Наука – двигатель прогресса. 14 невероятных научных открытий десятилетия

1. ГЕНОМ НЕАНДЕРТАЛЬЦА ПОКАЗЫВАЕТ, ЧТО ОНИ СКРЕЩИВАЮТСЯ С СОВРЕМЕННЫМИ ЛЮДЬМИ // 2010

Около 19 лет назад биолог Дамиан Лабуда из Университета Монреаля обнаружил неизвестный фрагмент ДНК на Х-хромосоме неафриканских народов. Однако он не смог определить, как он появился в геноме человека. В 2010 году другая группа исследователей секвенировала геном неандертальца, и вместе с ним исследователи обнаружили тот же самый фрагмент ДНК, который обнаружил Лабуда. Фрагмент ДНК не сделал бы межвидовой скачок от неандертальца к Homo Sapiens, если бы они не скрещивались вскоре после того, как современные люди мигрировали из Африки. Хотя дальнейшие исследования, проведенные Университетом Берна в Швейцарии, показали, что дети рождаются в результате этих межвидовых союзов менее чем в 2% случаев. Около 2% в геноме евразийских народов принадлежит неандертальцу.

2. ЛЕЧЕНИЕ ВИЧ РАССМАТРИВАЕТСЯ КАК ПРОФИЛАКТИКА ПЕРЕДАЧИ ЗАБОЛЕВАНИЯ // 2011

Получив результаты исследования HPTN 052, Сеть испытаний по профилактике ВИЧ обнаружила, что антиретровирусная терапия (АРТ) для людей, инфицированных ВИЧ, также резко снижает скорость передачи вируса. Исследование заняло около 10 лет. Когда ВИЧ-положительные участники начали АРТ на ранней стадии - то есть у них все еще была довольно здоровая иммунная система - передача вируса их ВИЧ-отрицательным сексуальным партнерам снизилась на 93 процента. Когда ВИЧ на любой стадии был полностью подавлен из-за лечения, передачи не наблюдалось. Результаты исследования HPTN 052 подчеркивают важность лечения как профилактики, показывая, что независимо от стадии вируса лечение АРТ может ингибировать передачу и направить нас на путь ликвидации ВИЧ и СПИДа в целом.

3. ФИЗИКИ НАКОНЕЦ-ТО НАШЛИ БОЗОН ХИГГСА // 2012

В 2012 году физики наконец обнаружили бозон Хиггса – примерно через 50 лет после его теоретического обоснования. Названный «частицей бога», он отвечает за увеличение массы всех других частиц, позволяя им объединиться и стать чем-то большим, подобно звездам. Используя большой адронный коллайдер в CERN в Швейцарии, исследователи подтвердили открытие двумя разными детекторами. Питер Хиггс, который впервые предположил, что этот конкретный бозон может существовать в 1964 году, был там, чтобы испытать восторг открытия. После идентификации бозона Хиггса стандартная модель физики элементарных частиц, за которой было около 500 лет работы и объясняющей фундаментальные силы Вселенной, была, наконец, завершена.

4. РОВЕР НАСА ПРИЗЕМЛЯЕТСЯ НА МАРСЕ // 2012

В 2012 году НАСА с триумфом высадило марсоход с плутониевым двигателем под названием «Любопытство». Это был компактный аппарат с невероятно сложной технологией, научная лаборатория на колесах, которая отправилась бы через Красную планету, чтобы увидеть, что она может найти. Он отправил обратно потрясающие снимки марсианских ландшафтов, собрал образцы почвы и проверил их химический состав, исследовал геологические формации, наблюдал атмосферные события и даже снял фотографии двух лун Марса, затмевающих солнце.

