Интересные открытия в биологии 21 века. Самые значимые научные открытия XXI века

Агентство РИА Новости в честь Дня российской науки провело широкомасштабный опрос экспертов и составило список наиболее важных и наиболее ярких открытий, сделанных российскими учеными за последние 20 лет. Этот список не претендует на полноту и объективность, в него не вошли многие открытия, однако он дает представление о масштабах сделанного в постсоветской науке.

Сверхтяжелые элементы

Российские ученые именно в постсоветскую эпоху вырвались вперед в гонке за сверхтяжелыми элементами таблицы Менделеева. С 2000 по 2010 год физики из лаборатории имени Флерова в Объединенном институте ядерных исследований в подмосковной Дубне впервые синтезировали шесть самых тяжелых элементов с атомными номерами со 113 по 118.

Два из них уже официально признаны Международным союзом чистой и прикладной химии (ИЮПАК) и получили имена флеровий (114) и ливерморий (116). Заявка на открытие элементов 113, 115, 117 и 118 сейчас рассматривается в ИЮПАК.

«Возможно, что одному из новых элементов будет присвоено наименование «московий», - сказал РИА Новости замдиректора лаборатории Флерова Андрей Попеко.

Экзаваттные лазеры

В России создана технология, которая позволяет получить самое мощное световое излучение на Земле. В 2006 году в нижегородском Институте прикладной физики РАН была построена установка PEARL (PEtawatt pARametric Laser), основанная на технологии параметрического усиления света в нелинейно-оптических кристаллах. Эта установка выдала импульс мощностью 0,56 петаватта, что в сотни раз превосходит мощность всех электростанций Земли.

Сейчас в ИПФ планируют увеличить мощность PEARL до 10 петаватт. Кроме того, планируется запустить проект XCELS, который предполагает создание лазера мощностью до 200 петаватт, а в перспективе - до 1 экзаватта.

Такие лазерные системы позволят исследовать экстремальные физические процессы. Помимо этого, с их помощью можно инициировать термоядерные реакции в мишенях, на их основе можно создавать лазерные источники нейтронов с уникальными свойствами.

Сверхмощные магнитные поля

Физики из российского ядерного центра в Сарове под руководством Александра Павловского в начале 1990-х годов разработали метод получения рекордно мощных магнитных полей.

С помощью взрывных магнитокумулятивных генераторов, где взрывная волна «сжимала» магнитное поле, им удалось получить величину поля в 28 мегагаусс. Эта величина - абсолютный рекорд для искусственно полученного магнитного поля, она в сотни миллионов раз выше силы магнитного поля Земли.

С помощью таких магнитных полей можно исследовать поведение вещества в экстремальных условиях, в частности, поведение сверхпроводников.

Нефть и газ не закончатся

Пресса и экологи регулярно напоминают нам, что запасы нефти и газа вскоре - через 70-100 лет - подойдут к концу, это может привести к коллапсу современной цивилизации. Однако ученые из российского университета нефти и газа имени Губкина утверждают, что это не так.

Путем экспериментов и теоретических расчетов они доказали, что нефть и газ могут формироваться не в результате разложения органических веществ, как гласит общепринятая теория, а абиогенным (небиологическим) путем. Они установили, что в верхней мантии Земли, на глубинах 100-150 километров, существуют условия для синтеза сложных углеводородных систем.

«Этот факт позволяет говорить о природном газе (по крайней мере) как о возобновляемом и неиссякаемом источнике энергии», - сказал РИА Новости профессор Владимир Кучеров из университета имени Губкина.

Озеро Восток

Российским ученым принадлежит, возможно, последнее крупное географическое открытие на Земле - обнаружение подледного озера Восток в Антарктиде. В 1996 году совместно с британскими коллегами они открыли его с помощью сейсмического зондирования и радарных наблюдений.

Бурение скважины на станции Восток позволило российским ученым получить уникальные данные о климате на Земле за последние полмиллиона лет. Они смогли определить, как менялась температура и концентрация СО2 в далеком прошлом.

