10 главных научных достижений десятилетия
Наука и технологии развиваются очень быстро. Легко забыть о том, что еще несколько лет назад мы не знали о многих общеизвестных сегодня фактах.
За последнее десятилетие произошло немало открытий в физике, биологии и астрономии. Конечно, полноценно оценить их важность мы сможем только по прошествии нескольких десятилетий. Впрочем, многие последствия видны уже сегодня.
Вот некоторые и самых нашумевших научных достижений уходящего десятилетия.
2010: первая синтетическая «жизнь»
В начале десятилетия ученые сумели размыть грань между рукотворным и созданным природой — они создали первый организм с синтетическим геномом.
Courtesy of Science/AAAS
Исследователи из института J. Craig Venter Institute собрали геном бактерии Mycoplasma mycoides из более чем миллиона пар оснований ДНК. Затем искусственно созданный подсадили другой бактерии — Mycoplasma capricolum — которую заранее лишили ДНК. Вскоре внутренности M. capricolum начали использовать инструкции синтетического генома, размножаясь так, как это делала бы M. mycoides.
За прошедшие годы ученые сумели продвинуться в своих исследования. В 2016 году был «собран» самый маленький синтетический микроб, всего с 473 генами. В 2017 году исследователи анонсировали создание пяти синтетических хромосом дрожжей. Их конечная цель — заместить все 16 хромосом дрожжей синтетическими аналогами, которыми можно будет управлять для выполнения конкретных задач. К примеру, для массового производства антибиотиков или выращивания мяса.
2011: терапия ВИЧ
Сегодня многие люди, находящиеся в условиях высокого риска заражения ВИЧ, просто каждый день поют таблетку, которая сильно снижает риск. Одобрен этот препарат был лишь 2012 году. И подтолкнуло к такому решению огромное исследование, опубликованное в 2011 году.
Sebastian Kaulitzki/Shutterstock
Журнал Science назвал то исследование «прорывом года». Заслуженно. Впервые с 1994 году был найден новый способ предотвращения передачи ВИЧ от человека к человеку. (В 1994 году ученые нашли фармпрепарат, предотвращающий передачу ВИЧ от зараженной матери к эмбриону.)
Исследование началось в 2005 году. Результаты, опубликованные в 2011 году были лишь промежуточными, но сыграли роль. Ученые сообщили о 96% снижении количества случаев передачи ВИЧ. Исследование продлилось 10 лет. Его результаты были опубликованы в 2016 году в журнале The New England Journal of Medicine. Препарат показал 93% снижение количества случаев передачи ВИЧ.
2012: бозон Хиггса
В июле 2012 года ученые, работающие с крупнейшим ускорителем частиц на планете, сообщили об открытии последней частицы, предсказанной Стандартной моделью физики. Был найден бозон Хиггса.
Эту частицу ассоциируют с полем Хиггса — энергетическим полем, которое объясняет наличие массы у частиц. Частицы набирают массу, путешествуя через это трехмерное поле и провоцируя мельчайшие возмущения. Чем сильнее взаимодействие, тем больше масса. Когда поле испытывает сильное повышение энергии в конкретной точке, оно испускает бозон Хиггса. В 2013 году физики подтвердили, что годом ранее они действительно засекли неуловимую частицу.
Открытие частицы привело к возникновению новых вопросов. Частица оказалась чуть легче, чем было предсказано. То есть либо ошибка в расчетах, либо существует несколько видов бозона Хиггса. Возможно, существует более тяжелая версия бозона, которую мы пока не нашли. Именно этим поиском сегодня занимается БАК.
2013: Вояджер-1
Через почти что 35 лет полета мимо планет и спутников станция Вояджер-1 наконец-то покинула нашу систему. Это произошло в августе 2012 года. Ученые подтвердили событие в 2013 году.
NASA/JPL-Caltech
Станция покинула Землю в 1977 году. Последовавшие десять лет ушли на исследование Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и их спутников. В 2013 году аппарат передал нам данные, в которые прослеживались значительные изменения плотности электронов вокруг Вояджера-1. Это было главным признаком того, что аппарат вылетел за границу Солнечной системы.
По оценкам специалистов, Вояджер-1 продолжит отправлять нам информацию до 2025 года. А потом он замолкнет навсегда. Возможно, когда-нибудь на него наткнутся какие-нибудь инопланетные формы жизни. Вскрыв аппарат, они увидят золотую пластину и капсулу с фотографиями людей, картой Солнечной системы и другими подсказками о существовании цивилизации на Земле.
