Что открыли российские ученые в. Десять открытий российских ученых, которые потрясли мир. Шаг к мировому доминированию роботов
Наука всегда была и остаётся крайне важной для развития человечества и жизни в целом, хотя бы потому, что благодаря науке мы можем охарактеризовать, исследовать и, в конечном итоге, понять мир, в котором живём, а также узнать, как он устроен, насколько это возможно. Повышая уровень знаний и понимания мира (а также пространства за его пределами), мы можем определить и с большой вероятностью защитить вымирающие виды, понять происхождение природных явлений, лечить болезни, определять причины изменения климата и повышать качество жизни людей.
Всё это делает науку, возможно, единственной дисциплиной, в которой теории подтверждаются путём практических экспериментов. Некоторые даже могут спорить о перспективе этой дисциплины, предполагая, что наука является искусством - искусством открытий.
Так, можно разработать модели, которые позволят учёным и инженерам создавать нечто новое, помогут предсказывать последствия событий, способных повлиять на человечество, или даже смогут предсказывать будущее. Несмотря на то, что в нашей повседневной жизни важность науки не всегда очевидна, мы, на самом деле, каждый день бесчисленное количество раз делаем научно-обоснованный выбор, помогающий нам улучшить или поддерживать своё здоровье и благополучие.
Устойчивый прогресс, достигнутый в различных областях науки, свидетельствует о том, что учёные по всему миру каждый день делают новые открытия, и 2015 год не был исключением. Перед вами - 25 самых захватывающих научных открытий прошлого года:
25. Компьютерная программа под названием "FaceDirector" генерирует эмоции актёра в кадре на этапе post-production, избегая необходимости в повторной видеосъёмке
Научно-исследовательская компания Disney Research совместно с учёными из Университета Суррей (Великобритания) представили своё детище под названием "FaceDirector" - новый метод синтезирования выражений лица актёра в кадре в пост-продакшн (завершающий этап создания фильма) для получения нужной эмоции, что позволяет избежать необходимости в неоднократных повторных видеосъёмках. Иными словами, скоро актёрам не нужно будет слишком стараться выражать свои эмоции - за них всё сделает компьютер.
24. Учёные, изучающие стволовые клетки, открыли процесс образования клеток крови, опровергающий общепринятую точку зрения, которой придерживались с 1960-ых годов
Учёные Университета здравоохранения (University Health Network), Канада, изучающие стволовые клетки, определили совершенно новый "двухуровневый" процесс образования клеток крови, опровергнув целый раздел физиологии, которого в научном мире придерживались десятилетиями. Исследователи утверждают, что их открытие может в корне улучшить и открыть возможности для индивидуального подхода в лечении людей с заболеваниями крови.
23. Деструктивный процесс продемонстрировал потенциал в лечении онкологических заболеваний
Учёные достигли прорыва в поиске нового метода борьбы с онкологическими заболеваниями посредством присоединения белков малярии к раковым клеткам. Они обнаружили, что агрессивные белки малярии способны атаковать раковые клетки, показав свою эффективность на 90%. Клинические испытания на людях планируется начать в течение ближайших четырёх лет.
22. В Южной Африке обнаружен новый человекоподобный вид
В сентябре прошлого года палеонтологи сообщили о новом виде предков человека, Homo naledi, основываясь на 15 частичных скелетах, обнаруженных в труднодоступной пещере под названием Диналеди, что является крупнейшей единой находкой в Африке. Предполагается, что Homo naledi могли жить в Африке около 3 миллионов лет назад. Хотя исследователи утверждают, что кости принадлежат новому виду предков человека, мнение других экспертов сводится к тому, что для подобного утверждения требуется гораздо больше доказательств.
21. Исследования показали, что увеличение количества рабочих часов повышает риск инсульта
Согласно исследовательским данным, опубликованным в медицинском журнале "The Lancet", у людей с 55-часовой рабочей неделей риск пострадать от инсульта на 33% выше, чем у тех, кто работает 35 или 45 часов в неделю. Кроме того, у них также на 13% повышается риск развития ишемической болезни сердца.
20. Завершены первые всесторонние анализы генома шерстистого мамонта
Первый всесторонний анализ генома мамонта выявил ряд особенностей, благодаря которым эти животные приспособились к жизни в Арктике.