В 2012 году российским полярником удалось впервые проникнуть в это реликтовое озеро, которое было изолировано от внешнего мира около миллиона лет. Исследование образцов воды из него, возможно, приведет к открытию абсолютно уникальных микроорганизмов и позволит сделать выводы о возможности существования жизни за пределами Земли - например, на спутнике Юпитера Европе.

Мамонты - современники древних греков

Мамонты были современниками критской цивилизации и вымерли уже в историческое время, а не в эпоху каменного века, как считалось ранее.

В 1993 году Сергей Вартанян и его коллеги обнаружили останки карликовых мамонтов, рост которых не превышал 1,8 метра, на острове Врангеля, который, по всей видимости, был последним убежищем этого вида.

Радиоуглеродная датировка, проведенная с участием специалистов географического факультета Петербургского университета, показала, что мамонты обитали на этом острове до 2000 года до нашей эры. До того момента считалось, что последние мамонты жили на Таймыре 10 тысяч лет назад, однако новые данные показали, что мамонты существовали еще во времена минойской культуры на Крите, постройки Стоунхенджа и 11-й династии египетских фараонов.

Третий вид людей

Работа сибирских археологов под руководством академика Анатолия Деревянко позволила обнаружить новый, третий по счету вид человеческих существ.

До сих пор ученым было известно о двух высших видах древних людей - кроманьонцах и неандертальцах. Однако в 2010 году исследование ДНК из костей, найденных в Денисовой пещере на Алтае, показало, что 40 тысяч лет назад в Евразии вместе с ними жил третий вид, получивший имя денисовцев.

Метан и вода на Марсе

Хотя в постсоветский период России не удалось осуществить успешных самостоятельных межпланетных миссий, российские научные приборы на американских и европейских зондах и наземные наблюдения принесли уникальные данные о других планетах.

В частности, в 1999 году Владимир Краснопольский из МФТИ и его коллеги с помощью инфракрасного спектрометра на гавайском телескопе CFHT впервые зарегистрировали линии поглощения метана на Марсе. Это открытие стало сенсацией, поскольку на Земле основным источником метана в атмосфере являются живые существа. Эти данные затем были подтверждены измерениями с европейского зонда «Марс-Экспресс». Хотя марсоход Curiosity на данный момент не подтвердил присутствие метана в марсианской атмосфере, ученые не ставят точку в этих поисках.

Российский прибор ХЕНД на борту аппарата «Марс-Одиссей», созданный под руководством Игоря Митрофанова из Института космических исследований РАН, впервые показал, что у полюсов Марса и даже в средних широтах существуют огромные запасы подповерхностного водяного льда.

Следы миграций в мифах

Генетические исследования в последние годы позволили ученым узнать много нового о расселении и путях миграции людей на Земле. Российский историк и антрополог Юрий Березкин показал, что не менее впечатляющих результатов можно добиться, изучая фольклорно-мифологические тексты.

Он начал свою работу со сравнения мифологических мотивов у аборигенов Сибири и Америки, а затем включил в свои исследования данные о культурах едва ли не всех народов мира, что позволило нарисовать впечатляющую картину первичного расселения людей по земному шару.

Он доказал, что существуют устойчивые совпадения определенных мифологических мотивов в отдельных регионах, которые коррелируют с древнейшими перемещениями первобытных племен, что подтверждается данными археологии и генетики.

«Тем самым у нас появляется - впервые в истории науки - способ относительно точной оценки времени существования компонентов устной традиции, что решает целый ряд центральных проблем фольклористики или, по крайней мере, дает в руки исследователей ориентир для последующих разысканий», - сказал РИА Новости профессор Сергей Неклюдов из РГГУ.

Задача тысячелетия

Российский математик Григорий Перельман в 2002 году доказал гипотезу Пуанкаре - одну из семи «задач тысячелетия» из списка Математического института Клэя. Сама гипотеза была сформулирована еще в 1904 году, и ее суть сводится к тому, что трехмерный объект без сквозных отверстий топологически эквивалентен сфере.

Перельман смог доказать эту гипотезу, однако небывалую популярность в СМИ он получил тогда, когда отказался от премии в 1 миллион долларов от Института Клэя за это доказательство.

