Научные итоги 2021 года. Новости QWERTY № 200
[музыка] Всем привет! Вот и добрались мы до финала 2021 года. Не самый простой год, но и далеко не бедный на достижения науки. И сейчас с уверенностью можно сказать, что хоть в дальнейшем и не будет проще, разведчик кто-то надеялся, но и наука не остановится, а следовательно, постепенно в нашу жизнь будут входить то новые термины, то новые устройства, то новые методики лечения заболеваний, а то и новые профессии. Да, наука меняет нашу жизнь, пусть далеко не моментально, ей нужно время, но по масштабности изменений с ней не может сравниться разве что эволюция. Да, может быть, еще астероид, оставивший кратер Чиксулуб. Что еще? Даже не знаю! Напишите в комментариях вашу версию.
Сегодня мы подводим научные итоги 21 года, и сделаем мы это так. Во-первых, мы расскажем о самых ярких событиях, отмеченных популярным и уважаемым журналом "Сайнс", а затем мы перейдем к вашим оценкам целых 45 выпусков новостей науки, которые научно-популярный канал QWERTY, и я, ваш покорный слуга, кстати, меня зовут Владимир.
Сваяли за 12 месяцев этого года. Начнём мы с марсианских открытий станции InSight. Так получилось, что Марс неохотно открывает свои тайны: песком засыпал солнечные батареи, поломал ударный зонт, печь Петра. Но в целом InSight все же смог зафиксировать более тысячи морских сотрясений, обнаружил данные для составления карты строения Марса, включая размер огромного никель-железного ядра, толщину мантии и коры и даже ее строение в ней минимум два, а то и три слоя. К сожалению, у станции осталось буквально несколько месяцев до того момента, как вездесущий песок упокоит ее до появления первых колонистов на Марсе.
Теперь совершенно необязательно иметь под рукой ископаемые останки для того, чтобы получить генетическую информацию. Теперь можно извлечь ядерную ДНК прямо из окружающей среды, например, из грунтового слоя древней пещеры, в которой обитали первые люди или вымершие звери. В грунте сохраняются органические следы, частички волос, кожи и даже окаменевшего мамонта. В двадцать первом году таким образом впервые смогли выделить ядерную ДНК человека. Надо думать, что и это не предел, и мы сможем таким образом получать и более полную информацию и данные о других видах.
Научным прорывом предыдущего года назвали разработку вакцин от COVID. В этом году "Сайнс" одним из главных достижений назвал появление лекарств от этой болезни. Ожидаемо, на их разработку ушло больше времени, но зато теперь имеются как минимум сразу два препарата от компании Merck и Pfizer, названные в статье, которые по исследованиям снижают риск госпитализации и летального исхода, если начать принимать их на ранних стадиях. Возможно, имеются и другие лекарства. Разумеется, это не замена вакцинации, но в перспективе такие лекарства могут снизить трансмиссию COVID. Да, есть некоторые сомнения насчет эффективности и наличия побочных эффектов. Но знаете ли, пока что знаменитая поговорка "Лучше переболеть, чем быть привитым" не применимо.
Следующее достижение выиграл голосование в сто семьдесят седьмом выпуске. Прекрасное попадание! Несмотря на то, что генная терапия CRISPR в медицине уже используется несколько лет, но впервые она была применена внутри вены для лечения генетического заболевания, транстиретиновый амилоидоз. А обычным средством избавления от него всегда служила пересадка печени. Уже через месяц после инъекции у больных нормализовались уровни транстиретинина, а побочек не возникло. То есть такая терапия зарекомендовала себя эффективной и безопасной. Однако пациенты все еще находятся под наблюдением, для того чтобы удостовериться, что не возникло случайных правок генома.
Слушайте, ещё одно достижение вы отметили как самое интересное в сто шестьдесят седьмом выпуске. Физики экспериментировали с мюонами в Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми. Название эксперимента MECO, призван он измерить аномальный магнитный момент мюона, частицы в 200 раз более тяжелой чем электрон. Значение физики получили, но она не совпала с теоретическим. Зато вместе с предыдущими результатами аналогичных экспериментов в Брукхейвенской национальной лаборатории стала статистически значимым с достоверностью в 4,2 сигмы. То есть ошибки в измерениях не было. А если так, то надо либо расширять стандартную модель, либо создавать новую физику с большой буквы Н, потому что очевидно, наше понимание стандартной модели, мягко скажем, неполное.
Священный Грааль науки - это, конечно же, высокотемпературная сверхпроводимость. Но и управляемый термоядерный синтез – это знаете, линейки окаменевшего мамонта. "Сайнс" отметил достижения в области инерциального термояда. Это не так, а рекорды, которых тоже на слуху. За китайский ЕСТ 20 секунд удерживала плазму температурой 160 миллионов кельвинов. Вы проголосовали в сто семьдесят четвертом ролике инерциального термояда. Это нагрев небольшой капсулы с топливом из изотопов водорода при помощи мощных лазерных лучей. Установка НПФ в США, использовавшая 192 лазерных пучка мощностью в 500 Тераватт, смогла выдать КПД инерциального термояда на уровне 70 процентов! Это рекордно.