5. ИММУНОТЕРАПИЯ ОТКРЫВАЕТ НОВЫЙ ПУТЬ ЛЕЧЕНИЯ РАКА // 2013

Борьба с раком часто бывает долгой, трудной и дорогой, но иммунотерапия может предложить больше надежды. Этот процесс переворачивает традиционные методы борьбы с раком - теперь вместо того, чтобы лечить опухоли химиотерапевтическими препаратами, лечение использует иммунную систему пациента для самостоятельной борьбы с опухолями, как если бы она атаковала любой другой патоген. Этот метод может идти двумя путями: либо Т-клетки пациента (клетки, нацеленные на болезни) высвобождаются для уничтожения рака путем удаления белкового рецептора, который подавляет их активность в борьбе с болезнями, либо модифицированные Т-клетки вводятся в кровоток пациента. Исследования в области иммунотерапии показали многообещающие результаты сокращения опухолей и полной ремиссии, особенно при трудно поддающихся лечению раках легких. Иммунотерапевтические препараты не будут работать для каждого пациента, но исследователи продолжают исследовать и модифицировать свои подходы благодаря этому открытию.

6. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ПОКАЗЫВАЮТ, ЧТО ПТИЦЫ ПРОИЗОШЛИ ОТ ДИНОЗАВРОВ // 2014

В течение четырех лет ученые изучили 48 видов птиц – группы, которые представляли все основные типы современных птиц - и упорядочили, собрали и сравнили их геномы. Это был самый большой набор данных о птицах в истории , и в результате исследователи наконец смогли поддержать общепринятую веру: птицы произошли от динозавров. Первые линии современных птиц датируются около 100 миллионов лет, но их удивительное биологическое разнообразие появилось в течение примерно 10 миллионов лет сразу после того, как большинство динозавров вымерло 66 миллионов лет назад. Результаты исследования являются еще одним доказательством того, что вымирание динозавров позволило птицам, млекопитающим и другим формам жизни быстро развиваться и диверсифицироваться.

7. НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ СДЕЛАЛА ПОТРЯСАЮЩИЕ ФОТОГРАФИИ ПЛУТОНА // 2015

Когда автоматическая межпланетная станция НАСА «Новые горизонты» впервые передала на Землю высококачественные цветные фотографии Плутона и Харона, одной из пяти лун карликовой планеты, крупным планом, они вызвали как трепет, так и удивление. Теперь мы можем детально увидеть поверхность планеты во всей ее зазубренной, замерзшей, горной и наполненной пропастью славе. Но мы также узнали, что в недавней истории ландшафт постоянно обновлялся, поэтому кратеров и пятен, обнаруженных на других планетах, мало на Плутоне и Хароне. Ученые все еще исследуют то, что смогло сгладить эти поверхности.

8. CRISPR-CAS9 РЕВОЛЮЦИОНИЗИРУЕТ ГЕННУЮ ИНЖЕНЕРИЮ // 2015

Ученые редактируют гены с 1970-х годов. Но в 2015 году этот процесс стал намного проще с введением кластерных регулярных межпространственных коротких палиндромных повторов или CRISPR -Cas9. Эта технология позволяет ученым генетически сконструировать любой живой организм, от сельскохозяйственных культур и насекомых до животных и людей, путем точного удаления и замены фрагментов нежелательной ДНК с помощью белка под названием Cas9. CRISPR не был без противоречий, хотя эта технология дает нам возможность создавать дизайнерских детей - с определенными генами, отредактированными до рождения. Но этично ли это? Мы можем исправить генетические заболевания или изменить цвет глаз, но это не обязательно означает, что мы должны это делать.

9. ДРЕВНИЙ ПРЕДОК ЧЕЛОВЕКА HOMO NALEDI РАСШИРЯЕТ НАШЕ ГЕНЕАЛОГИЧЕСКОЕ ДРЕВО // 2015

В 2013 году два спелеокера обнаружили сокровищницу человеческих костей в пещере Восходящей звезды в Южной Африке. Они связались с палеоантропологом Ли Бергером, который затем с командой из шести ученых извлек кости и изучил их в течение следующих двух лет, в конечном счете, обнаружив и объявив в 2015 году новый вид древнего предка человека. У Homo naledi были маленькие мозги, четко выраженные линии бровей, апишевые тазовые кости, человеческие руки, плоскостопие и маленькие зубы. Интересно, что у 250 000-летних костей есть черты, характерные для австралопитека , жившего около 2 миллионов лет назад, что говорит о том, что Homo Naledi может быть ответвлением рода Homo. В пещере находилось более 1500 окаменелостей и Бергер считает, что это было частью ритуала погребения, чтобы оставить там мертвых родственников.

