Найважливіші наукові
відкриття 2014
Омолодження за допомогою крові, еволюція динозаврів, маніпуляція пам'яттю і посадка "Розети" на комету.
ТСН.uа представляє найкращі наукові відкриття.
ТСН.uа представляє найкращі наукові відкриття.
Авторитетний науковий журнал Science опублікував думку своєї редакції щодо головних наукових проривів 2014 року. Тижневик робить це вже більше п'ятнадцяти років. Зрозуміло, що думка редакторів Science суб'єктивна, і через декілька років, можливо, головним науковим досягненням 2014 року назвуть відкриття, яке взагалі обійшли увагою. Про це попереджає у своїй вступній статті й шеф-редактор журналу Марсія Мак-Натт.
1
Осідлати комету
Головною науковою подією року стала висадка спускного апарата Philae на поверхню комети Чурюмова-Герасименко, відкриту українцями.
Попри складні умови роботи у відкритому космосі й управління з Землі через апарат Rosetta, зонд провів всі заплановані виміри. Тут прорив одразу в усіх параметрах.
Навіть попри сумні неполадки з деякими системами, десятирічна подорож через шість з половиною мільярдів кілометрів із використанням Землі та Марсу в якості гравітаційних пращ і точне потрапляння в потрібне місце - вже заслуговують найвищої оцінки.
Попри складні умови роботи у відкритому космосі й управління з Землі через апарат Rosetta, зонд провів всі заплановані виміри. Тут прорив одразу в усіх параметрах.
Навіть попри сумні неполадки з деякими системами, десятирічна подорож через шість з половиною мільярдів кілометрів із використанням Землі та Марсу в якості гравітаційних пращ і точне потрапляння в потрібне місце - вже заслуговують найвищої оцінки.
До комет земні апарати літали вже як мінімум півдюжини разів, але то були прольоти, що дозволяють робити спостереження протягом максимум кількох годин. Тут же "Розетта" наблизилася до кометі й стала рухатися по її орбіті у безпосередній близькості від неї.
Це дозволило місяцями спостерігати всі метаморфози, що відбуваються з космічним тілом із наближенням до Сонця й віддаленням від нього. Ну а посадка в умовах мікрогравітації заслуговує просто захоплення.
Перед місією ESA створило розкішний фільм про те, чому "Розетта" полетіла до комети. Один із двох героїв короткометражки - ірландський актор Ейдан Гіллен. Фільм "Амбіції" розповідає про постапокаліптичну планету, на якій люди за допомогою магії можуть створити Сонячну систему.
Це дозволило місяцями спостерігати всі метаморфози, що відбуваються з космічним тілом із наближенням до Сонця й віддаленням від нього. Ну а посадка в умовах мікрогравітації заслуговує просто захоплення.
Перед місією ESA створило розкішний фільм про те, чому "Розетта" полетіла до комети. Один із двох героїв короткометражки - ірландський актор Ейдан Гіллен. Фільм "Амбіції" розповідає про постапокаліптичну планету, на якій люди за допомогою магії можуть створити Сонячну систему.
Несподівано з'ясувалося, що комета Чурюмова-Герасименко вміє "співати". Щоб почути цей спів, потрібно було збільшити частоту звуку в 10 тисяч разів. Із чим пов'язаний такий феномен, поки невідомо. Припускають, що ефект викликають електрично заряджені частинки, що випускаються космічним об'єктом під час руху.
Наукове значення цієї місії, на думку авторів рейтингу, важко переоцінити: інформацію, отриману з "Розетти", вони називають "рогом достатку". Але головне, що з'ясувалося: якщо комети й принесли воду на Землю, то це були не комети типу 67Р.
Як змогли встановити вчені, її співвідношення водень/дейтерій зовсім інше, ніж на Землі, й вже одне це відкидає цілий масив гіпотез про походження життя на нашій планеті.
Як змогли встановити вчені, її співвідношення водень/дейтерій зовсім інше, ніж на Землі, й вже одне це відкидає цілий масив гіпотез про походження життя на нашій планеті.
2
Народження птахів
Друге місце було віддано роботі одразу декількох дослідних груп, що присвячена аналізу появи птахів у процесі еволюції динозаврів.
Після цих робіт, все ніби стало на свої місця, і тепер зрозуміла послідовність перетворення кошмару парку юрського періоду на вишуканого лебедя чи мудрого ворона.