19. Космический аппарат WISE обнаружил самую яркую галактику во Вселенной
В мае прошлого года сообщило об обнаружении инфракрасным космическим телескопом самой яркой галактики WISE J224607.57-052635.0. Размером меньше, чем Млечный путь, эта пыльная галактика высвобождает энергии в 10.000 раз больше. Почти все 100% света, излучаемого галактикой - это инфракрасное излучение.
18. Учёные достигли важных шагов на пути создания первого реального квантового компьютера
Два важных шага на пути создания реального компьютера на основе квантовой механики были достигнуты учёными из IBM. Они продемонстрировали систему, способную обнаружить и измерить оба вида квантовых ошибок одновременно, а также разработали новую схему, являющуюся единственно возможной физической структурой, которая может успешно масштабироваться до больших размеров.
17. Мелкие динозавры, возможно, летали без перьев
За последние два десятилетия китайские учёные не раз поразили мировое научное сообщество своими открытиями в области палеонтологии, однако открытие прошлого года обратило на себя внимание даже самых скептически настроенных палеонтологов. В апреле прошлого года учёные сообщили об обнаружении в провинции Хэбэй останков динозавра из семейства Scansoriopterygidae, которого назвали И-Ци (Yi qi), что в переводе с китайского означает "странное крыло". По мнению учёных, он, возможно, умел летать без перьев. По строению тела этот вид похож на наземных динозавров, однако его крылья напоминают строение крыльев летучих мышей.
16. Основное лекарство для кровяного давления представлено в поразительных новых деталях
Исследования, проведённые в Университете штата Аризона, демонстрируют действие экспериментального лекарства для артериального давления в беспрецедентных деталях, что потенциально способствует разработке новых, более эффективных лекарственных препаратов.
15. Видимый спектр первой экзопланеты
Астрономы впервые совершили первое прямое обнаружение спектра видимого света, отражённого от экзопланеты. Эти наблюдения также выявили новые особенности этого объекта, первой экзопланеты, обнаруженной у звезды 51 Пегаса b. Результаты свидетельствую о больших возможностях, открывающихся в области наблюдений, в частности, связанных с появлением следующего поколения приёмников и телескопов будущего, таких как, например, E-ELT.
14. Учёные-физики запутали 3 тысячи атомов с помощью одного фотона
Учёные из Массачусетского технологического института и Белградского университета разработали новую технологию, которая позволяет успешно запутать на квантовом уровне 3 тысячи атомов, используя всего один фотон. Результаты, опубликованные в журнале "Nature", демонстрируют наибольшее количество частиц, которые когда-либо удавалось взаимно запутать в ходе экспериментов или исследований.
13. Поглощение углерода на Амазонке снижается, поскольку деревья стали умирать быстрее
Внушительное 30-летнее изучение дождевых лесов Южной Америки, проведённое Лидским университетом (Англия) с участием международной команды из 100 исследователей, выявило неутешительные результаты для нашей планеты. Наиболее обширное исследование из когда-либо проведённых показало, что дождевые леса постепенно теряют способность поглощать из атмосферы углерод, поскольку деревья стали умирать быстрее.
12. NASA обнаружило на Марсе признаки огромного древнего океана
По словам учёных NASA, древний океан когда-то покрывал почти половину северного полушария Марса, делая планету более перспективным местом для инопланетной жизни. Огромный объём воды покрывал более пятой части поверхности планеты, по площади равной Атлантическому океану, и в некоторых местах глубина океана достигала 1,6 километра. В общей сложности, объём океана составлял 20.000.000 км³ (по объёму это больше, чем Северный Ледовитый океан).
11. В Исследовательском центре Эймса при NASA в лабораторных условиях воспроизвели строение "кирпичиков жизни"
Учёные NASA сообщили, что в лабораторных условиях, имитирующих условия открытого космоса, впервые были созданы органические соединения, входящие в состав ДНК и РНК - урацил, цитозин и тимин. Это стало возможным благодаря использованию пиримидина, химического вещества, обнаруженного в метеоритах. По мнению учёных, пиримидин (гетероциклическое соединение с характерным запахом, являющееся наиболее богатым углеродом химическим веществом, обнаруженным во Вселенной) может формироваться в красных гигантах или межзвёздной пыли и газовых облаках.