10. AI БЬЕТ ЧЕЛОВЕКА В ИГРЕ GO // 2016

Древней игре стратегии под названием Go более 2500 лет, и она значительно сложнее, чем шахматы. И до 2016 года люди-игроки всегда имели преимущество над искусственным интеллектом, который не мог вычислить, как победить реального человека. В том же году подразделение Google DeepMind разработало новую систему искусственного интеллекта под названием AlphaGo. Система сохранила около 30 миллионов ходов в своей памяти, которые люди играли в игру, и была способна правильно предсказать следующий ход человека в 57% случаев. В первом публичном турнире AlphaGo он топнул другую компьютерную систему, в которую играл; на своих следующих публичных турнирах он уничтожил действующего чемпиона Европы по Go Фань Хуэя и чемпиона мира по Go Ли Седола. Исследователи сразу же начали задумываться о том, как еще можно использовать новую продвинутую технологию ИИ.

11. ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН // 2016

Основываясь на своей общей теории относительности, Альберт Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн – волн, движущих энергию по всей вселенной подобно электромагнитному излучению, – в 1916 году. Однако они оставались неуловимыми в течение следующего столетия – до 2016 года, когда команда ученых нашла первые прямые доказательства того, что они существуют. Доказательства были получены уникальным способом: раздался звуковой сигнал, когда две черные дыры на расстоянии миллиарда световых лет врезались друг в друга. Столкновение деформировало ткань пространства-времени, вызвав звук. Эти гравитационные волны выполнили последнее предсказание Эйнштейна и увенчались 40-летней работой ученых.

12. ЗЕМЛЯ ПЕРЕЖИВАЕТ СВОИ ПЯТЬ САМЫХ ЖАРКИХ ЛЕТ ЗА ВСЮ ИСТОРИЮ НАБЛЮДЕНИЙ // 2014-2018

Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) отслеживало изменения климата и температуры с 1880 года, и никогда раньше его ученые не видели таких температур. Период с 2014 по 2018 год отличается тем, что он является самым жарким за всю историю наблюдений благодаря антропогенному изменению климата. Кроме того, в те же годы ни на одном месте на Земле не было рекордных холодных температур. И последствия продолжающегося изменения климата являются серьезными: резкие неожиданные изменения погоды и катастрофические события, такие как усиление наводнений, лесные пожары, засухи и многое другое. Экстремальные температуры и таяние ледяных шапок теперь настолько серьезны, что их можно увидеть даже из космоса.

13. АСТРОНОМЫ СНИМАЮТ ПЕРВУЮ ФОТОГРАФИЮ ЧЕРНОЙ ДЫРЫ // 2019

Трудно изучать то, чего вы никогда не видели – просто спросите всех исследователей, которые работали над черными дырами за последние 200 лет. Но благодаря телескопу Event Horizon, исследователям черной дыры больше не приходится бороться без визуального эффекта. В этом году телескоп запечатлел первую в мире фотографию сверхмассивной черной дыры в центре галактики M87. Она похожа на яркое кольцо света, окружающее центральный темный круг, саму дыру, в которую всасывается огромное количество гравитации. Изображение прокладывает путь ученым, чтобы точно определить, как началась Вселенная, а также ее возможный конец.

14. FDA ОДОБРЯЕТ ДОЛГОСРОЧНОЕ ЛЕЧЕНИЕ МУКОВИСЦИДОЗА // 2019

Около 90 процентов пациентов с муковисцидозом – прогресссирующим, угрожающим жизни генетическим заболеванием, поражающим дыхательную и пищеварительную системы - имеют мутацию в гене CFTR, называемую F508del. И до этого года у них не было вариантов лечения. В 2019 году, спустя 30 лет после того, как ген был идентифицирован, FDA одобрило первый препарат для лечения генетической причины заболевания, а не только симптомов, давая новую надежду пациентам с муковисцидозом. Клинические испытания нового препарата показали значительное улучшение функции легких у участников. Возможно, еще нет широко применяемого лекарства от этой болезни, но исследование приближает перспективы его появления.