Головне, що було зроблено за два десятиліття досліджень, присвячених перетворенню динозаврів у пернатих, стосуються того, що спочатку пера з'являлися для чого завгодно, тільки не для польоту.
Масштабне дослідженим виявило й стоншення кісток (426 видів в одному з досліджень), і взагалі зменшення цих страшних тварюк у розмірі, що дозволило їм колись пережити удар Чикскулубського астероїда.
Після цих робіт, все ніби стало на свої місця, і тепер зрозуміла послідовність перетворення кошмару парку юрського періоду на вишуканого лебедя чи мудрого ворона.
Головне, що було зроблено за два десятиліття досліджень, присвячених перетворенню динозаврів у пернатих, стосуються того, що спочатку пера з'являлися для чого завгодно, тільки не для польоту.
Масштабне дослідженим виявило й стоншення кісток (426 видів в одному з досліджень), і взагалі зменшення цих страшних тварюк у розмірі, що дозволило їм колись пережити удар Чикскулубського астероїда.
3
Вічно молодий
Третій науковий прорив, визначений командою журналу Science, вражає ще більше.
Мова йде про те, що молода кров, введена в старий організм, може повернути назад процес старіння. Цікаво те, що новині вже близько 150 років.
Саме тоді вчені висловили гіпотезу про існування такого ефекту, з'єднавши шкірою стару і молоду мишей.
На початку нульових вже цього століття в кров старим гризунам стали вливати стовбурові клітини молодих, поєднуючи дві кровоносні системи, що призвело до регенерації м'язів у старих мишей.
В цьому році з'ясувалося, що у молодої крові є фактор під назвою GDF11, який, згідно з одним дослідженням, здатний омолоджувати серця, збільшувати м'язову силу і провокувати зростання нейронів у мозку.
Приблизно про те ж й інша робота, яка показала, що молода кров поліпшує у власників старої просторову пам'ять.
Все це поки випробовують на мишах. Але вже зараз подібні експерименти проводяться й над людьми - 18-річними добровольцями та людьми похилого віку, що страждають хворобою Альцгеймера, які отримують ін'єкції плазми крові від більш молодих донорів.
Вже через рік дослідники обіцяють опублікувати перші результати роботи.
Мова йде про те, що молода кров, введена в старий організм, може повернути назад процес старіння. Цікаво те, що новині вже близько 150 років.
Саме тоді вчені висловили гіпотезу про існування такого ефекту, з'єднавши шкірою стару і молоду мишей.
На початку нульових вже цього століття в кров старим гризунам стали вливати стовбурові клітини молодих, поєднуючи дві кровоносні системи, що призвело до регенерації м'язів у старих мишей.
В цьому році з'ясувалося, що у молодої крові є фактор під назвою GDF11, який, згідно з одним дослідженням, здатний омолоджувати серця, збільшувати м'язову силу і провокувати зростання нейронів у мозку.
Приблизно про те ж й інша робота, яка показала, що молода кров поліпшує у власників старої просторову пам'ять.
Все це поки випробовують на мишах. Але вже зараз подібні експерименти проводяться й над людьми - 18-річними добровольцями та людьми похилого віку, що страждають хворобою Альцгеймера, які отримують ін'єкції плазми крові від більш молодих донорів.
Вже через рік дослідники обіцяють опублікувати перші результати роботи.
4
Повстання машин
Четвертий науковий прорив, визначений редакцією Science, може, й не надихає, але вражає. Створено програмне забезпечення, що дозволяє роботам діяти в кооперації з іншими "братами", абсолютно без впливу людини.
Одна з груп зуміла організувати тисячу роботів розміром з п'ятикопійчану монету таким чином, щоб вони самостійно формували собою букви, примітивні фігури тощо. Друга, третя і четверта зробили те саме, тільки з іншими наборами. Однак тут варто пам'ятати: головне для людей, що вимагається від штучного розуму, - контроль над ним.
Неконтрольований штучний розум може почати працювати проти нас. І про це не раз попереджали вчені сучасності. Зокрема, побоювання щодо прогресу штучного інтелекту висловлювали Елон Маск та Стівен Хокінг.
Одна з груп зуміла організувати тисячу роботів розміром з п'ятикопійчану монету таким чином, щоб вони самостійно формували собою букви, примітивні фігури тощо. Друга, третя і четверта зробили те саме, тільки з іншими наборами. Однак тут варто пам'ятати: головне для людей, що вимагається від штучного розуму, - контроль над ним.