10. Теория Большого Взрыва опровергается? Вселенная могла не иметь начала.
Согласно этой теории (если она подтвердится), Вселенная не возникла в результате взрыва. Команда физиков-теоретиков из Университета Летбридж (Канада) представила альтернативную точку зрения, предполагающую, что Вселенная не имеет начала, не является сингулярностью, и что её возраст может быть бесконечным. Новая теория была изложена в статье, опубликованной 4 февраля 2015 года в журнале "Physical Letters B".
9. Исследователи разработали нанолекарство для лечения рака молочной железы
Иранские нанотехнологи синтезировали схему нанотаблетки с биоадаптивной и биоразлагаемой молекулярной цепью, способной ослаблять токсичность противораковых препаратов. Предполагается, что это современное лекарство может бороться с раком молочной железы гораздо эффективнее, чем любое другое, но доказать это может только время.
8. Учёные "перепрограммировали" растения, сделав их устойчивыми к засухе
Учёным на генетическом уровне удалось "перепрограммировать" растения на устойчивость к засухе, избежав необходимости в новом химическом веществе, на разработку которого понадобились бы многолетние испытания.
7. Первый в мире ребёнок "из пробирки" от троих родителей становится реальностью
В феврале прошлого года правительство Великобритании приняло закон, разрешающий использовать новую спорную технологию ЭКО с участием троих родителей. Великобритания намеревается стать первым государством в мире, предлагающим эту медицинскую процедуру. Сторонники метода утверждают, что трёхродительское ЭКО позволит женщинам с генетическими мутациями митохондрий родить своего здорового ребёнка, заменив "больные" митохондрии здоровыми митохондриями другой женщины.
6. Космический телескоп NASA Кеплер отметил открытие тысячной экзопланеты
В январе прошлого года NASA объявило о подтверждении тысячной экзопланеты, обнаруженной космическим телескопом Кеплер. Три из недавно подтверждённых экзопланет были обнаружены на орбите в зоне обитаемости связанных с ними звёзд. Две из них, Kepler-438b и Kepler-442b, своими размерами похожи на Землю и, вероятно, являются каменистыми. Третья экзопланета, Kepler-440b, является суперземлёй.
5. Учёные составили генетическую карту гренландского кита
Учёные из США и Великобритании расшифровали геном гренландского кита и распознали гены, ответственные за самую длительную среди млекопитающих продолжительность жизни, достигающую 200 лет. Расшифровка генома, ставшая результатом двух отдельных исследований, проведённых в США и Великобритании, позволит учёным идентифицировать небольшое количество генов, отвечающих за устойчивость к онкологическим заболеваниям, репарацию ДНК и увеличение продолжительности жизни.
4. Новая роль белков
Исследование, опубликованное в журнале "Science" ("Наука"), демонстрирует доказательство того, что белок (протеин) частично собирает другой белок, не используя генетические инструкции. Вопреки научным учебникам, аминокислоты (строительные блоки для белков) могут быть собраны другим белком и без генетических инструкций.
3. Вакцина от ВИЧ-инфекции
В борьбе с ВИЧ-инфекцией и СПИДом учёные сделали большой шаг вперёд в прошлом году, когда в Исследовательском институте Скрипс (Scripps Research Institute) разработали вакцину, показавшую высокую эффективность против ВИЧ-1, ВИЧ-2 и вируса иммунодефицита африканских обезьян (SIV). Главное отличие в том, что новая вакцина от ВИЧ в борьбе с вирусом фактически изменяет ДНК, а не вводит в организм его ослабленную форму, побуждая иммунную систему научиться с ним бороться. Исследования всё ещё находятся на ранней стадии, и если они продолжатся, то лечение ВИЧ-инфекции станет гораздо проще.
2. Магнитно-резонансная томография (Brain imaging) может помочь прогнозировать поведение человека в будущем
Обзорная статья, опубликованная в журнале "Neuron", описала ряд последних исследований, показывающих, что сканирование мозга (МРТ) может помочь предсказать будущее поведение человека, его обучаемость, склонность к совершению преступлений, поведение, связанное со здоровьем, а также реакцию на лекарства или поведенческую терапию. Технология может открыть перспективы в персонализации образовательной и клинической практики.
