Самые важные научные достижения 2014 года

Посадка на комету

Ведущие научные издания сходятся на том, что горячо обсуждаемая посадка зонда «Филы» на комету Чурюмова-Герасименко и стала самым значимым достижением года.

Напомним, что миссия Европейского космического агентства «Розетта» была запущена еще в 2004 году, а в 2014-м, то есть через 10 лет полета, прибыла, наконец, к конечному пункту назначения — комете 67Р/Чурюмова-Герасименко, находящейся в 400 млн км от Земли.

Посадка на комету зонда «Филы» не обошлась без некоторых проблем (не сработал двигатель на жидком азоте и гарпуны с ледовыми якорями), тем не менее зонд все-таки «прикометился».

Ученые смогли сделать цветные фотографии Чурюмова-Герасименко, а главное — провести измерения изотопного состава воды. Последние позволили сделать поистине сенсационный вывод: долгопериодические кометы семейства Юпитера из пояса Койпера, по всей видимости, не являются источником земной воды. Это означает, что теория о том, что вода на нашу планету была занесена кометами, вероятно, неверна. Но у подобных теорий остаются еще и астероиды внутренней Солнечной системы, которые все-таки могли стать источником земной воды. Если когда-нибудь выяснится, что это не так — ученым, скорее всего, придется признать, что вода на Земле была изначально, с самого момента ее зарождения.

Генетический алфавит

Все организмы, живущие на нашей планете, используют один и тот же генетический код, который состоит из букв А, Т, G и C, обозначающих азотистые основания. Комбинации этих «букв» определяют синтез двадцати аминокислот — строительных кирпичиков белков. В этом году ученые из Института Скриппс добавили к генетическому алфавиту еще две буквы — X и Y.

Таким образом, комбинации этих букв теперь позволят синтезировать не 20, а 172 аминокислоты для строительства белков. Причем ученым уже удалось создать (!) бактерии с таким расширенным генетическим кодом. Пока, правда, эти бактерии не способны размножаться, но о том, какие невиданные перспективы могут сулить дальнейшие исследования в этой области, говорить не приходится: вероятно, это создание новых микроорганизмов и лечение неизлечимых заболеваний.

Внеземные океаны

Поиск воды на других планетах (или их спутниках), особенно в жидком состоянии, является одной из самых важных целей всевозможных космических миссий. Это и понятно, ведь наличие воды в жидком состоянии может предполагать наличие внеземной жизни.

О том, что на спутнике Сатурна — Энцеладе (так же, как и на спутнике Юпитера — Европе) существует подледный океан, ученые, как известно, подозревали давно. Но именно в этом году были опубликованы результаты обработки данных гравитационной съемки, сделанной аппаратом Cassini с 2010 по 2012 год. Благодаря им ученые смогли однозначно заявить: под толщей (30-40 км) льда Энцелада находится соленый океан жидкой воды.

Позже подобный океан был обнаружен и на другом спутнике Сатурна — Титане, но вода в нем настолько соленая, что ученые сомневаются, что там может выжить хоть что-то живое. А вот в водных недрах Энцелада, по мнению исследователей, вполне могут жить, по крайней мере, бактерии — по сути, инопланетяне.

Средство Макропулоса

Эликсир молодости ищут не только давно, но и постоянно. Многие философы и алхимики еще с давних времен полагали, что большую роль здесь играет кровь. И были не так уж далеки от истины — в этом году специалисты Стэнфордского университета выяснили, что «молодая» кровь действительно решает многое.

Их эксперименты показали, что при переливании плазмы молодых мышей мышам-старичкам у последних значительно улучшается память и способности к обучению. Правда, ученым пока неизвестно, какое именно вещество плазмы столь благотворно влияет на «престарелых» мышей, но определенные особенности результатов экспериментов позволяют сделать предварительный вывод: по-видимому, это какой-то белок.

Разумеется, ни о каких экспериментах на людях речи пока не идет, но при благоприятных результатах подход стэнфордских исследователей, возможно, станет настоящим лекарством, которое сможет продлить интеллектуальную жизнь человека, навсегда покончив с проявлениями возрастного слабоумия.