2014: Гравитационные волны
До 2014 года у ученых были лишь косвенные доказательства Большого взрыва — теории о зарождении нашей Вселенной, которая объясняет чрезвычайно быстрое расширение пространства, произошедшее 13,8 миллиарда лет назад. В 2014 году ученые впервые напрямую увидели доказательство этого расширения.
Доказательством стали гравитационные волны — буквальная рябь пространства-времени, сохранившаяся со времен первой доли секунды после Большого взрыва. Эти волны спровоцировали изменения в поляризации реликтового излучения. Изменения поляризации называют B-модами. Эти B-моды и засекли ученые с помощью телескопа BICEP2 в Антарктиде.
С тех пор гравитационные волны продолжают открывать нам тайны Вселенной. В частности, мы узнали о динамике столкновения черных дыр и встреч нейтронных звезд. Возможно, гравитационные волны даже помогут ученым наконец-то точно определить, с какой скоростью расширяется Вселенная.
2015: Первое CRISPR-редактирование человеческих эмбрионов
А в сфере медицины главным прорывом десятилетия стало, наверное, появление технологии редактирования генов CRISPR. Технология родилась из изучения защитных механизмов некоторых бактерий. Наборы повторяющихся последовательностей генов, связанных с ферментом Cas9, играют роль молекулярных ножниц.
Shutterstock
С помощью этой технологии ученые могут запросто стирать части ДНК живых существ и вставлять другие последовательности. Этот метод может помочь излечить генетические заболевания. А может, даже создавать младенцев на заказ.
Первый шаг в использовании технологии был сделан в 2015 году. Ученые из китайского Университета им. Сунь Ятсена впервые генномодифицировали человеческие эмбрионы. Эмбрионы не выжили, эксперимент лишь частично оказался успешным. Но зато он подтолкнул научное сообщество к обсуждению этической стороны таких экспериментов. Обсуждение продолжается по сей день.
2016: Экзопланеты в обитаемой зоне
Ближайшую к нам планету астрономы нашли в 2016 году. Она оказалась на расстоянии 4,2 светового года от нас, в потенциально обитаемой зоне своей звезды.
M. Kornmesser/ESO
Это не означает, что на Proxima b действительно есть живые организмы. “Обитаемой зоной” называется кольцо пространства у звезды, где температура достаточно высока и достаточно низка, чтобы на планете могла быть жидкая вода.
За прошедшие годы ученые засекли всполохи сильного излучения от звезды, что значительно снижает шансы существования на этой планете жизни, но в то же время они нашли немало других потенциально обитаемых экзопланет.
2017: Древнейшая окаменелость H.sapiens оттолкнула рождение нашего вида на 100 000 лет
Сколько тысячелетий представители Homo sapiens бродят по планете? В 2017 году мы узнали, что, как минимум, 300 000 лет.
Это на 100 000 лет дольше, чем считалось ранее.
Philipp Gunz, MPI EVA Leipzig (License: CC-BY-SA 2.0)
В пещере в Марокко на севере Африки ученые нашли 300 000-летние кости как минимум пяти индивидуумов. До этого древнейшими костями H.sapiens были кости с востока Африки. Считалось, что наш вид появился на востоке, а потом уже разбрелся по всему континенту. Теперь же звучат гипотезы о том, что H.sapiens появились одновременном по всему континенту.
2018: Первые выжившие CRISPR-дети
Всего через три года после первой генной модификации человеческих эмбрионов был сделан новый шаг — родились отредактированные дети. Год назад китайский ученый сообщил о рождении девочек-близняшек, чьи геномы были изменены с помощью CRISPR.
Он отредактировал ген CCR5, который, теоретически, должен снизить риск заболевания ВИЧ. Судя по опубликованным позже данным, он спровоцировал неизвестную мутацию вместо того, чтобы добиться известной. Неизвестно, как это скажется на девочках. Мировое сообщество ученых было настолько шокировано новостью, что дискуссии произошедшего до сих пор мелькают в новостных лентах. Остается только ждать. Сам ученый, кстати, пропал.
2019: Первый снимок окрестностей черной дыры
Мы знаем, что черные дыры существуют, потому что свет не способен преодолеть их притяжение, но эта же особенность делает эти объекты невидимыми. До этого года.
Event Horizon Telescope Collaboration
Впервые ученые сделали снимок окрестностей черной дыры. Звездой снимка стала черная дыра в центре галактики Messier 87. Диаметр этой дыры сопоставим с диаметром нашей Солнечной системы.
На снимке мы видим светящийся бублик материи в окрестностях горизонта событий. Теперь та же команда работает над созданием видео с черной дырой.
Источник: Funscience со ссылкой на Live Science.