1. В лабораторных условиях впервые были выращены сокращающиеся человеческие мышцы
Исследователи Университета Дьюка (США) в лабораторных условиях впервые вырастили человеческие скелетные мышцы, которые сокращаются и реагируют на внешние раздражители (такие как электроимпульсы, биохимические сигналы и лекарственные препараты) так же, как природные мышцы. Ткань, выращенная в лаборатории, позволит учёным испытать новые лекарства и изучить заболевания функционирования мышц вне человеческого тела.
За последние 10 лет в мире науки произошло немало удивительных открытий и достижений. Наверняка многие из вас, кто читает наш сайт, слышали о большинстве из представленных в сегодняшнем списке пунктах. Однако их значимость настолько высока, что очередной раз хотя бы кратко не напомнить о них было бы преступлением. Помнить их нужно хотя бы в течение следующего десятилетия, пока на базе этих открытий не будут совершены новые, еще более удивительные научные достижения.
Перепрограммирование стволовых клеток
Стволовые клетки удивительны. Они выполняют те же клеточные функции, что и остальные клетки вашего организма, но, в отличие от последних, обладают одним удивительным свойством – при необходимости они способны изменяться и приобретать функцию абсолютно любых клеток. Это значит, что стволовые клетки можно превратить, например, в эритроциты (красные кровяные тельца), если ваш организм испытывает нехватку последних. Либо в белые кровяные тельца (лейкоциты). Или мышечные клетки. Или нейроциты. Или… в общем, идею вы поняли – практически во все виды клеток.
Несмотря на то, что о стволовых клетках широкой общественности было известно еще с 1981 года (хотя открыты они были гораздо раньше, в начале 20-го века), до 2006 года наука и понятия не имела, что любые клетки живого организма можно перепрограммировать и превращать в стволовые клетки. Более того, метод такой трансформации оказался относительно прост. Первым человеком, выяснившим эту возможность, был японский ученый Синъя Яманака, который превратил клетки кожи в стволовые клетки путем добавления в них четырех определенных генов. В течение двух-трех недель с момента, когда клетки кожи превратились в стволовые клетки, их можно было далее трансформировать в любой другой вид клеток нашего организма. Для регенеративной медицины, как вы понимаете, это открытие является одним из важнейших в новейшей истории, так как теперь у этой сферы есть практически безграничный источник клеток, необходимых для лечения полученных вашим организмом повреждений.
Крупнейшая из обнаруженных черная дыра
«Клякса» в центре - наша Солнечная система
В 2009 году группа астрономов решила выяснить массу черной дыры S5 0014+81, которая на тот момент была только открыта. Каково же было их удивление, когда ученые узнали, что ее масса в 10 000 раз превосходит массу сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре нашего Млечного Пути, что фактически сделало ее самой большой из известных на данный момент черной дырой в известной нам Вселенной.
Эта ультрамассивная черная дыра обладает массой 40 миллиардов солнц (то есть если взять массу Солнца и умножить ее на 40 миллиардов, то мы получим массу черной дыры). Не менее интересным является тот факт, что данная черная дыра, как считают ученые, образовалась во времена самого раннего периода истории Вселенной – спустя всего 1,6 миллиарда лет после Большого взрыва. Открытие этой черной дыры поспособствовало пониманию того, что дыры такого размера и массы способны увеличивать эти показатели невероятно быстро.
Манипуляция памятью
Уже звучит как затравка к какому-нибудь нолановскому «Началу», но в 2014 году ученые Стив Рамирез и Ксу Лиу провели манипуляции с памятью лабораторной мыши, заменив негативные воспоминания на позитивные и обратно. Исследователи имплантировали в мозг мыши особые светочувствительные белки и, как вы уже могли догадаться, просто посветили ей в глаза.
В результате эксперимента позитивные воспоминания были полностью заменены на негативные, которые прочно укрепились в ее мозге. Это открытие открывает двери к новым видам лечения для тех, кто страдает посттравматическим синдромом или не может справиться с эмоциями от утраты близких людей. В ближайшем будущем это открытие обещает привести к еще более удивительным результатам.
