Ученые весь год занимались чем-то непонятным в таинственных лабораториях, заставленных приборами с лампочками и стрелочками. Чего за год добились эти странные и очень умные люди в белых халатах? Дмитрий Мамонтов, научный редактор журнала «Популярная механика» (popmech.ru), рассказал нам о самых важных научных итогах года.
Посадка на комету Чурюмова-Герасименко
Самое освещаемое прессой событие года. Разработчикам из Европейского космического агентства, безусловно, есть чем гордиться. Космический аппарат Rosetta начали проектировать в середине 1990-х, когда даже не было понятно, возможна ли в принципе посадка на столь малое (по космическим меркам) космическое тело на столь далеком расстоянии. Разработка самого аппарата продолжалась почти десятилетие, а потом еще десять лет он летел к своей цели, с которой встретился в 400 миллионах километров от Земли. Но и цель была амбициозная: изучить процессы, которые происходят по мере приближения кометы к Солнцу, и узнать, наконец, откуда на Земле появилась вода (считается, что ее на нашу планету занесли кометы).
К сожалению, посадка модуля Philae прошла не слишком гладко: не сработал двигатель, который должен был «прижать» аппарат к поверхности кометы,и гарпуны, которые должны были закрепиться на поверхности, не удалось отстрелить. В результате посадочный модуль два раза отскакивал от поверхности, и приземлился в тени, так что возможности зарядить аккумуляторы с помощью солнечных батарей не осталось (ученые надеются,что при приближении к Солнцу ситуация изменится). Тем не менее, заряда хватило на целый ряд научных экспериментов, результаты которых были переданы на Землю. После обработки этих данных ученые сделали вывод,что кометы — пришельцы с окраин Солнечной системы — не являются источниками земной воды. Так что вопрос о происхождении воды пока остается открытым, следующий на очереди кандидат — это астероиды,большие камни, летающие во внутренней части Солнечной системы.
Эликсир молодости
Веками алхимики и философы искали способ омолодиться, но успехом их поиски не увенчались. Многие из них считали, что все дело — в крови. И,как показывают современные исследования, они были не так уж и далеки от истины. Исследователи медицинского факультета Стэнфордского университета показали, что переливание плазмы крови от молодых мышей улучшает память и способности к обучению у старых грызунов. Правда,ученые пока не смогли установить, какое именно вещество в составе плазмы так благотворно воздействует на мозг старых мышей (а точнее,на ту часть, которая называется гиппокамп), но активно занимаются этими поисками. Находка сулит серьезные возможности по продлению интеллектуального активного возраста и защиту от болезни Альцгеймера.
Вспомнить все
Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего, используя технику работы с мозгом, которая называется оптогенетика (включение и выключение нейронов с помощью световых сигналов, подаваемых по оптическому волокну), смогли впервые стереть воспоминания лабораторной крысы (об ударе током). А потом — вновь записать их обратно в мозг. Эта техника позволит изучить механизмы работы памяти с такой точностью, о которой ученые раньше даже не могли мечтать. До прикладных аспектов еще придется ждать многие десятилетия, но этот подход, без всякого сомнения, может привести к настоящей революции в психиатрии: подумайте о возможности стереть самые страшные кошмары простым нажатием кнопки.
Внеземные океаны
Без воды нет жизни. По крайней мере, известной нам жизни — такова современная научная точка зрения. Именно поэтому одной из основных задач марсианских и лунных роверов является поиск воды. Нахождение ее следов в виде льда или в минералах, с точки зрения науки, будет являться признаком того, что в этом месте когда-то могла быть жизнь. Поэтому любые новости об обнаружении воды (в основном в виде льда) привлекают горячее внимание научного сообщества. Водяной лед обнаружен на Луне, Марсе,а также спутниках планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Существовало множество предположений того, что на некоторых из этих спутников есть и жидкая вода, но их не удавалось подтвердить, пока в этом году не были опубликованы новые данные гравитационной съемки, выполненной аппаратом NASA Cassini, согласно которым под ледовым покровом толщиной 30−40 километров Энцеладе (спутник Сатурна) находится океан жидкой соленой воды. А это означает, что там (гипотетически) есть все условия для существования жизни. Конечно, не братьев по разуму, но хотя бы простейших бактерий.
