. Сейчас эта технология стала гораздо дешевле, но всё же не настолько, чтобы использовать её без раздумий, особенно в тех случаях, когда нужна высокая точность.
Ion Torrent
Один из двух претендентов на получение 10 миллионов долларов — компания Ion Torrent, выпускающая автоматический ДНК-секвенсор Ion Proton. Основа Ion Proton — специальный процессор, снабжённый 165 миллионами химических датчиков, оценивающими изменение кислотности при взаимодействии образцов ДНК с нуклеотидами. Информацию, собранную датчиками, обрабатывает мощный компьютер, встроенный в устройство.
Гарвардский университет
Эта команда не распространяется о том, какие методы она планирует использовать для решения проблемы. Зато известно, что её возглавляет пионер персональной геномики Джордж Чёрч, который в 1984 году изобрёл первый метод прямого геномного секвенирования. В более недавние времена он работал над нанопоровым секвенированием ДНК, технологией LFR (Long fragment read) и участвовал в создании ДНК-секвенсора Polonator, выпускаемого компанией Danaher Motion.
Google Lunar X Prize
| Награда | 20 000 000 долларов |
| Начало | сентябрь 2007 года |
| Финал | декабрь 2015 года |
| Цель | разработать и отправить на Луну робота, который успешно преодолеет 500 метров и передаст на Землю изображения и видео высокого разрешения |
Первоначально основатель фонда X Prize Диамандис сам работал над этой идеей вместе с NASA, но затем у NASA кончились деньги. Затея не пропала — ей заинтересовались Ларри Пейдж и Сергей Брин. Google добавил ещё 10 миллионов сверху, поэтому теперь кроме основного приза, полагающегося первому, кто достигнет цели, есть ещё несколько поощрительных призов поменьше: например, тот, кто снимет своим аппаратом следы одной из американских лунных экспедиций, получит дополнительный миллион.
Селеноход
Конкурс привлёк 25 команд со всего мира, в том числе из России. Компания «Селеноход», которая участвует в Google Lunar X Prize, является резидентом космического кластера «Сколково» и надеется, что её пятикилограммового робота прихватит с собой российский лунный зонд «Луна-Глоб», стартующий как раз в 2015 году. В отличие от советских луноходов, «Селеноход» будет передвигаться не на колёсах, а как маленький шагающий экскаватор — на лыжах.
В 2009 году «Компьютерра» взяла интервью у создателей «Селенохода».
Tricorder X PRIZE
| Награда | 10 000 000 долларов |
| Начало | январь 2012 года |
| Цель | разработать устройство, способное автоматически оценивать состояние человека, собирать данные о состоянии его здоровья и диагностировать не менее пятнадцати разнообразных заболеваний. |
Трикордер — это фантастический гаджет из сериала «Звёздный путь», с помощью которого можно диагностировать любую болезнь. Устройство, которое должно появиться в результате этого конкурса, действительно похоже на него. Важная деталь: для того, чтобы применять его, не нужно быть специалистом. Сейчас люди, как правило, обращаются ко врачу лишь после того, как замечают, что что-то не так. Если появится устройство, позволяющее следить за здоровьем непрерывно, можно будет обнаруживать болезни на куда более ранней стадии. Желание принять в конкурсе высказали несколько десятков команд.
Living Discoveries
Устройство, которое разрабатывает эта компания, ищет аномалии, которые могут являться ранними признаками болезни, в фотографиях, видеозаписях и данных, собранных при помощи датчиков.
Biodesign Institute
Эта компания может не беспокоиться о призе: её устройство уже заработало 30 млн. долларов, выделенных на исследования Пентагоном. Оно диагностирует болезни по сочетанию антител, обнаруженных в образце крови.
Montague Healthcare
Метод анализа, избранный специалистами Montague Healthcare, строится на том, что наличие или нехватку определённых белков можно определить по тонким изменениям в радужке глаза.
MycroLab
Портативный гаджет MycroLab содержит «лабораторию на чипе» и позволяет за час выполнить сразу несколько разнообразных тестов, включая секвенирование ДНК.