Компьютерный чип, имитирующий работу человеческого мозга
Такое еще несколько лет назад рассматривалось как нечто фантастическое, однако в 2014 году компания IBM представила миру компьютерный чип, работающий по принципу человеческого мозга. Обладая 5,4 миллиарда транзисторов и потребляя в 10 000 раз меньше электроэнергии для работы, по сравнению с обычными компьютерными чипами, чип SyNAPSE способен симулировать работу синапса вашего мозга. 256 синапсов, если точнее. Их можно запрограммировать на выполнение любых вычислительных задач, что может сделать их крайне полезными при использовании в суперкомпьютерах и различных видах распределенных датчиков.
Благодаря своей уникальной архитектуре эффективность чипа SyNAPSE не ограничивается производительностью, какую мы привыкли оценивать в обычных компьютерах. В работу он включается только тогда, когда это необходимо, что позволяет существенно экономить на энергии и удерживать рабочие температуры. Эта революционная технология со временем может по-настоящему изменить всю компьютерную индустрию.
На шаг ближе к господству роботов
В том же 2014 году перед 1024 крошечными роботами «килоботами» была поставлена задача объединиться в форму звезды. Без каких-либо дополнительных инструкций, роботы самостоятельно и сообща приступили к выполнению задания. Медленно, неуверенно, сталкиваясь между собой несколько раз, но они все же выполнили поставленную перед ними задачу. Если кто-то из роботов застревал или «терялся», не зная, как стать, на помощь приходили соседние роботы, которые помогали «потеряшкам» сориентироваться.
В чем достижение? Все очень просто. Теперь представьте, что такие же роботы, только в тысячи раз меньшего размера, вводятся в вашу кровеносную систему и объединяясь направляются на борьбу засевшего в вашем организме какого-нибудь серьезного заболевания. Более же крупные роботы, также объединяясь, отправляются на какую-нибудь поисково-спасательную операцию, а еще более крупные – используются для фантастически быстрого строительства новых зданий. Тут, конечно, можно вспомнить и какой-нибудь сценарий для летнего блокбастера, но зачем нагнетать?
Подтверждение темной материи
По мнению ученых, эта таинственная материя может содержать в себе ответы, объясняющие множество пока еще необъяснимых астрономических явлений. Вот вам в качестве примера одно из них: скажем, перед нами – галактика с массой тысяч планет. Если мы сравним фактическую массу этих планет и массу всей галактики – цифры не сойдутся. Почему? Потому что ответ кроется гораздо глубже простого вычисления массы материи, которую мы можем видеть. Есть еще материя, которую мы видеть не в состоянии. Она-то как раз и называется «темной материей».
В 2009 году несколько американских лабораторий объявили об обнаружении темной материи с помощью датчиков, погруженных в железную шахту на глубину около 1 километра. Ученые смогли определить наличие двух частиц, чьи характеристики соответствуют предложенному ранее описанию темной материи. Далее предстоит провести множество перепроверок, но все указывает на то, что эти частицы на самом деле являются частицами темной материи. Это может быть одно из самых удивительных и значимых открытий в физике за последнее столетие.
Есть ли жизнь на Марсе?
Возможно. В 2015 году аэрокосмическое агентство NASA опубликовало фотографии марсианских гор с темными полосами у их подножия (фото выше). Они появляются и пропадают в зависимости от сезона. Дело в том, что эти полосы являются неопровержимым доказательством наличия на Марсе воды в жидкой форме. Ученые не могут со стопроцентной уверенностью сказать, имелись ли такие особенности у планеты в прошлом, но наличие воды на планете сейчас открывает множество перспектив.
Например, наличие воды на планете способно оказать большую помощь, когда человечество наконец-то соберет пилотируемую миссию на Марс (где-то после 2024 года, по самым оптимистичным прогнозам). Астронавтам в этом случае придется везти с собой гораздо меньше ресурсов, так как все необходимое уже имеется на марсианской поверхности.