Генетические лекарства
Бактерии тоже болеют — вирусами. Но всего лишь несколько лет назад биологи обнаружили, что у бактерий есть некое подобие адаптивного иммунитета. Система, названная CRISPR/Cas9, действует примерно так же,как служба безопасности в каком-нибудь казино, где на стенке висят фотографии лиц клиентов «нон грата». У вирусов, конечно, нет лиц, но есть«генетические отпечатки пальцев», по которым бактерия их распознает и обезвреживает. Эта система очень точно наводится и разрезает ДНК или РНК в нужном месте, и к тому же позволяет делать это не только в лабораторных условиях, но и в живом организме. Поэтому важным научным достижением является эксперимент ученых из Массачусетского технологического института, которые в марте 2014 года смогли скорректировать с помощью CRISPR/Cas9 дефектный ген, вызывающий редкое заболевание печени (тирозинемию) у живой взрослой мыши — простой единичной инъекцией. Это гигантский шаг вперед по направлению к лекарствам, способным лечить многие генетические заболевания у людей(хотя до этого пока еще далеко).
Лечение сахарного диабета
В мире насчитывается 35 миллионов больных сахарным диабетом (СД) I типа. У этих людей иммунная система ошибочно распознает вырабатывающие важный гормон инсулин бета-клетки как «чужаков» и уничтожает их. А без инсулина организм не может усвоить глюкозу. До открытия инсулина больные СД I типа (пик заболеваемости приходится на возраст 10−15 лет) были обречены на недолгую и довольно мучительную жизнь. Сейчас их качество жизни практически не отличается от такового у обычных людей — при условии, что они регулярно измеряют уровень глюкозы в крови и делают инъекции инсулина. Они привязаны к этому пожизненно,другого лечения пока не существует. Но в этом году исследователи из Гарварда сделали очень важный шаг в этом направлении — они смогли вырастить из эмбриональных стволовых клеток человека бета-клетки,способные вырабатывать инсулин. Теперь они работают над защитой бета-клеток от иммунной системы, и когда эта задача будет решена, СД I типа,возможно, перестанет быть пожизненным приговором.
Гигантский сибирский вирус
Раньше, как известно, все было больше — и люди, и животные. А в наше время все измельчали — и это касается не только рубля, но и, скажем,вирусов. Представьте себе изумление французских ученых из Университета Экс-Марсель, когда они обнаружили в образце почвы из зоны вечной мерзлоты вирус, названный ими Pithovirus Sibericum. И что еще более интересно, вирус размером 1,5 микрона (сравним с некоторыми бактериями), пролежавший в замороженном виде 30 тысяч лет, удалось «оживить»! Не правда ли, как в каком-то фильме ужасов? Впрочем, не стоит волноваться — этот вирус поражает лишь амеб. С другой стороны, кто знает,какие сюрпризы таит вечная мерзлота, подтаивающая в результате глобального потепления?
Расширение генетического кода
Все создания в живой природе, от бактерий до человека — используют один и тот же генетический код, состоящий из «букв», обозначающих азотистые основания. Всего таких букв пять, их комбинации определяют синтез аминокислот (которых всего двадцать), из которых строятся белки. И вот теперь в этот созданный миллиардами лет эволюции конструктор лего,ученые Института Скриппс смогли добавить в генетический алфавит еще две дополнительные «буквы», которые позволяют синтезировать 172 аминокислоты. Кроме того, им удалось создать бактерии с новым,расширенным генетическим кодом. Правда, пока эти бактерии не способны размножаться самостоятельно.
Далекая луна
Тридцать лет назад считалось, что с Земли невозможно увидеть планеты в других звездных системах (экзопланеты). Однако с тех пор технологии и научные методы стали гораздо более совершенными, и подобные планеты стали открывать десятками и сотнями. Сейчас экзопланет насчитывается чуть меньше двух тысяч. Сначала это были гиганты, ну, а потом настала очередь и небольших планет земного типа. А вот теперь международная группа астрономов, объединяющая ученых из Японии, США и Новой Зеландии, объявила о возможном открытии первой экзолуны — спутника далекой планеты.
Думать как человек
Сразу несколько групп исследователей и инженеров добились в этом году серьезных успехов в разработке процессоров, построенных по образцу и подобию человеческого мозга. Команда из Стэнфорда создала чип Neurocore, исследователи IBM Research — чип TrueNorth, а ученые из Гейдельбергского университета — чип HICANN. Эти чипы имеют множество «нейронов» и связей между ними — синапсов, в результате чего в некоторых задачах способны показывать фантастическое быстродействие при фантастически малом же энергопотреблении. В основном это как раз те задачи, которые решает человеческий мозг— обработка сигналов от многочисленных датчиков и распознавание образов. Такие чипы очень пригодятся для роботизированных систем общественной безопасности,мониторинга окружающей среды и других.
http://www.cosmo.ru/lifestyle/society/samye-vazhnye-nauchnye...
