В будущем могут появиться блокчейн-службы, находящиеся вне юрисдикции местных властей и позволяющие отдельным людям секвенировать генетический код и обращаться к нему с помощью закрытого ключа. Однако для перехода на более эффективный и практичный уровень, позволяющий секвенировать генетический код всего семимиллиардного населения Земли, требуются более масштабные модели, и блокчейн-технологии могут предоставить механизмы для реализации подобного проекта. Компании, предлагающие услуги индивидуального секвенирования генома, могут рассматриваться как первоначальное подтверждение правильности концепции, как инструмент для повышения грамотности населения в области здравоохранения и механизм доставки персональных результатов и рекомендаций, но не как решение задач общечеловеческого масштаба.
Технологии блокчейна, предлагающие универсальную модель записи, хранения и доступа к информации с обеспечением безопасности и псевдонимности, дают решение для перехода на следующий этап масштабного расчета генетического кода. Это применимо к секвенированию генетических последовательностей в целом, безотносительно к вопросам прав доступа к данным. Генетический код всех людей – только одна из возможных задач; можно получить код всех животных, растений, вирусов, бактерий, патогенных микроорганизмов, микробиомов, протеомов и многого другого.
Масштабность и эффективность – немаловажные аргументы в пользу транснациональных служб на основе блокчейна. Чтобы перейти к получению генетического кода всей человеческой популяции, необходима не только транснационализация, но и тесная интеграция с облаками, поскольку данные генома слишком объемны для используемых в настоящее время локальных хранилищ и средств работы с ними.
Блокчейн обеспечивает и транснационализацию, и возможности облака. Транснациональные региональные центры расчета генетических последовательностей и управления полученной информацией могут быть более эффективным способом структуризации этой индустрии, чем создание отдельных организаций в разных странах, – учитывая необходимые расходы, оборудование, экспертные знания и масштабность. Блокчейн-технология позволяет выйти на более эффективный и масштабный уровень – расчет миллионов и миллиардов генетических последовательностей, а не сотен, как в настоящее время. В действительности достаточно решения хотя бы проблемы обработки и хранения информации; другие задачи относятся, скорее, к промышленным способам получения генетического кода. Как бы то ни было, экосистема блокчейна открывает много новых возможностей в самых разных областях и позволяет проводить масштабные расчеты генетических последовательностей, используя концепции децентрализации.
Технологии блокчейна как универсальная модель развитияБлокчейн-технологии могут предоставлять механизмы и модели, необходимые для дальнейшего развития таких областей, как большие данные, позволяя перейти к «действительно большим данным» и дальше. Генетические последовательности служат одним из первых примеров для демонстрации этих новых моделей.
Genomecoin, GenomicResearcficoinДаже если не спекулировать на тему возможностей получения генетического кода всего человечества, использование блокчейна во многом поможет уже существующим проектам. Например, можно добавить функциональность блокчейна и криптовалют в службу DNAnexus, позволяющую хранить генетический код в облаке. Проект DNAnexus разработан при участии университетов (Центр секвенирования генома человека
Медицинского колледжа Бейлора) и веб-служб Amazon Web Services. По данным на 2013 год, это крупнейшее хранилище геномов, содержащее 3751 полностью расшифрованный геном человека и 10 771 экзом (440 ТБ данных)[174]. Сегодняшнее достижение – хранилище для 4 тыс. человеческих геномов из 7 млрд возможных, что подчеркивает необходимость в крупномасштабных моделях для таких проектов с использованием больших данных.
База данных DNAnexus не является общедоступной: лишь 300 исследователей со всего мира имеют разрешение на ее использование. Genomic Data Commons[175] – проект, спонсируемый правительством США, занимающийся исследованиями в области генетики и персонализированной медицины, имеющий крупное хранилище данных. Предполагается, что ресурсы проекта будут доступны любому исследователю, находящемуся в США. Это хорошее продвижение по пути организации данных с помощью стандартных унифицированных хранилищ с доступом определенного круга специалистов.
Следующим шагом может быть использование специализированной криптовалюты, например Genomecoin, для предоставления полного доступа широким массам населения всего мира. Криптовалюта может служить механизмом отслеживания, координирования и вознаграждения участников сообщества Genome Data Commons. Как и в приведенном выше примере с «Викиномикой», чтобы обеспечить наилучшие условия для прогресса науки, следует сделать информацию полностью открытой и позволить обрабатывать данные из самых разных областей деятельности.