Неконтрольований штучний розум може почати працювати проти нас. І про це не раз попереджали вчені сучасності. Зокрема, побоювання щодо прогресу штучного інтелекту висловлювали Елон Маск та Стівен Хокінг.
Стівен Хокінг
Такий розум візьме ініціативу на себе і стане сам себе вдосконалювати зі все зростаючою швидкістю. Можливості людей обмежені занадто повільною еволюцією, ми не зможемо змагатися зі швидкістю машин і програємо.
Елон Маск
Ми повинні бути вкрай обережні зі штучним розумом. Теоретично він може бути небезпечніше за ядерну зброю. Зі штучним інтелектом ми викликаємо демона, оскільки це одна з найбільш серйозних загроз для існування людства
Однак далеко не всі дотримуються такої песимістичної точки зору. "Я думаю, що ми залишимося господарями створюваних нами технологій ще дуже й дуже тривалий час, і вони допоможуть нам вирішити безліч світових проблеми", - вважає творець веб-додатку Cleverbot Ролло Карпентер.
5
Імітація роботи мозку
П'яте за важливістю, з точки зору Science, наукове досягнення в майбутньому цілком може стати першим на багато сотень років, а може виявитися і дрібницею: фахівці IBM створили софт, що копіює архітектуру людського мозку.
Людський мозок - це, грубо кажучи, 100 млрд клітин, сполучених 100 трлн синапсів. Створений командою IBM чіп ThrueNorth містить 5,4 млрд транзисторів, які з'єднані між собою 256 млн "синапсів".
Тобто, насправді, все це поки що не схоже на "оригінал". Але це питання часу, як запевняють вчені.
Створеному процесору потрібно не більше енергії, ніж слухового апарату, при цьому він може справлятися з обчисленнями, з якими не можуть впоратися сучасні суперкомп'ютери, зазначають вчені.
Електронні "нейрони" чіпу, зокрема, здатні давати сигнал, коли якийсь тип даних, наприклад, світло, перетинає певний поріг, і при паралельній роботі ці "нейрони" починають організацію отриманих даних.
Людський мозок - це, грубо кажучи, 100 млрд клітин, сполучених 100 трлн синапсів. Створений командою IBM чіп ThrueNorth містить 5,4 млрд транзисторів, які з'єднані між собою 256 млн "синапсів".
Тобто, насправді, все це поки що не схоже на "оригінал". Але це питання часу, як запевняють вчені.
Створеному процесору потрібно не більше енергії, ніж слухового апарату, при цьому він може справлятися з обчисленнями, з якими не можуть впоратися сучасні суперкомп'ютери, зазначають вчені.
Електронні "нейрони" чіпу, зокрема, здатні давати сигнал, коли якийсь тип даних, наприклад, світло, перетинає певний поріг, і при паралельній роботі ці "нейрони" починають організацію отриманих даних.
6
Ліки від діабету
Шостий прорив - хороша новина для майбутніх діабетиків. Через більш ніж два десятиліття після того, як у світі були відкриті ембріональні стовбурові клітини, після вкрай повільного і невпевненого розвитку в цьому напрямку, 2014 рік приніс світові одразу дві успішні роботи, в яких ембріональні стовбурові клітини вдалося перетворити на клітини, "схожі" на бета-клітини імунного механізму, особливо важливі у боротьбі з цукровим діабетом першого типу.
7
Печерне графіті
Сьоме відкриття року - археологічне. Дивовижні наскальні графіті в печерах острова Сулавесі, які давно вражали дослідників і відносили нас на 10 тисяч років назад, раптом виявилися як мінімум на 30 тисяч років старіше. І це може серйозно відкоригувати всю історію людства.
Це означає, що люди почали рухатися з Африки в бік Австралії та Азії одночасно з міграціями в Європу й на Близький Схід, де аналогічні твори мистецтва почали з'являтися приблизно в той же час.
Це означає, що люди почали рухатися з Африки в бік Австралії та Азії одночасно з міграціями в Європу й на Близький Схід, де аналогічні твори мистецтва почали з'являтися приблизно в той же час.
Історія перевідкриття людей, які жили неподалік від незвичайних "хоббітів" острова Флорес, була викладена в журналі Nature цієї осені. Публікація роботи стала черговим підтвердженням на користь гіпотези, яка зараз набирає популярність.
