Каждый год крупнейшие научные журналы мира Science и Nature подводят итоги, выделяя основные прорывы и ученых, которые их обеспечили. Прошлый отчетный период был всецело посвящен COVID-19 и борьбе с ним – прочие темы были наглухо оттеснены в арьергард прививками и сопутствующими исследованиями. Какова ситуация в 2022 году, и как отразилась на ней международная обстановка?
Космический телескоп JWST и его дебют
Сразу несколько источников называет успехи этого чудо техники определяющим событием в науке за прошедшие двенадцать месяцев.
Во-первых, телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) — самый сложный и самый дорогостоящий из когда-либо созданных телескопов. НАСА вместе с европейскими и канадскими космическими агентствами трудились над ним 20 лет, претерпели массу неудач, ряд экспериментов повторяли вновь и вновь. В итоге стоимость оборудования перевалила за 10 млрд долларов. Вероятно, именно поэтому некоторые ученые называют его «позолоченным вундеркиндом» и «самой амбициозной обсерваторией».
Во-вторых, чтобы поднять статус телескопа, значимость его работы и оправдать объем финансовых вложений, 11 июля в прямом эфире из Белого дома его представил ни какой-то выдающийся ученый или космонавт, а Джо Байден. Что уже является достаточно неординарным событием. Президент США представил общественности первое изображение телескопа и вместе с миллионами телезрителей восхищался снимками тысяч галактик. Создатели «Уэбба» утверждают, что его камеры способны заглянуть далеко в прошлое, чтобы помочь понять, как формировался сегодняшний мир. Поэтому некоторые из галактик удалось запечатлеть такими, какими они были 13 миллиардов лет назад.
JWST еще в январе 2022 года достиг конечного пункта своего назначения -особое гравитационное место в космосе в 1,5 миллионах километров, известное как вторая точка Лагранжа, или L2. Там он должен провести около 20 лет, собирая данные о Вселенной. Астрономов ждет работа над интерпретацией этой информации, наблюдения экзопланеты и поиск основных претендентов на звание самой далекой из когда-либо виденных галактик.
Как донорами для людей стали свиньи, и что из этого вышло
В январе 2022 года в американском разнорабочем забилось сердце, пересаженное от генетически модифицированной свиньи. Когда читаешь эту новость, возникают как минимум два вопроса: чем смертельно больному мужчине не подходило человеческое сердце, и почему выбор пал именно в сторону кабана.
Ученые утверждают, что Дэвид Бэннет страдал терминальной стадией сердечного заболевания и должен был умереть в самом скором времени. Вероятно, донора среди людей не нашлось, поэтому разнорабочий согласился на участие в научном эксперименте. Только в Америке ежедневно умирают 17 пациентов, не дождавшихся органов.
Сегодня исследователи, которые проводили операцию, говорят об успешном результате, несмотря на то, что мужчина скончался через восемь недель после трансплантации. Впервые было продемонстрировано, что генетически модифицированное сердце животного может функционировать как человеческое без немедленного отторжения организмом. По словам ученых, это является первым шагом к спасению жизни людей.
Спустя пару месяцев две другие группы ученых в США сообщили, что пересадили людям почки свиней. Пациенты были официально объявлены умершими, так как у них не функционировал мозг. Органы не были отторгнуты, и исследователи уже заявили о желании сделать пересадку живым людям.
Дальше больше: в августе Financial times написал о том, в Йельском университете после «прокачки» через мертвых свиней специальной жидкости были восстановлены биологические функции животных, которые были мертвы более часа. Речь идет о клеточной активности во многих органах, включая печень, почки, мозг и сердце, а также восстановлении кровообращения. «Живая вода» содержала смесь 13 соединений, способствующих возрождению клеток и подавляющих воспаление. Ученые планируют использовать инновационную процедуру опять же для увеличения доступности донорских органов.
Как ИИ поможет в производстве новых вакцин
В сентябре ушедшего года самую прибыльную награду в мире науке - премию «Прорыв» в размере 3 млн долларов США – получили ученые, создавшие революционную систему искусственного интеллекта (ИИ) AlphaFold. В июле они объявили, что их разработка предсказала трехмерную структуру почти каждого известного вида белка на планете.
Что это дает? Ученые используют эти инструменты по созданию белков для решения самых различных задач: производство принципиально новых лекарств и вакцин, помощь при устойчивости к антибиотикам и других. По сути, это новая эра цифровой биологии.
Следующая станция – Луна
В ушедшем году самым популярным местом для космических путешествий стала Луна. Сначала, в августе, туда отправился зонд «Данури» из Южной Кореи. Он окажется на месте в январе и затем в течение года будет проводить там различные эксперименты.
В декабре попытать свои силы решила и Япония, отправив космический корабль. Спускаемый аппарат ispace M1 стремится стать первым среди конкурентов, который приземлится на поверхность спутника Земли в следующем году. Посадочный модуль будет нести два вездехода – из Японии и Объединенных Арабских Эмиратов.
Более широкую огласку получил запуск беспилотной капсулы «Орион» в рамках программы «Артемида» силами НАСА и Европейского космического агентства. Старт произошел в ноябре, и уже в декабре аппарат вернулся, доказав собственную пригодность в безопасной доставке людей на Луну. В ближайшие нескольких лет с его помощью ученые планируют доставить астронавтов на спутник Земли.
Есть вопрос: так ли это безопасна апробированная капсула, если учесть, что она лишь пролетела мимо Луны. А также, не вполне ясен следующий момент: если Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на поверхность Луны еще в 1969 году, а в 1972 году Сернан и Шмитт провели там почти 4 дня, проехали 35 км и привезли 110 кг грунта, то в чем тогда заключается революционность предстоящей миссии? В течение 50 лет человечество не вспоминало об этом, и вот опять.
Многолетний рис против глобального голода
По данным ООН, в 2021 году число голодающих людей в мире составило 828 млн, что на 46 млн больше, чем в 2020 году. Пандемия, а затем политический кризис привели к тому, что эта проблема еще более усугубилась. И решить ее, по мнению китайских ученых, могут многолетние злаковые.
Как известно, основные продовольственные культуры – пшеница, рис и кукуруза – сажаются и убираются ежегодно. Это несет с собой огромные траты на привлечение рабочих, использование техники и удобрений. Кроме того, такой подход наносит вред и экологии, так как почва под однолетними злаками склонна к эрозии.
Китай около 20 лет назад вывел многолетний сорт риса – PR23, и все эти годы занимался его усовершенствованием. И вот, наконец, азиатские ученые представили отчет, согласно которому выведенный сорт стал действительно урожайным и качественным. В этом году он стал способен давать столько же зерна, сколько обычный рис.
Что касается экономической составляющей, в первый год посадка и выращивание обходятся примерно одинаково, а уже на второй - финансовые затраты сократились вдвое.
Проблема года
Самым главным научным провалом года, по мнению научных журналов, является мировой энергетический кризис, к которому привела сложившаяся политическая обстановка, а также ее негативное влияние на сотрудничество исследователей из разных стран. Начиная с февраля 2022 года, зарубежные исследовательские организации стремительно разрывали связи с Россией, прекращали финансирование и сотрудничество, а журналы были вынуждены бойкотировать российских авторов. «Связи рушатся», - резюмирует редакция Science, добавляя в конце пару слов о надежде, что в грядущем году все наладится, и ученые снова смогут работать вместе на благо всего человечества. Оптимистичный прогноз, какие и принято давать по закону жанра в конце года - начала нового.