Одним из преимуществ использования биткойна и блокчейна в качестве экономической модели является то, что эти технологии автоматически включают экономические функции в любую систему. В контексте секвенирования и хранения генетической информации такие функции можно использовать для более точного определения стоимости исследований (отслеживание и ведение бухгалтерского учета в блокчейне) с помощью валюты Genomecoin или GenomicResearchcoin (система вознаграждений с помощью микроплатежей). В числе других применений блокчейна можно отметить возможность установления авторства (как в системе GitHub или в концепции защиты цифровой интеллектуальной собственности), позволяющую стимулировать и поощрять участников крупных проектов.
Блокчейн и здравоохранение
В будущем могут появиться специализированные блокчейны (реестры учета) разного типа для регистрации и отслеживания различных процессов, предоставления доступа и обмена всевозможными активами, включая цифровые медицинские данные. Блокчейн-здравоохранение – концепция, предполагающая использование блокчейн-технологий в области медицины и здравоохранения[176]. Блокчейн предоставляет структуру для хранения и анализа медицинских данных с сохранением их конфиденциальности и возможностью получать экономическую компенсацию за их использование[177].
HealthcoinВалюта или токены Healthcoin могут широко использоваться для оплаты медицинских услуг, способствуя более справедливому ценообразованию и повышению качества обслуживания в этой сфере. Результатом может стать ценовая прозрачность и появление универсального прайс-листа вместо принятой (в США) системы, в которой стоимость услуг для каждого пациента различается в зависимости от плана страхования. Например, определенная услуга всегда будет стоить 5 Healthcoin.
Электронные медицинские картыПерсональные медицинские записи можно хранить и администрировать в распределенном журнале записей как в глобальной системе электронных медицинских карт. Блокчейн обеспечивает псевдонимность (использование цифрового адреса, а не имени) и конфиденциальность (доступ только по закрытому ключу), что позволяет кодировать медицинские карты как цифровую собственность и размещать их в блокчейне. Пользователи могут предоставлять врачам, фармацевтическим и страховым компаниям доступ к своим записям при помощи закрытого ключа. Кроме того, службы хранения электронных медицинских карт в блокчейне могут способствовать созданию универсального формата данных для различных поставщиков медицинских услуг, которые в настоящее время по большей части разрознены и несовместимы, несмотря на то, что в большинстве крупных учреждений используются электронные системы. Блокчейн позволит создать единый глобальный формат хранения медицинских данных и обмена ими.
Хранилища медицинских данных в блокчейнеОдно из главных преимуществ создания стандартизированных хранилищ медицинских записей – доступность информации исследователям. До сих пор все хранилища медицинской информации были закрытыми, как, например, данные одного из самых продолжительных мировых исследований – Фремингемского исследования сердца. Блокчейн позволяет создать безопасный стандартизированный механизм оцифровки медицинских данных и их сохранения в общественных хранилищах, доступных исследователям. Один из таких примеров – стартап DNA.bits, записывающий кодированные сведения о ДНК пациентов в блокчейн и предоставляющий исследователям доступ с помощью закрытого ключа[178].
Хранилища медицинских исследовательских данных в блокчейне могут быть не только закрытыми, но и открытыми. Блокчейн предоставляет рентабельную модель создания таких хранилищ. Многие люди хотели бы предоставить для исследований свой генетический код (его расчет можно заказать на сайте 23andMe), данные с цифровых устройств мониторинга состояния здоровья и тренировок (FitBit и MapMyRun) и другую информацию при условии соблюдения приемлемого уровня конфиденциальности, но не имеют такой возможности. Эти данные можно агрегировать в общественных хранилищах, аналоге Wikipedia, доступных всем исследователям. Можно предположить, что такая интеграция больших объемов данных о состоянии здоровья (генетические коды, сведения об образе жизни, истории болезней и другие) и их обработка с помощью средств машинного обучения и других алгоритмов позволят получить корреляции и выводы, полезные для поддержания здоровья и предотвращения заболеваний[179]. Агрегирование персональных медицинских данных в блокчейне – то есть хранение в цепочках блоков указателей на внешние данные – позволяет сделать медицинские исследования в целом более эффективными. Исследования могут стимулироваться также экономическими средствами блокчейна. Пользователи будут охотнее передавать свои данные в общественные хранилища, основанные на распределенном журнале записей, так как, во-первых, обеспечивается конфиденциальность (данные шифруются, а доступ псевдонимен), а во-вторых, предоставляются вознаграждения (Healthcoin).