Наш мир – штука динамичная, и практически каждый день мы узнаём о новых интересных изобретениях, которые облегчают нашу жизнь, да и в целом способствуют прогрессу. Почти два десятилетия 21 века принесли немало значимых изобретений. О самых ярких из них мы и поговорим в этой статейке. Итак, вашему вниманию представляется ТОП-7 изобретений начала 21 века по версии сайт!

7 место. Большой адронный коллайдер

(БАК) – изобретение, породившее множество теорий заговора. Любители конспирологии находили взаимосвязь между запуском коллайдера и природными катаклизмами; убеждали общественность, что из-за его работы Землю поглотит чёрная дыра; даже есть мнение, что БАК на самом деле используется не по назначению, а для тайных экспериментов тайного правительства. Но в наш ТОП он попал не за это.

Большой адронный коллайдер – самая крупная экспериментальная установка.

Сущность работы Большого андронного коллайдера в том, что в его кольцах разгоняются и сталкиваются тяжёлые частицы, а изучение продуктов их распада позволяют делать множество открытий в области энергий. В частности, было открыт Бозон Хиггса, подтверждено существование топ-кварка и много других интересных вещей, которые навели немалый шум в мире физиков. Так что БАК – это одно из достижений, которое помогает нам познавать устройство нашего мира.

6 место. Космический корабль SpaceShipOne

Управляемый суборбитальный космический корабль, который может перевозить до 3-х пассажиров – такая характеристика дается аппарату SpaceShipOne. Под суборбитальной понимается высота более 100 км, а это уже космос. Сегодня космический корабль не используется, т.к. свои основные задачи он выполнил – принёс победу в конкурсе своим создателям (да был такой конкурс, где нужно было такой аппарат сварганить), и доказал, что космический туризм доступен уже сегодня. Всего SpaceShipOne совершил 17 полётов.

Сейчас активно дорабатывается SpaceShipTwo, который может перевозить 6 пассажиров и 2 пилотов. Тестируется он уже с 2010 года, и в ближайшее время компания-разработчик обещает совершить первый космический пассажирский перелёт. Правда стоить такое удовольствие будет немало.

5 место. Виртуальная и дополненная реальность

Oculus Rift – разработка, которая вывела виртуальную реальность на новый уровень. Эти очки виртуальной реальности по некоторым пунктам в несколько раз превосходят конкурентов. В особенности отмечается самая большая область видимости, наличие технологии отслеживания движений головы, безопасность для глаз, улучшенный эффект 3D, что в совокупности обеспечивает более глубокое погружение в виртуальную реальность. Oculus Rift должен стать наиболее доступным вариантом для любителей 3D-игр. Да и ведущие представители гейм-индустрии подготавливают новые игрушки, которые в первую очередь совместимы с Oculus Rift. В общем, можно ожидать, что эти очки виртуальной реальности скоро окончательно захватят свой сегмент рынка.

А это демонстрация технологии дополненной реальности с использованием очков Microsoft

Что касается дополненной реальности, то тут стоит отдать должное изобретению Google Glass. Несмотря на всю свою инновационность, должного признания этот гаджет не получил. Сейчас производство Google Glass приостановлено, но ожидается выход второго поколения этих очков. Дополненная реальность используется во многих сферах: в медицине, в обороне, обучении и, конечно же, в играх. В июле 2016 дополненная реальность привлекла к себе внимание с выходом , где данная технология взята за основу. Несомненно, эта технология будет развиваться, и наверняка облегчит нам жизнь. Кто знает, что там задумали в Google, ведь уже сегодня есть наработки линз дополненной реальности.

4 место. Протез, управляемый силой мысли

– изобретение, ставшее значимым достоянием био-кибернетики. Этот бионический протез на сегодняшний день лучший в своём роде. Искусственная рука управляется посредством импульсов, которые посылает мозг. Предшественники зачастую ограничивались лишь простым сгибанием-разгибанием ладони, когда BeBionic 3 может служить полноценной заменой утраченной конечности.

Найджел Экланд, один из обладателей этого изобретения, может спокойно завязывать шнурки, готовить еду и выполнять прочие мелкие манипуляции. Однако доступно такое благо не для каждого, ведь его стоимость составляет около 15 000 британских фунтов.

