10 главных научно-технологических прорывов 2017 года

По традиции, конец года — это не только предпраздничная суета, но и время подводить итоги. И сфера науки здесь не исключение, ведь 2017 год, без преувеличения, был полон важных открытий, смелых анонсов и многообещающих инноваций. Не обошлось без трогательного прощания с зондом Кассини, фонтанирующего проектами Илона Маска и долгожданного боя роботов. Из всего этого потока прогрессивных и просто удивительных достижений мы решили вспомнить о тех, что чуть сильнее прочих всколыхнули мир учёных, прессу и умы обывателей. Что же такого выдающегося обнаружили и изобрели в 2017 году, читайте в нашем дайджесте.

Экзопланеты, на которых возможна жизнь

В уходящем году пресс-конференции НАСА как никогда напоминали сцены из фантастических фильмов, вроде «Интерстеллара». А как иначе, если речь идет об экзопланетах — объектах во Вселенной, которые вполне могут являться обитаемыми. Или, по крайней мере, подходить для этой роли. Так, в конце зимы мир узнал, что вокруг звезды из созвездия Водолея, по имени TRAPPIST-1, вращаются сразу семь землеподобных планет. И это всего лишь в каких-то 40 световых годах от нас!

Весь год данные об этой семёрке перепроверялись, обновлялись и уточнялись. На данный момент известно, что три из них находятся в зоне обитаемости. Это значит, что с большей долей вероятности на этих экзопланетах есть вода, в одном или даже нескольких известных состояниях. Пока что ученые, во-первых, с нетерпением ждут запуска нового космического телескопа имени Джеймса Уэбба, который, к слову, является самым мощным в мире и придет на замену легендарному Хабблу, что сможет предоставить более точные данные о потенциале обитаемости системы TRAPPIST-1.

Во-вторых, исследования экзопланет в этом году ознаменовались не только этой планетарной «семьей». В апреле команда специалистов из Европейской организации астрономических исследований (ESO) нашла лучшего кандидата на пристанище внеземной жизни.

Так, суперземля LHS 1140b находится в обитаемой зоне еще одного красного карлика из созвездия Кита и, судя по всему, располагает плотной структурой с железным ядром, а также водой.

Генное редактирование эмбриона человека

В этом году мы стали чуть ближе к тому, чтобы предотвращать развитие наследственных болезней на этапе развития плода. Основной инструмент, способный на такое волшебство, — это генное редактирование при помощи технологии CRISPR. Именно она позволяет буквально влезать в ДНК, удалять или преобразовывать нужные гены.

В июле американские генетики успешно удалили у эмбриона ген, вызывающий гипертрофическую кардиомиопатию — смертельно опасное заболевание сердца. Не отстают в этом деле и китайские ученые. Кстати, именно они первыми в мире опубликовали результаты экспериментов по генному редактированию эмбрионов человека. Но вот успешную модификацию генов они смогли провести только в минувшем октябре. Тогда генетики предотвратили у эмбриона развитие врождённой болезни — бета-талассемии. Обычно дети, рожденные с этим недугом, без пересадки костного мозга и постоянного переливания крови, не доживают и до 5 лет.

Кстати, только за минувший год в научных журналах появилось 8 новых работ, посвященных генному редактированию эмбрионов.

Восьмой континент Земли

Сразу оговоримся, что мы ведем речь не про безумное предложение одной частной космической компании считать Луну восьмым континентом. Здесь же мы вспомним о крайне интересном открытии геологов.

Так вот пока одни ученые продолжают изучать супервулкан Йеллоустоун или строят прогнозы относительно судьбы очевидно разваливающейся Антарктики, их новозеландские коллеги претендуют на звание первооткрывателей восьмого континента, который они, недолго думая, назвали Зеландией. Находится он, по оценкам ученых, к юго-востоку от Австралии и на 94% скрыт водой.

Любопытно, что замеры, сделанные со спутников, и данные гравиметрии свидетельствуют о том, что Зеландия — это не возвышенность океанической коры или подводный вулкан, а вполне себе континентальная структура, которая 100 млн лет назад отошла от суперматерика Гондвана.