Многоразовые ракеты
Частная аэрокосмическая компания SpaceX, владельцем которой является миллиардер Илон Маск, смогла после нескольких попыток осуществить мягкую посадку отработанной ракеты на удаленно управляемую плавучую баржу, находящуюся в океане.
Все прошло настолько гладко, что теперь посадка отработанных ракет для SpaceX рассматривается рутинной задачей. Кроме того, это позволяет компании экономить миллиарды долларов на производстве ракет, так как теперь их можно просто перебрать, заново заправить и повторно использовать (и не один раз, в теории), вместо того чтобы просто топить где-то в Тихом океане. Благодаря этим ракетам человечество стало сразу на несколько шагов ближе к пилотируемым полетам на Марс.
Гравитационные волны
Гравитационные волны – это рябь пространства и времени, двигающаяся со скоростью света. Они были предсказаны еще Альбертом Эйнштейном в его общей теории относительности, согласно которой масса способна искривлять пространство и время. Гравитационные волны могут создаваться черными дырами, и их в 2016 году смогли обнаружить с помощью высокотехнологичного оборудования лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории, или просто LIGO, подтвердив тем самым столетнюю теорию Эйнштейна.
Это действительно очень важное открытие для астрономии, так как оно доказывает большую часть общей теории относительности Эйнштейна и позволяет с помощью таких приборов, как LIGO, в перспективе определять и следить за событиями огромных космических масштабов.
Система TRAPPIST
TRAPPIST-1 – это звездная система, расположенная приблизительно в 39 световых годах от нашей Солнечной системы. Что делает ее особенной? Немногое, если не учитывать ее звезду, обладающую в 12 раз меньшей массой по сравнению с нашим Солнцем, а также как минимум 7 планет, оборачивающихся вокруг нее и расположенных в так называемой зоне Златовласки, где потенциально может существовать жизнь.
Вокруг этого открытия, как и полагается, сейчас идут жаркие споры. Доходит даже до заявлений о том, что система может быть совсем не пригодной для жизни и ее планеты выглядят скорее как неприглядные выезженные космические булыжники, нежели наши будущие межпланетные курорты. Тем не менее система заслуживает абсолютно всего того внимания, которое сейчас к ней приковано. Во-первых, находится она не так далеко от нас – всего в каких-то 39 световых годах от Солнечной системы. В масштабе космоса – за углом. Во-вторых, в ней есть три землеподобные планеты, находящиеся в обитаемой зоне и являющиеся, пожалуй, лучшими на сегодня целями для поиска внеземной жизни. В-третьих, на всех семи планетах может быть жидкая вода – ключ к жизни. Но вероятность наличия оной выше всего именно на трех планетах, которые находятся ближе к звезде. В-четвертых, если жизнь там на самом деле есть, то подтвердить мы это сможем, даже не отправляя туда космическую экспедицию. Телескопы вроде JWST, который собираются запустить в следующем году, помогут решить этот вопрос.
За 15 лет с начала нового тысячелетия люди и не заметили, что попали в иной мир: мы живем в другой Солнечной системе, умеем ремонтировать гены и управлять протезами силой мысли. Ничего этого в XX столетии не было
Генетика
Геном человека полностью секвенирован
Робот сортирует ДНК человека в чашках Петри для проекта The Human Genome
Проект «Человеческий геном» (The Human Genome Project
) начался в 1990 году, в 2000-м был выпущен рабочий черновик структуры генома, полный геном - в 2003 году. Однако и сегодня дополнительный анализ некоторых участков еще не закончен. В основном он был выполнен в университетах и исследовательских центрах США, Канады и Великобритании. Секвенирование генома имеет решающее значение для разработки лекарств и понимания того, как устроено человеческое тело.
Генная инженерия вышла на новый уровень
В последние годы был разработан революционный метод манипуляции ДНК при помощи так называемого CRISP -механизма. Эта методика позволяет избирательно редактировать определенные гены, что раньше было невозможно.
Математика
Доказана теорема Пуанкаре
В 2002 году российский математик Григорий Перельман доказал теорему Пуанкаре, одну из семи задач тысячелетия (важные математические проблемы, решение которых не найдено в течение десятков лет). Перельман показал, что исходная трехмерная поверхность (если в ней нет разрывов) обязательно будет эволюционировать в трехмерную сферу. За эту работу он получил престижную «медаль Филдса», аналог Нобелевской премии в математике.