3 место. 3D-принтер

В тройку лидеров вошло такое революционное изобретение 21 века, как 3D-принтер. Технология 3D-печати открыла миру немало интересных возможностей. В особенности это отразилось на инженерии, т.к. теперь гораздо удобнее и менее затратнее работать с моделями. Непосредственно в домашних условиях можно создавать модели и небольшие детали практически любой сложности. 3D-печать постепенно внедряется и в строительство зданий, и в производство автомобилей, и даже в изготовлении деталей оружия.

3D-печать очень кстати пришлась и в медицине: упростилось производство протезов и имплантов, а также начато производство некоторых лекарств посредством 3D-печати. Отдельно стоит упомянуть, что сегодня проводятся эксперименты (и довольно многообещающие) по печати донорских органов, что в перспективе может спасти немало жизней. Так что 3D-принтер – действительно революционное изобретение!

2 место. Автономное искусственное сердце

Речь пойдёт об искусственном сердце AbioCor, изобретение которого дало основу для будущих разработок в этом направлении. AbioCor может продлить жизнь пациенту, имеющему тяжёлую сердечную недостаточность. К сожалению, на момент появления технологии такое сердце могло вживляться только людям с определёнными антропометрическими данными. Заряда батареи хватало только на час. Однако искусственное сердце работало, люди продолжали жить.

Сегодня благодаря опыту AbioCor внедряются новые технологии, которые в перспективе могут спасти не один миллион жизней, т.к. по статистике болезни сердца являются самыми распространёнными причинами смертей в мире. Именно поэтому данное изобретение стоит на втором месте нашего ТОПа.

1 место. Социальные сети

Да-да, именно социальные сети. Конечно, вы можете сказать, что первая социальная сеть появилась в 1995 году и всё такое… Однако мы будем отталкиваться от изобретения, а точнее разработки самой популярной на сегодняшний день социальной сети – Facebook. Именно она и множество остальных популярных сегодня подобных сайтов являются достоянием 21 века. Социальные сети незаметно для нас самих прочно вошли в нашу жизнь. Они не только изменили образ общения в социальном плане, но и во многом повлияли на продвижение бизнеса, навели колоссальный сумбур в маркетинге, повлияли на рынок рекламы и в целом буквально пронзили просторы Интернета своим присутствием.

Андрей Окуньков. Фото: «Радио Свобода»

Перельман и Смирнов - представители Ленинградской математической школы, выпускники небезызвестной 239-й школы и математико-механического факультета СПбГУ. Но были среди номинантов математической Нобелевки и москвичи, например много лет проработавший в США профессор Колумбийского университета, выпускник МГУ Андрей Окуньков . Он получил медаль Филдса в 2006 году, одновременно с Перельманом, за достижения, соединяющие теорию вероятностей, теорию представлений и алгебраическую геометрию. На практике работы Окунькова разных лет нашли применение как в статистической физике для описания поверхностей кристаллов, так и в теории струн - области физики, пытающейся объединить принципы квантовой механики и теории относительности.

История

Петр Турчин. Фото: Технологический университет Стивенс

Новую теорию на стыке математики и гуманитарных наук предложил Петр Турчин . Удивительно, что при этом сам Турчин не математик и не историк: он биолог, учившийся в МГУ, ныне работает в университете Коннектикута и занимается исследованием популяций. Процессы популяционной биологии развиваются на протяжении долгого времени, и для их описания и анализа зачастую необходимо построение математических моделей. Но моделирование можно использовать и для лучшего понимания социальных и исторических явлений в человеческом обществе. Именно это и сделал в 2003 году Турчин, назвав новый подход клиодинамикой (от имени музы истории Клио). С помощью этого метода самим Турчиным были установлены «вековые» демографические циклы.