Кстати, ученые настаивают на включении Зеландии в учебники географии в качестве несправедливо потерянного континента.

Лечение рака клетками собственной крови

Не может не радовать и тот факт, что с каждым годом совершенствуются технологии диагностирования и лечения онкологических заболеваний. И 2017-й здесь не стал исключением.

Американские медики выделились тем, что смогли вылечить больного лимфомой, введя ему препарат, синтезированный из крови самого пациента. А точнее, эффективное лекарство было сделано на основе клеток иммунной системы, входящих в состав крови. Спустя всего месяц после лечения, у пациента пропали признаки заболевания и была подтверждена устойчивая ремиссия. За последние три месяца аналогичные эксперименты показали, что в 37% случаев применения подобной технологии наступает полное избавление от рака лимфатической системы.

Вот-вот управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрит выход на медицинский рынок этого метода лечения. Проблема только в высокой стоимости препарата, поскольку для каждого пациента он изготавливается индивидуально — из собственных клеток крови.

Комната в пирамиде Хеопса

Пожалуй, именно это открытие выделяется сразу по нескольким параметрам. Во-первых, что-то мы не помним большого количества исследований, в работе над которыми египтологи объединились бы с физиками. Во-вторых, поле опубликования информации о неожиданной находке, уровень критики и попытки опровержения проявились с не меньшим сенсационным эффектом.

Напомним, в ноябре команда французских и японских ученых обнаружила загадочные пустоты в знаменитой великой пирамиде Хеопса. Сделано это открытие было благодаря использованию мюонного сканирования. Это что-то вроде рентгеновского скрининга, только через предмет пропускают частицы космического излучения. В ходе такого «просвечивания» пирамиды, в ней были найдены пустоты — неизвестные тайные комнаты. Хотя сами ученые не спешат говорить именно о некоем таинственном зале, ведь эти пустующие пространства в структуре пирамиды могут быть чем угодно. Однако добавить достоверности этой истории сможет только проникновение вглубь строения, а это мероприятие египетские власти согласовывать не спешат.

Гравитационные волны от слияния нейтронных звёзд

Иллюстрация слияния двух нейтронных звезд, источник: www.ligo.caltech.edu

Для очень и очень многих 2017-й определенно стал годом гравитационных волн.

Во-первых, Нобелевская премия по физике досталась трем ученым (Кипу Торну, Райнеру Вайссу и Барри Баришу) именно за открытие этих самых гравитационных волн. А во-вторых, именно уходящий год стал той вехой, когда ученые официально вошли в эпоху гравитационно-волновой астрономии.

Итак, начиная с прошлого года, благодаря экспериментам LIGO и VIRGO, ученым несколько раз удалось зарегистрировать столкновение черных дыр, являющееся источником «гравитационного ветра». Это достижение уже само по себе открывает новую страницу в изучении эволюции Вселенной. Но всё оказалось еще интереснее.

В октябре астрономические обсерватории сразу нескольких стран засекли оптический свет, рентгеновское излучение, радиоволны и гамма-лучи, источником которых было место, расположенное в 130 млн световых лет от нас. Судя по всему, это первый случай, когда наука зафиксировала гравитационные волны, порождённые слиянием нейтронных звёзд.

И это не просто важное наблюдение в копилку астрономии. Анализируя это явление, нам становится чуть более понятно, как вообще возникла большая часть тяжелых металлов, вроде золота, платины и урана, а также то, каким образом измерять скорость, с которой расширяется Вселенная.

Омоложение организма на клеточном уровне

Очередной тренд биомедицинских технологий в 2017-ом пополнился важными результатами. Тут мы поговорим об исследовании проблем старения и поиска средств, продлевающих жизнь.

Кроме публикации многообещающего исследования гарвардских генетиков, которым удалось всего за месяц довести физиологическое состояние мышечной ткани двухлетних мышей до параметров трехмесячного мышонка, мир узнал еще об одном удивительном эксперименте.