Астрономия
Открыта карликовая планета Эрида
Впервые Эриду сфотографировали еще 21 октября 2003 года, но заметили на снимках только в начале 2005-го. Ее открытие стало последней каплей в спорах о судьбе Плутона (продолжать ли его считать планетой или нет), что изменило привычный образ Солнечной системы (см. стр. 142–143).
Обнаружена вода на Марсе
В 2005 году аппарат «Марс Экспресс» Европейского космического агентства обнаружил большие залежи водяного льда недалеко от поверхности - это очень важно для последующей колонизации Красной планеты.
Физика
Глобальное потепление - быстрее, чем ожидалось
В 2015 году ученые из Всемирного центра мониторинга ледников при Цюрихском университете (Швейцария) под руководством доктора Михаэля Цемпа, работая совместно с коллегами из 30 стран, установили, что темп таяния ледников на Земле к настоящему времени, по сравнению c усредненными показателями за XX век, вырос в два-три раза.
Обнаружена квантовая телепортация
Такая телепортация отличается от телепортации, о которой любят говорить фантасты, - при ней материя или энергия не передаются на расстояние. Эксперименты по передаче квантовых состояний на большие расстояния были удачно проведены за последние 15 лет не менее чем десятком научных групп. Квантовая телепортация очень важна для создания сверхзащищенных шифров и квантовых компьютеров.
Экспериментально подтверждено существование графена
Его двумерная (толщиной в один атом) кристаллическая решетка проявляет необычные электрофизические свойства. Впервые графен был получен Андреем Геймом и Константином Новоселовым в 2004 году (Нобелевская премия за 2010-й). Его планируется использовать в электронике (в сверхтонких и сверхбыстрых транзисторах), композитах, электродах и т. д. Кроме того, графен - второй по прочности материал на свете (на первом месте - карбин).
Доказано существование кварк-глюонной плазмы
В 2012 году эксперименты физиков, работающих с ускорителем RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), попали в Книгу рекордов Гиннесса с формулировкой «за самую высокую температуру, полученную в лабораторных условиях». Сталкивая ионы золота на ускорителе, ученые добились возникновения кварк-глюонной плазмы с температурой 4 триллиона °С (в 250 тысяч раз горячее, чем в центре Солнца). Спустя примерно микросекунду после Большого взрыва Вселенная была наполнена как раз такой плазмой.
Найден бозон Хиггса
Существование этой элементарной частицы, отвечающей за массу всех прочих частиц, теоретически было предсказано Питером Хиггсом еще в 1960-х годах. А найдена она была во время экспериментов на Большом адронном коллайдере в 2012-м (за что Хиггс, совместно с Франсуа Энглером, получил Нобелевскую премию 2013 года).
Биология
Людей поделили на три энтеротипа
В 2011 году ученые из Германии, Франции и нескольких других исследовательских центров доказали, что по генетике населяющих нас бактерий люди делятся на три категории, или энтеротипа. Энтеротип человека проявляется в разной реакции на еду, лекарства и диеты, и потому стало ясно, что никаких универсальных рецептов в этих областях существовать не может.
Создана первая синтетическая бактериальная клетка
В 2010 году ученые из Института Крейга Вентера (был одним из лидеров гонки по расшифровке человеческого генома) создали первую полностью синтетическую хромосому с геномом. Когда ее встроили в бактериальную клетку, лишенную генетического материала, она начала функционировать и делиться по предписанным новым геномом законам. В перспективе синтетический геном позволит создавать вакцины против новых вирусных штаммов за часы, а не за недели, производить эффективное биотопливо, новые пищевые продукты и т. д.
Удачно записаны и перезаписаны воспоминания
Начиная с 2010 года несколько исследовательских групп (США, Франция, Германия) научились записывать в мозг мышей ложные воспоминания, стирать реальные, а также превращать приятные воспоминания в неприятные. До человеческого мозга дело пока не дошло, но осталось недолго.