Лингвистика

Андрей Зализняк. Фото: Mitrius/wikimedia

Ежегодно в Новгороде, а также в некоторых других древних русских городах, таких как Москва, Псков, Рязань и даже Вологда, находят все новые и новые берестяные грамоты, возраст которых датируется XI-XV веком. В них можно найти личную и официальную переписку, детские упражнения, рисунки, шутки, а то и вовсе любовные послания - «Чердак» о самых смешных древнерусских надписях. Живой язык грамот помогает исследователям разобраться в новгородском диалекте, а также в жизни простого народа и истории Руси. Самый известный исследователь берестяных грамот - это, безусловно, академик РАН Андрей Зализняк : недаром на его ежегодные лекции, посвященные вновь найденным грамотам и расшифровке старых, набивается полный зал народу.

Климатология

Василий Титов. Фото с сайта noaa.gov

Утром 26 декабря 2004-го, в день трагического цунами в Индонезии, унесшего, по разным оценкам, жизни 200-300 тысяч человек, выпускник НГУ, работающий в Центре по исследованию цунами при Национальной океанической и атмосферной администрации в Сиэтле (США), Василий Титов проснулся знаменитым. И это не просто фигура речи: узнав о сильнейшем землетрясении, произошедшем в Индийском океане, ученый, прежде чем лечь спать, решил запустить на компьютере программу по прогнозированию волны цунами и выложил ее результаты в сеть. Его прогноз оказался очень точным, но, к сожалению, был сделан слишком поздно и потому не смог предотвратить человеческих жертв. Теперь же программа по прогнозированию цунами MOST , разработанная Титовым, используется во многих странах мира.

Астрономия

Константин Батыгин. Фото с сайта caltech.edu

В январе 2016 года мир потрясла еще одна новость: в нашей родной Солнечной системе . Одним из авторов открытия оказался родившийся в России Константин Батыгин из Калифорнийского университета. Исследовав движение шести космических тел, находящихся за орбитой Нептуна - последней из признанных на данный момент планет, ученые с помощью вычислений показали, что на расстоянии, в семь раз превышающем расстояние от Нептуна до Солнца, должна находится еще одна, обращающаяся вокруг Солнца планета. Размер ее, по оценкам ученых, в 10 раз превышает диаметр Земли. Однако для того, чтобы окончательно убедиться в существовании далекого гиганта, все еще необходимо увидеть его с помощью телескопа.

Анна Шустикова

Мощные лазеры

В 2006 году в нижегородском Институте прикладной физики РАН была построена лазерная установка, способная выдавать импульс мощностью 0,56 петаватта (0,56 х 1000000000000000 ватт). В ближайшем будущем российские ученые планируют увеличить мощность установки в 20 раз, а в проекте – создание лазера мощностью до одного эксаватта (к указанной выше цифре добавить еще три нуля). На сегодняшний день самая мощная лазерная установка – два петаватта – находится в Японии.

Столь мощные лазеры создаются вовсе не в качестве дорогостоящих игрушек, и не для того, чтобы сбивать вражеские спутники (хотя военные по обе стороны океана, только об этом и грезят). Такой лазер послужит основой для управляемого термоядерного реактора. А термоядерные реакторы – это будущее человечества, так как запасы топлива для них практически неисчерпаемы и, в отличие от атомных реакторов, они экологически чистые.

Сверхтяжелые элементы

С 2000 по 2010 год в лаборатории имени Флерова в Объединенном институте ядерных исследований в подмосковной Дубне ученые впервые синтезировали шесть самых тяжелых элементов с атомными номерами со 113 по 118. Два из них уже официально признаны Международным союзом чистой и прикладной химии (ИЮПАК) и были названы флеровиум (114) и ливерморий (116). Заявка на открытие остальных элементов пока рассматривается.

Зачем нужны сверхтяжелые элементы? Их изучение позволяет понять законы стабильности ядерной материи, выяснить, как происходил Большой взрыв, объяснить, когда и откуда вообще взялись все элементы периодической таблицы, то есть постигнуть первооснову человеческой жизни и жизни Вселенной. Периодическая система выдает нам существование 170 сверхтяжелых элементов. Пока синтезировано только 118, но это не предел.

Нефть и газ не закончатся

Очень много идет разговоров о том, что количество нефти и газа ограничено, и уже сейчас человечеству придется либо экономить на энергии, либо – переходить на возобновляемые источники (что, без соответствующего порыва в науке, все равно приведет к тотальной экономии).