Згідно з цією теорію, Австралія і Південно-Східна Азія були колонізовані предками сучасних людей, що залишили Африку приблизно 100 тисяч років тому, - одночасно або навіть раніше, ніж Європа та Близький Схід.
Згідно з цією теорію, Австралія і Південно-Східна Азія були колонізовані предками сучасних людей, що залишили Африку приблизно 100 тисяч років тому, - одночасно або навіть раніше, ніж Європа та Близький Схід.
8
Згадати все
На восьме місце списку журналісти Science поставили досить яскраве досягнення, яке багатьом може здатися небезпечним і сумнівним з етичної точки зору: люди навчилися маніпулювати пам'яттю мишей за допомогою світла.
Є така майже новонароджена наукова методика під назвою оптогенетика, за допомогою якої досліджують роботу нервових клітин, впроваджуючи в їхню мембрану спеціальні молекули, що реагують на порушення світла.
З її допомогою вчені змогли стирати у мишей пам'ять про трагічні спогади.
Досягнення вчених може втілити в життя раніше ідеї, які раніше здавалися фантастичними ідеї.
Ми могли спостерігати їх, наприклад, у фільмах "Початок", "Вічне сяйво чистого розуму" або "Згадати все". Однак дослідникам доведеться неабияк потрудитися, щоб людина змогла скористатися такою "опцією".
Є така майже новонароджена наукова методика під назвою оптогенетика, за допомогою якої досліджують роботу нервових клітин, впроваджуючи в їхню мембрану спеціальні молекули, що реагують на порушення світла.
З її допомогою вчені змогли стирати у мишей пам'ять про трагічні спогади.
Досягнення вчених може втілити в життя раніше ідеї, які раніше здавалися фантастичними ідеї.
Ми могли спостерігати їх, наприклад, у фільмах "Початок", "Вічне сяйво чистого розуму" або "Згадати все". Однак дослідникам доведеться неабияк потрудитися, щоб людина змогла скористатися такою "опцією".
9
Підйом CubeSat
На дев'ятому місці мініатюрні супутники серії Cubesat. Такі кубики з площею сторони не більше 10 кв. сантиметрів. Десять років тому вони працювали в якості навчального посібника для студентів у їхніх лабораторіях, а в цьому році вийшли у відкритий космос.
Можливості кожного з цих кубиків не дуже вражають, однак разом, зібрані сотнями, вони здатні вести спостереження, які часом недоступні навіть великим супутникам.
Їх можна масово запускати в міру потреби з цих самих "великих" супутників, і, скажімо, з борту МКС, якщо сильно знадобиться. Більшість CubeSat мають один або два наукових прилади, деякі мають невеликі висувні антени і сонячні батареї.
Можливості кожного з цих кубиків не дуже вражають, однак разом, зібрані сотнями, вони здатні вести спостереження, які часом недоступні навіть великим супутникам.
Їх можна масово запускати в міру потреби з цих самих "великих" супутників, і, скажімо, з борту МКС, якщо сильно знадобиться. Більшість CubeSat мають один або два наукових прилади, деякі мають невеликі висувні антени і сонячні батареї.
10
Генетичний алфавіт
На останньому десятому місці списку розмістився креатив учених: до чотирьох літер генетичного алфавіту - А, С, Т і G - науковці додали ще дві. Називаються вони X та Y. У живому світі їх не зустрінеш, тільки в штучному варіанті головного "лабораторного песика" генетиків - бактерії Escherichia coli.
І зроблено це аж ніяк не для приколу: вчені таким чином сподіваються кодувати за допомогою своєї штучної ДНК білки, яких немає в природі, але які могли б дуже допомогти в лікуванні хвороб, які сьогодні вважаються невиліковними.
Як не дивно, але саме цьому пункту рейтингу читачі Science віддали найбільшу перевагу. Редакція журналу вперше за весь час провела подібне опитування, і ось який несподіваний результат вона отримала.
І зроблено це аж ніяк не для приколу: вчені таким чином сподіваються кодувати за допомогою своєї штучної ДНК білки, яких немає в природі, але які могли б дуже допомогти в лікуванні хвороб, які сьогодні вважаються невиліковними.
Як не дивно, але саме цьому пункту рейтингу читачі Science віддали найбільшу перевагу. Редакція журналу вперше за весь час провела подібне опитування, і ось який несподіваний результат вона отримала.