Медицинское освидетельствование – востребованная услуга, необходимая для получения страховки, рецептов на медикаменты, различных лицензий, водительских прав и т. д. Стандартные нотариальные функции, о которых мы уже говорили, в равной степени подходят и для медицинского освидетельствования в блокчейне. Медицинские документы можно записывать в блокчейн как цифровые активы и при необходимости проверять и подтверждать их в считанные секунды при помощи технологий шифрования, а не ждать несколько часов или дней, как при использовании традиционных методов. Кроме того, шифрование с закрытым ключом, применяемое в блокчейне, делает более эффективным и конфиденциальным оказание некоторых услуг и обследований.
Контракты на предоставление медицинских услугБлокчейн-здравоохранение позволяет создать двусторонний рынок для всех медицинских услуг. Врачи и медучреждения могут подавать заявки на предоставление услуг потребителям-пациентам наподобие того, как водители подают заявки в сервис Uber. Можно регистрировать определенные услуги и операции, например замену сустава, и указывать их стоимость, например в валюте Healthcoin. Одно это даст некоторую ценовую прозрачность и повысит эффективность сектора здравоохранения. Регистрацию заявок можно сделать более эффективной, автономной и справедливой, автоматизировав ее посредством торговых сетей.
Поддержка банков вирусов и хранилищ семянЕще одна важная функция блокчейн-здравоохранения – архивация и резервное копирование, причем не только данных о выполняемых транзакциях, но и важной для человечества информации в целом. Архивы распределенного журнала записей могут обеспечить дополнительный уровень защиты для банков вирусов, банков генов и хранилищ семян. Блокчейн может быть цифровым воплощением физических хранилищ, таких как Свальбардский всемирный семенной фонд – защищенный склад образцов семян растений всего мира, – хранилища Всемирной организации здравоохранения и Центра контроля заболеваний, содержащие образцы патогенов (например, вирус оспы). В случае распространения эпидемии архивы распределенного журнала записей помогут ускорить принятие адекватных мер, предоставив исследователям со всего мира доступ по закрытому ключу к необходимым файлам секвенированного генетического кода патогенов.
Блокчейн-обучение: МООК биткойна и умные контракты на обучение
Умные контракты на основе блокчейна могут иметь множество применений. Одно из них – умные контракты на обучение. МООК (массовые открытые онлайн-курсы) с использованием биткойна и умные контракты на обучение воплощают идею открытия развивающегося рынка умных контрактов на обучение, доступного всем желающим по всему миру, так же как обычные МООК предоставили принципиальную возможность дистанционного обучения всем желающим.
Как биткойн изменил рынок денежных платежей и расширил доступ к финансовым услугам, так и рынок международной помощи может измениться благодаря пиринговым умным контрактам на основе блокчейна. В блокчейне можно реализовать концепцию микрозаймов Kiva и Grameen или модель благотворительности Heifer International 2.0, но не для финансовой помощи, хотя и она может оказываться, а для прямой поддержки личностного роста. Блокчейн-обучение основано на децентрализованных учебных контрактах.
Один из способов повысить грамотность на развивающихся рынках (а это может быть ключом к искоренению бедности) – децентрализованные умные контракты на обучение, заключенные между спонсором или дарителем и обучающимся. Во многом аналогично тому, как биткойн позволяет обмениваться валютами между странами (децентрализованно, с очень низкой комиссией, без посредников), децентрализованная система контрактов может способствовать заключению контрактов на обучение непосредственно с группами студентов или отдельными студентами по пиринговому принципу. Эта концепция похожа на персонализированные программы обучения в Академии Хана. Обучающиеся могут получать от благотворителей со всего мира биткойны или другие криптовалюты непосредственно в свои цифровые кошельки (37Coins, Coinapolt, Kipochi и др.). Затем они могут использовать эти средства как биткойны или обменивать на местные фиатные деньги для покрытия расходов на обучение в школах или на самообучение. Ключевая составляющая цепочки создания ценности – наличие механизма отчетности – например, предоставляемого и автоматизируемого умными контрактами Ethereum, – для проверки достижений обучающихся. Правила, встроенные в умные контракты на обучение, могут автоматически подтверждать завершение учебных модулей посредством стандартизированных онлайн-тестов, включающих подтверждение личности обучающегося – например, с помощью коротких имен, сопоставляемых с биткойн-адресами такими службами, как OneName, BitID и Bithandle.