Исследователи из российского университета нефти и газа имени Губкина смогли доказать, что нефть и газ являются возобновляемыми, причем для их синтеза совершенно не обязательно ждать миллионы лет.

Ранее считалось, что нефть и газ формируются исключительно путем разложения органических веществ, на что необходимы, собственно, биологические вещества (растения, останки животных) и уйма времени. Российским же ученым удалось доказать, что в верхней мантии Земли, на глубинах 100-150 километров, существуют условия для синтеза если не нефти, то, совершенно точно, газа, причем без участия биологических элементов и за гораздо более короткие сроки.

Денисовский человек

В 2010 году было проведено исследование ДНК человеческих костей, обнаруженных в Денисовой пещере на Алтае группой сибирских археологов под руководством академика Анатолия Деревянко.

Ранее считалось, что существовало только два вида древних людей: неандертальцы и кроманьонцы. Находка российских археологов открыла миру третий, существовавший 40 тысяч лет назад человеческий вид – денисовца.

Озеро в Антарктиде

Еще российским ученым принадлежит пока последнее самое крупное географическое открытие на Земле – подледное озеро Восток в Антарктиде.

12.09.2017

От зарождения первых цивилизаций и до наших дней, человечество стремилось лучшим образом освоиться в недружественных условиях жизни на планете Земля. Постепенное развитие самых примитивных наук вылилось в целую структуру из дисциплин, тяжелых для понимания среднестатистического обывателя. Порой мы даже не замечаем, как некогда революционные открытия удачно интегрировались в современный мир. Тем не менее, некоторые из них нам лишь предстоит изучить. Но даже эти небольшие крупицы знаний, которые доступны прямо сейчас уже предлагают нам целый спектр уникальных возможностей.

Чтобы лучше оценить полученные результаты, необходимо подробно изучить саму структуру появления научных работ. Исследования и наука прошли долгий путь, который можно разделить на три основных этапа: зарождение идеи, финансирование и реализация проекта. Сегодня существует множество новаторских открытий, изменивших представление людей о жизни. Устройства, основанные на науках о жизни, находят свое применение в быту, нередко подвергаясь различным испытаниям.

В этом материале мы подробно расскажем о революционных открытиях XXI века в области науки, которые существенно упростили жизнь людей. Кто знает, возможно, их пример вдохновит Вас на создание аналогичного устройства или технологии.

Марс подал признаки жидкой воды

Мачта и палуба марсохода, на которых располагаются УФ-датчики и инструмент REMS

В 2008 году космический аппарат «Феникс» был отправлен на Марс, чтобы подтвердить наличие воды. Были исследованы образцы белого порошка, взятого с поверхности «Красной планеты». После тщательного исследования оказалось, что это был водяной лед. Данное открытие не только подтверждает, что на Марсе есть вода, но и позволяет выдвинуть предположение о существовании микробной жизни с использованием воды в качестве средства выживания. Автор этого утверждения – Альфред Макэван.

Профессор Аризонского университета по планетарной геологии сделал открытие вместе с другими учеными после просмотра изображений, полученных с орбитального аппарата разведки Марса. Еще в 2011 году они обнаружили темные полосы рядом с каньонами, склонами и кратерами на Марсе, которые удлинялись и исчезали в зависимости от смены сезона. Ученые полагали, что появление воды было связано с наличием повторяющихся линий на склонах, придя к единому мнению после изучения поверхности Марса спектрометром и обнаружения гидратированных солей.

Клонирование овечки Долли

В результате клонирования родилась точная копия уже почившей овечки Долли

Клон принципиально не отличается от других организмов. Он имеет такую же последовательность ДНК, что и у ее родителей, и поэтому они генетически идентичны. Овечка Долли – генетическая копия овцы-донора клетки, на сегодняшний день самый известный в мире клон. Клонирование предполагалось с момента появления жизни на Земле. Миллионы микроорганизмов успешно размножились путем клонирования в данную секунду, пока Вы читаете эту заметку.