Ученым из Нидерландов также удалось в прямом смысле слова омолодить лабораторных грызунов. Они вывели препарат, воздействующий на клетки организма таким образом, что они просто перестают стареть.

Ранние исследования уже доказали, что стареющие клетки на самом деле довольно вредны для тканей вокруг них — они регулярно выделяют токсичные соединения под названием SASP, которые приводят к неблагоприятным изменениям.

Новое же инъекционное изобретение голландских биологов воздействует на отдельные белки и заставляет стареющие или больные клетки самоуничтожаться, при этом никак не затрагивая молодые и здоровые. В итоге у старых мышей стал заново расти мех, улучшилась работа почек и в два раза возросла выносливость.

Искусственный интеллект обходит человека

Для области технологий искусственного интеллекта 2017 год прошел под слоганом «А что еще искусственный интеллект научился делать лучше человека?». Давайте вкратце пройдемся по списку и убедимся, почему фигуры уровня Стивена Хокинга уже начинают предсказывать «восстание машин».

Итак, в этом году искусственный интеллект во что только ни обыграл человека: в шахматы, компьютерные игры, покер и даже сложную игру го. Он научился паркуру и сумо. А еще — обходить в интернете боты, троллить и распознавать фейковую информацию. Да что там говорить, если буквально месяц назад стало известно о нейросети, которая сама создает полноценные нейросети высокого качества!

А как насчет искусственного интеллекта, который может распознавать раковые клетки, вычислять самоубийц, писать книги и музыку, верно определять диагноз и предсказывать природные катаклизмы? Напомним, это все уже существует и неплохо работает.

Hyperloop в действии, или новый вид транспорта

Фото: Hyperloop Transportation Technologies

Модификация транспорта и транспортных систем — вот еще одно бурно развивающееся направление технологий. В 2017 году мы много слышали о совершенствовании электромобилей и всевозможных беспилотников. Но ни в коем случае нельзя оставить в стороне факт первого в истории успешного теста вакуумной системы Hyperloop.

Напомним, что Hyperloop — это технология сверхскоростного передвижения посредством вакуумных капсул. То есть в специальной трубе создается высокий вакуум, и транспортируемый объект перемещается в ней благодаря силе электромагнитного излучения. Именно так устроен принцип действия проекта Hyperloop One, который прошел успешные испытания минувшим летом. Тогда капсула успешно преодолела расстояние со скоростью 112 км/ч. По сути, мы уже с полным правом можем говорить о том, что человек создал новый вид транспорта.

Кстати, изобретателем этой концепции является Илон Маск. Именно он практически 5 лет назад предложил идею о непроницаемой магистрали, в которой поезд или его аналог может перемещаться на очень высоких скоростях от 400 до 1200 км/ч, поскольку движению не будет мешать трение о поверхность и сопротивление воздуха.

Уверенный курс на красную планету

Вот теперь Илона Маска мы почтим отдельной строчкой нашего дайджеста. Прежде всего за огромный шаг вперед его компании SpaceX, которая, вероятно, станет главным синонимом космических путешествий.

Кроме успешных запусков ракет этого активного игрока на поле межпланетных перемещений, мы наблюдаем и его планомерное подступление к Марсу — ключевому направлению ближайших экспедиций и полетов за пределы Земли.

Так, выступая в сентябре на Международном астрономическом конгрессе, Илон Маск объявил о том, что его компания фокусирует все свои ресурсы на работе над космическим кораблём, который уже в 2024 году отправит к Марсу пилотируемую миссию с людьми. А перед этим предстоит осуществить запуск грузового корабля в 2022 году.

Да, все это планы и проекции, но то, какой уровень качества нам уже продемонстрировали последние запуски ракет Falcon, позволяет воспринимать слова Маска всерьез. Один только недавний успешный пуск ракеты с многоразовой ступенью (то есть той, что уже побывала в космосе) дает ему полное право войти в десятку главных достижений уходящего года.