Я помню, что не взял эту новость в ролик, потому что НПФ не всегда отличались кристальной честностью, но вот Метелл, как у, так не посчитал. Ну а научным прорывом уходящего года журнал Science назвал очень важную технологию. Более 50 лет биологи пытались понять, как белки - строительные кирпичики всего живого - трансформируются из цепочек аминокислот в сложные трехмерные структуры. Эти структуры определяют, как белки взаимодействуют с другими молекулами и, в перспективе, могут раскрыть множество секретов от новых лекарств до фундаментальных основ биологии. В этом году искусственный интеллект смог на порядки улучшить свою предсказательную способность в отношении структуры белков.
Да, и ученые использовали методики, нацеленные на то, чтобы просканировать белки атом за атомом. Например, при помощи рентгеновской структурной кристаллографии более 180 тысяч белков были закартографированы таким способом. Это крайне дорого и медленно. Затем на помощь пришли компьютеры, способные предсказать, какую форму может принимать тот или иной белок. За последние 20 лет они продвинулись в предсказаниях, но для улучшений все еще оставалось много места. И затем появилась программа AlphaFold от компании DeepMind - алгоритм машинного обучения. Она обставила конкурентов на специализированных соревнованиях 2018 года, а в 2020 году доказала, что ее предсказания не уступают методикам экспериментального характера. Ну а в двадцать первом году AlphaFold определило структуру сразу 350 тысяч белков человеческого организма. Это 44 процента от всех известных человеческих белков! Значительная доля от 200 миллионов белков, существующих на этой планете, плюс-минус, конечно.
Многие исследователи обращаются к ИИ для предсказаний свойств белков в абсолютно разных областях. Например, даже сейчас AlphaFold 2 моделирует белки шипов омикрон и заявляет, что для расшифровки половины из всех имеющихся белков, то есть для 100 миллионов, ему потребуется всего несколько месяцев.
А сейчас давайте посмотрим на том, какие новости отмечали самыми важными и интересными зрители нашего канала. Каждый выпуск сопровождался голосованием в нашем Telegram-канале, и всего было 45 выпусков. В 12 выпусках победила физика, хотя в комментариях часто пишут, что если есть новость про медицину, то победит она. Это, как видим, не совсем так, ведь достижения физики часто граничат с чудом. Медицина стоит на втором месте по популярности - 11 выпусков. Но вот если прибавить к медицине достижения в общей биологии и генетики и эмбриологии, которые в той или иной мере делаются ради медицины, то все встает на свои места.
Темы, которые вы выпуск к выпуску выбирали в качестве ключевых, пока что без ТОП-11 выглядят вот таким образом. Все очень просто: максимальное количество голосов обеспечивает новости попадания в этот список. Три пункта совпали, кстати, с мнением редакции журнала "Сайнс". Можете поставить на паузу и оценить весь масштаб научных достижений за этот год. Ну а мы пойдем дальше и представим вам ТОП-11.
11 просто потому, что я не стал пересчитывать голоса двух последних мест до десятых долей процента. Итак, на 11 месте новость о том, что ученые растили химерные эмбрионы человека и обезьяны до девятнадцатого дня. На 10 месте новость о том, что введенный в с модифицированными цитокинами запускал регенерацию спинного мозга у мышей. На 9 месте новость из прошлого ролика о том, что разрешение 3D-печати достигло почти атомного уровня - 25 нанометров. На 8 месте новость от Google, создавшего временной кристалл - форму материи, циклически изменяющую свою форму и не требующую при этом притока энергии. На 7 месте новость о создании карты одного кубического миллиметра человеческого мозга с разрешением всего в 4 нанометра, позволяющую разглядеть элементы нейронов. На 6 месте новость о новой физике, которую мы уже успели осветить сегодня. На 5 месте новость о фабрике, производящей в день по 500 килограммов культивируемого, то есть из пробирки, мяса. На 4 месте новость о том, что на роботы самоорганизовались и распределились в нужной формации в организме мыши. Тройку лидеров открывает новость о том, как ученые разобрали на отдельные клетки и закартографировали человеческий эмбрион, находящийся на шестнадцатом-девятнадцатом днях развития. На втором месте новость об очень реалистичной робо-руке, использующей компоновку мышц и сухожилий, как у человека. Ну и на первом месте свежая новость о веществе, добываемом из экстракта виноградных косточек - новом сенолитике, который потенциально может замедлять старение и он продлил жизнь мышей на 9 процентов.
Но, как говорится, "угон стульев forever", и пусть значительное продление жизни и даже излечения от старения не произойдут на моем веку, хотя как знать. Но многие из достижений науки выльются в нечто практическое уже достаточно скоро. Взять хотя бы тоже управляемое мясо.
И пусть зачастую не всегда мы можем как-то помочь подтолкнуть научно-технический прогресс в горку, то в наших силах хотя бы ему не мешать. Дорогие друзья, в новом году канал QWERTY желает вам здорового любопытства, побольше антител и оставаться с нами на позитиве. Уж такие у нас новости. Ну а подарком нам станут лайк, подписка и колокольчик. С новым годом! кавер Terenzi [музыка]