Ранее предпринимались попытки создать клона. Испытания проводились на лягушках, мышах и коровах, клонированных из ДНК эмбриона. Долли была примечательна тем, что за основу была взята генетическая копия овцы-донора клетки. Это было важным научным достижением, поскольку ученые продемонстрировали, что при клонировании была взята ДНК взрослой особи – и это несмотря на то, что один конкретный тип клетки может быть использован для создания всего организма.

Это не самый первый случай удачного штучного клонирования живых организмов в лабораторных условиях. Первые успешные опыты по клонированию амфибий датируется серединой XX столетия. В 1987 году учеными из СССР удалось клонировать мышь (правда из эмбриональной клетки). Клонирование животных из взрослой клетки намного сложнее, чем из эмбриональной клетки. Поэтому, когда ученым Рослинского института в Шотландии удалось клонировать единственного ягненка после 277 попыток, новость быстро разошлась по всему миру.

Выращивание органов из стволовых клеток

Ученый Алекс Сейфалиан, демонстрирующий успешно выращенные органы из стволовых клеток

Благодаря исследованиям стволовых клеток людям с недостающими органами не придется ждать донора или принимать лекарства, препятствующие отказу их иммунной системы от трансплантированной ткани. Вот один из величайших примеров регенеративной медицины. Врачам удалось удалить некоторые клетки 30-летней женщины, перенесшей туберкулез, используя впоследствии их для выращивания новой трахеи. Заменив участок ткани, пораженный бактерией, ученным удалось добиться небывалых ранее результатов. Они брали стволовые клетки из костного мозга, накладывали их на децеллюлярную трахею у умершего донора и хирургически имплантировали ее в организм женщины. Четыре месяца спустя Клаудия Кастильо могла хорошо дышать. При её дальнейшем лечении не было противопоказаний или других побочных эффектов, которые испытывают пациенты, когда они получают орган от кого-то другого.

Структурные элементы жизни вокруг звезды

Исследование структурных элементов жизни вне нашей галактики способно развенчать мифы о появлении жизни и расшифровать человеческий геном.

Когда астрономы во Франции использовали радиотелескоп IRAM в области Млечного Пути, заполненного новорожденными звездами, они обнаружили признаки молекулы сахара, называемой гликоляльдегидом. Данный компонент РНК мог сыграть ключевую роль на заре жизни. До тех пор органическое химическое вещество было отмечено как плотное ядро галактики. С помощью космического телескопа «Хаббл» другая группа исследователей обнаружила первое свидетельство наличия воды и углекислого газа на планете вне нашей солнечной системы.

Лечение ВИЧ в Германии

Методы лечения ВИЧ в Германии за последнее время значительно усовершенствовались. Результатом стало увеличение продолжительности жизни пациентов с данным заболеванием. Благодаря этому ВИЧ-инфицированные могут жить, как прежде, строя любые планы и ставя любые жизненные цели перед собой.

Некоторые люди чрезвычайно устойчивы к ВИЧ, и ученые нашли два способа передать их иммунитет другим. В первом случае, берлинский врач Геро Уеттер пересадил костный мозг от донора человеку с диагнозом ВИЧ и лейкемия. В результате ему удалось за один курс лечения вылечить обе болезни. Звучит здорово, но предполагалось, что Уэтерр должен был убить иммунную систему своего пациента с помощью наркотиков и радиации, прежде чем можно было бы говорить о комплексном лечении. Поскольку данная процедура была крайне рискованная, маловероятно, что впоследствии редактирование генов можно будет поставить на поток. Тем не менее, его победа свидетельствует о том, что применение подобного метода может предложить консервативное лечение для пациентов в будущем.

У каждого вирусоподобного человека есть две мутантные копии гена CCR5, а новый биотехнологический инструмент, называемый нуклеазами цинкового пальца, может передать кому-либо эту мутацию. Вместо того чтобы перенести костный мозг от другого человека, врачи могли взять несколько клеток от пациента, модифицировав их и сделав организм устойчивым к ВИЧ.