После успешного прохождения теста умный контракт может автоматически инициировать передачу средств на оплату следующих учебных модулей. Все координирование контрактов на обучение в блокчейне может быть основано на прямом и полностью автоматизированном взаимодействии обучающегося со спонсором. Повторим, что идея аналогична концепции Kiva или Heifer International (то есть прямое пиринговое взаимодействие), но в применении к индивидуальным контрактам на обучение.
LearncoinLearncoin может быть криптовалютой для системы умных контрактов на обучение. Учебные заведения, группы и отдельные студенты могут выпускать собственные токены, конвертируемые в Learncoin и биткойн. Финансы на обучение в любой точке мира можно привлекать посредством Learncoin и токенов местных учебных заведений. Как контрактные предложения делают двусторонним рынок медицинских услуг, так и студенты могут публиковать на «бирже обучения» открытые контракты на обучение (или запросы на финансирование), которые могут исполняться спонсорами, находящимися на другой стороне транзакции.
Биржи контрактов на обучениеБиржи контрактов на обучение могут применяться как универсальная модель обучения. Их можно использовать для выполнения государственных программ переподготовки специалистов, для обучения студентов или сотрудников корпораций. Биржи контрактов на обучение позволяют реструктурировать и улучшать программы непрерывного профессионального образования, необходимые во многих областях, включая юриспруденцию, информационные технологии и медицину. Контракты на обучение могут широко применяться на развивающихся рынках. Под «обучением» можно понимать все что угодно – от обучения детей чтению до профессиональной переподготовки и личностного роста.
Научные публикации в блокчейне: Journalcoin
Все виды организованной человеческой деятельности переместились в интернет и теперь могут быть оптимизированы и улучшены с помощью блокчейна, и научные публикации не исключение. В этой области уже произошли некоторые изменения в лучшую сторону – например, появились журналы с открытым доступом, избавившие авторов от платы за публикацию. Соглашение о публикации на GitHub открытого кода приложений для работы с протоколами и криптовалютами, принятое в биткойн-сообществе, распространилось на некоторые исследовательские работы в этой области, включая документацию, публикуемую на GitHub как файлы «readme». Например, венчурный блокчейн-инвестор Дэвид Джонстон опубликовал «Общую теорию децентрализованных приложений»[180], а компания Factom – документацию по нотариальным цепочкам блоков, описывающую концепции объединения операций по аттестации цифровых объектов в пакеты.
Задача организации структуры для научных публикаций в блокчейне заключается не просто в повторении существующих примеров форумов и журналов с открытым доступом, совместным редактированием и продолжительными дискуссиями, а в реализации более фундаментальных концепций блокчейна в блокчейн-журналах. Чтобы понять, какой должна быть децентрализованная пиринговая модель научных публикаций, необходимо выяснить, какие функции несет научная публикация и как воплотить их в децентрализованной модели, если они вообще нужны. «Публикацией» является любой процесс загрузки содержимого в интернет. Кто угодно может «публиковаться» в блогах, вики, Twitter, Amazon и т. д. Модель блокчейна для децентрализованного размещения контента будет не более чем поисковой системой, позволяющей одному человеку найти интересующие его материалы, опубликованные другим человеком. По такому принципу работает децентрализованная пиринговая модель блокчейна. Поэтому издателям научных (и других) работ могут потребоваться дополнительные функции, такие как гарантия качества работы. Издатели могут отвечать за курирование содержимого, его поиск, доступность, релевантность, поддержку, подтверждение, определение статуса и других атрибутов, важных для потребителей. Один из способов улучшить имеющуюся централизованную модель с помощью блокчейн-технологий – использовать экономику как механизм стимулирования работы по улучшению системы.