Получены «этичные» (не из эмбрионов) плюрипотентные стволовые клетки
В 2012 году Синъя Яманака совместно с Джоном Гёрдоном стали лауреатами Нобелевской премии за открытие 2006 года - получение плюрипотентных стволовых клеток мыши путем эпигенетического перепрограммирования. За последующее десятилетие не менее десятка научных групп добились впечатляющих успехов в данной области, в том числе с человеческими клетками. Это предвещает скорые прорывы в терапии рака, регенеративной медицине, а также в клонировании человека (или его органов).
Палеонтология
Впервые обнаружены мягкие ткани динозавра
Мэри Швейцер руководила научной группой, которая описала коллаген, выделенный из бедренной кости Tyrannosaurus reх
Молекулярный палеонтолог Университета Северной Каролины Мэри Швейцер в 2005 году в окаменевшей конечности подростка-тираннозавра из Монтаны (возрастом 65 млн лет) обнаружила мягкие ткани. Ранее считалось, что любые белки разложатся максимум за несколько тысяч лет, поэтому никто их в окаменелостях и не искал. После этого мягкие ткани (коллаген) были обнаружены и в других древнейших образцах.
У людей обнаружены гены неандертальцев и «денисовского человека»
Участники международного симпозиума «Переход к верхнему палеолиту в Евразии: культурная динамика и развитие рода Homo
» осматривают место раскопок в центральном зале Денисовой пещеры
Из работ двух научных групп стало ясно, что от 1 до 3% генома среднестатистического европейца или азиата восходит к неандертальцам. Но у каждого современного индивидуума присутствуют несхожие неандертальские аллели (различные формы одного и того же гена), поэтому общая сумма «неандертальских» генов куда выше, до 30%. «Наследники» неандертальцев (скрещивание происходило около 45 тысяч лет назад) - в основном европейцы; у азиатов в геноме присутствуют следы скрещивания с еще одним гоминидом - «денисовским человеком». Самые «чистые» Homo sapiens - уроженцы Африканского континента.
Медицина
По дыханию распознана ранняя стадия рака легких
Год назад группа израильских, американских и британских ученых разработала устройство, которое способно точно идентифицировать рак легких и определить, в какой стадии он находится. Основой устройства стал анализатор дыхания со встроенным наночипом NaNose
, способный «вынюхать» раковую опухоль с 90-процентной точностью, даже когда раковый узелок практически незаметен. В скором времени стоит ожидать анализаторов, которые смогут по «запаху» определять и другие виды рака.
Разработано первое полностью автономное искусственное сердце
Специалисты американской компании Abiomed разработали первое в мире полностью автономное постоянное искусственное сердце для имплантаций (AbioCor ). Искусственное сердце предназначено для пациентов, у которых невозможно лечение собственного сердца или имплантация донорского.
Бионика
Созданы биомеханические устройства и протезы, контролируемые усилием мысли
Американец Зак Вотер испытал бионический ножной протез, поднявшись по лестнице на 103-й этаж небоскреба Уиллис-тауэр, расположенного в Чикаго
В 2013 году появились первые опытные образцы «умных» протезов с обратной связью (эмуляцией осязательных ощущений), которые позволяют человеку чувствовать то, что «ощущает» протез. В 2010-х годах созданы и отдельные от человека устройства, управляемые только через мысленный интерфейс (иногда с инвазивными контактами, но чаще это похоже на головной обруч с сухим электродом), - компьютерные игры и тренажеры, манипуляторы, транспорт и пр.
Электроника
Перейден петафлопсный барьер
В 2008 году новый суперкомпьютер в Лос-Аламосе (США) заработал со скоростью более квадриллиона (тысяча триллионов) операций в секунду. Следующий барьер, эксафлопсный (квинтиллион операций в секунду) будет достигнут в ближайшие годы. Системы с такой невероятной скоростью необходимы в первую очередь для высокопроизводительных вычислений - обработки данных научных экспериментов, климатического моделирования, финансовых операций и т. д.
Фото: Alamy, SPL, Newscom / Legion Media, SPL / Legion Media (X2), Photo courtesy of North Carolina State University, Reuters / Pix- Stream, Александр Кряжев / РИА Новости, Reuters / Pix-Stream, Michael Hoch, Maximilien Brice / © 2008 CERN, for the benefit of the CMS Collaboration, AP / East News