Великая суперкомпьютерная гонка

Не секрет, что персональные компьютеры в том виде, в котором мы их знаем, сейчас играют одну из главных ролей в жизни современных людей. С появлением производительных смартфонов и планшетов многим могло показаться, как снизилась роль вычислительных машин, но это не так. Все самые важные расчёты, операции, требующие быстрой обработки получаемых данных, задачи, для выполнения которых необходимы инфо-ресурсы – всё это невозможно без гигантских компьютерных блоков. Не стоит забывать и о способе хранения данных, материальный эквивалент (например, в виде бумаги) которых будет занимать площадь в десятки миллионов раз превышающих их цифровые аналоги.

Суперкомпьютеры последнего поколения могут выполнять более четырех квадриллионов операций в секунду. Это сыграло на руку ученым, проводящим исследования и намеренным идентифицировать значимые шаблоны в непостижимо больших потоках данных. Выполнять симуляции с беспрецедентной точностью с каждым днем становится всё проще. Метеорологи могут точно знать место дислокации урагана, прежде чем он обрушится на город. За счет данной технологии нейробиологи могут эмулировать простой мозг. До сих пор лишь две машины разрушили петафлоп-барьер. Возможно, лет через 5-10 мы увидим монументальные достижения во всех областях науки.

Расшифрован геном двух видов рака человека

Рак останавливается по спирали

Впервые врачи секвенировали геном ракового пациента, прочитав генетический код его больных клеток. Это позволило им выявить мутации, ответственные за болезнь. В краткосрочной перспективе эти данные дадут исследователям рака лучшее понимание болезни, триумф которого сопоставим уровню медицинского обслуживания в развитых странах. Рак трудно вылечить, поскольку почти каждый случай отличается от других, и все же врачи используют уникальный подход к лечению пациентов. По мере появления новых лекарств, а также совершенствования генной терапии и интерференции РНК, в ближайшее время онкологи смогут адаптировать лечение пациентов с учетом их генетического кода к современным реалиям. Следует отметить, что некоторые врачи прибегают к простым генетическим тестам для прогнозирования того, какие лекарства целесообразно назначать пациентам.

По словам профессора генетики Принстонского университета Ли Силь, прорыв в медицине определенно произойдет, хотя многие ученые отказываются в это верить. «Мы не только идентифицируем каждый ген в геноме человека, но и узнаем роль, которую каждый ген играет в человеческом развитии и как гены взаимодействуют друг с другом – как обычно, так и в случае заболевания», - отмечает Ли Силь.

Это будет беспрецедентный случай в истории медицины, влияние которого на людей будет настолько велико, что родители, располагающие средствами, смогут выбрать точный генетический состав своих детей. Это в конечном итоге изменит характер человеческого рода. Физика частиц и астрономия ранней Вселенной имеют возможность производить качественные изменения в наших знаниях о мире. Подобные исследования позволяют нам понять, почему вселенная и законы физики такие, какие они есть. В медицинской науке мы видели самую удивительную трансформацию ожидаемой продолжительности жизни в этом веке. Вполне возможно, что в ближайшем будущем 80 - 90 процентов людей смогут прожить более 90 лет.

Необходимо полное понимание генетики. Возможно, отношения между генетическими кодами и их функциями будут намного сложнее, чем предполагалось, но одно лишь наличие кода не позволит сказать, для чего он создан.

Почти каждую неделю мы читаем о «новых надеждах» для больных раком, об экспериментах в лабораториях, которые могут привести к появлению эксклюзивных лекарственных препаратов, о новой эре космического туризма и реактивных самолетах, которые могут летать по всему миру, достигая пункта назначения всего за несколько часов. Вот только одна мысль о том, какую цену необходимо заплатить за передовые технологии наводит на то, что будущее будет доступно лишь богатым. В связи с этим многие люди сетуют на шумиху и спекуляцию на фоне прогресса.

За последнее десятилетие было много больших инженерных и научных достижений, начиная от разработки смартфона и заканчивая созданием адронного коллайдера. Устойчивых технологий для решения проблем энергии и воды в дефиците, и далеко не каждый ученый в здравом уме согласится совершенствовать идею предшественников, создав кардинально новое устройство, изменившее мир. Вот почему столь важно учесть интересы людей, разработав простое и в то же время доступное устройство для каждого, не лишенное изысканности и креатива.