Лечение сахарного диабета

Больные сахарным диабетом составляют действительно гигантскую цифру, если говорить о ней в мировом масштабе — на сегодняшний день это около 350 млн человек. Порядка 10% из них больны сахарным диабетом I типа — в основном это подростки и очень молодые люди (пик заболеваемости приходится на возраст 10-15 лет). Причины этого аутоиммунного заболевания толком неизвестны до сих пор, поэтому часто диагноз сахарный диабет I типа в свое время означал смертный приговор, который «приводился в исполнение» не сразу, но неизбежно.

После появления генно-инженерного инсулина жизнь таких людей почти не отличается от жизни всего остального человечества, за исключением того, что больные сахарным диабетом I типа вынуждены повсюду носить с собой инсулин и делать каждодневные инъекции. Но в этом году специалистам из Гарварда удалось вырастить из эмбриональных стволовых клеток человека бета-клетки, которые способны вырабатывать инсулин. Прежде чем разработать технологию внедрения подобной схемы в организм человека, необходимы дополнительные исследования, однако, когда они будут завершены — у всех диабетиков I типа, возможно, появится шанс навсегда избавиться от своего заболевания.

Супермощные компьютеры

В 2014 году одновременно несколько групп ученых создали компьютерные чипы, способные, вероятно, произвести новую техническую революцию.

Это исследователи из Стэнфордского университета, создавшие чип Neurocore, группа из Гейдельбергского университета с чипом HICANN и исследователи IBM Research — чип TrueNorth. Все эти творения, подобно нашему мозгу, оснащены множеством «нейронов» и «синапсов», поэтому способны показывать ошеломляющие результаты при столь же ошеломляюще малом энергопотреблении (чипы, созданные до этого, могли выполнять сверхсложные задачи, однако энергия, которую они потребляли при этом, в тысячи раз превышала энергозатраты, используемые человеческим мозгом при аналогичных задачах).

В основном к таким задачам относятся те, за которые ответственно правое полушарие нашего мозга, — обработка сенсорных сигналов от многочисленных датчиков и распознавание образов. Отметим, что с задачами левого полушария (ответственного за аналитическое мышление) успешно справляются обычные компьютеры.

Манипулирование воспоминаниями

При использовании оптогенетических методов (оптогенетика — очень молодой и чрезвычайно перспективный метод биологического исследования) исследователям из Калифорнийского университета впервые удалось начисто стереть из памяти условный рефлекс крысы, который был предварительно создан у нее с помощью удара током.

Но этого мало — после проведенного «форматирования» ученым удалось вновь записать в мозг несчастной крысы тот же рефлекс. Разумеется, о подобных манипуляциях с памятью в отношении человека речи пока не идет, но кто знает — может быть, когда-нибудь кинофильмы «Вспомнить все» или «Люди в черном» вовсе не покажутся нам фантастикой.

Роботы атакуют?

О компьютерах, которые удалось сделать значительно умнее с меньшими энергозатратами, мы уже упоминали. Но поумнели и роботы. В этом году было создано программное обеспечение, которое позволяет роботам взаимодействовать друг с другом без какого-либо контроля со стороны человека. Тысячи роботов размером с пятикопеечную монету смогли самостоятельно сформировываться в буквы, примитивные фигуры и т. п. элементы.

Многие полагают, что все это может стать первым шагом воплощения в жизнь и сюжета фильма «Терминатор».

Самая древняя живопись

В индонезийской пещере на острове Сулавеси была найдена, вероятно, самая древняя наскальная живопись всех времен и народов. Возраст некоторых из этих произведений доисторического «искусства» может достигать 40 тыс. лет.

На стенах пещеры можно найти изображения диких копытных животных и трафаретные рисунки кистей рук.

Столь древняя находка — не просто удивительный факт, она способна изменить взгляд на развитие всего человеческого искусства в целом, а значит, и становление человека как такового — развитие его интеллекта, цивилизации и морали.

Гигантский вирус

Этот вирус длиной 1,5 мкм (сопоставим по размеру с некоторыми бактериями) обнаружили в сибирской мерзлоте французские и российские ученые в марте этого года. Подобные вирусы — не сенсация, ранее ученые уже находили большие вирусы, но такой гигант найден впервые. Возраст вируса, названного Pithovirus sibericum, составляет ни много ни мало 30 тыс. лет.

Самое интересное, что вирус удалось оживить. Бояться, впрочем, не следует — специалисты уверяют: вирус способен заражать лишь амеб.