Главные научные прорывы года

Научные издания, общества и фонды назвали главные открытия и изобретения 2023 года. Если суммировать рейтинги, выходит, что учёные в прошлом году были увлечены, с одной стороны, обучением искусственного интеллекта, с другой – изучением естественного. Придумывали, как накормить людей, и боролись с ожирением.  Они ковырялись в загадках далёкого прошлого, ныряли под морское дно и разгадывали тайны Вселенной.  Экспериментировали с рождением и боролись со смертью.  «Стол» выбрал топ-10 научных открытий, которые должны принести пользу человечеству. А на какие исследования вы выделили бы бюджет?

Фото: Michael Schiffer/Unsplash

Фото: Michael Schiffer/Unsplash

1. Фрикаделька из мамонта

В музее NEMO в Амстердаме выставили гигантскую фрикадельку из мяса вымершего шерстистого мамонта. Для её создания генетики определили последовательность ДНК миоглобина мамонта – ключевого белка, придающего мясу его вкус. Пробелы в генетическом коде исследователи заполнили с помощью генов африканского слона – ближайшего из ныне живущих родственников мамонта.  Полученный ген имплантировали в клетки овцы и начали выращивание клетки мамонта. Весь процесс занял несколько недель, в результате удалось вырастить более 20 млрд клеток, из которых сформировали котлетку.

2. Папины дочки

В марте 2023 года в журнале Nature было опубликовано сенсационное известие:  из клеток двух самцов мышей родились здоровые детёныши.

Клетки кожи из мужских мышиных хвостов были сначала превращены в стволовые – очень гибкие и податливые. Затем их преобразовали в женские клетки, из которых получили яйцеклетки. Эти яйцеклетки оплодотворялись и подсаживались самкам, в семи случаях из 630 попыток из них вырастали здоровые мышиные детёныши, которые нормально развивались и могли иметь потомство. Пока неясно, можно ли эту методику перенести на людей, но уже технология рассматривается как способ спасения исчезающих видов от вымирания с помощью клеток одной особи мужского пола.

3. Шумел тростник

Учёные Тель-Авивского университета доказали, что растения могут жаловаться: находясь в стрессе, они издают относительно громкий «крик боли».  Исследователи записали ультразвук на расстоянии 10 сантиметров от растений табака и томата. В случае недостатка влаги  или при подрезании стебля звуковое давление составило около 61–65 децибелов. Учёные также разработали алгоритм, способный с 70-процентной точностью определять звуки, издаваемые в зависимости от вида растения и типа испытываемого стресса.

Фото: Jacob Spaccavento/Unsplash
Фото: Jacob Spaccavento/Unsplash

4. Депрессию посчитали

Математики БФУ имени И. Канта вместе с медиками разработали методы машинного обучения, которые помогают не только найти, но и объяснить функциональные изменения в мозге людей с психическими заболеваниями. Точность диагностики большого депрессивного расстройства, например, достигла 82%. С помощью ИИ учёные построили функциональную агентную сеть, воспроизводящую работу мозга в динамике как единую сложную систему. Это позволило им описать мозговую деятельность «механически», поверхностно, но как единое целое. Эта модель может не только предсказать реакцию мозга на определённый раздражитель, но и объяснить, как она сформировалась. 

5. Новый чудный мир 

Учёные заглянули под «дымоходы» на глубине 2500 метров и обнаружили там новый мир. Акванавты Океанического института Шмидта с помощью глубоководного робота исследовали плиты вулканической коры с гидротермальными источниками на дне Тихого океана и увидели, что там кипит жизнь: черви, улитки и хемосинтетические бактерии – целая подземная экосистема. Теперь будут её изучать. 

6. Думай о хорошем

Учёные Остинского университета опубликовали в Nature исследование, описывающее модель ИИ, которая умеет читать мысли. Отслеживая мозговые волны, этот искусственный интеллект может транскрибировать их в сложные мысли и образы. Пока для того, чтобы узнать, о чём думает собеседник, нужен громоздкий аппарат МРТ, но очень скоро, вероятно, появится более портативная версия, и тогда за своими мыслями придётся следить тщательнее. 

7. Вспомнить всё

Учёные из Сaнкт-Петербургского политехнического университета продвинулись в  борьбе с болезнью Альцгеймера: созданный ими препарат ограничивает утрату связей между клетками и помогает сохранить и даже восстановить пaмять. Лекарство уже успешно прошло испытания на лабораторных животных.  Прогресс в этой области отметили и в США: в прошлом году был дан зелёный свет препарату «Леканемаб», который замедляет снижение когнитивных функций.

Фото: Robina Weermeijer/Unsplash
Фото: Robina Weermeijer/Unsplash

8. Вначале был метеорит

В прошлом году учёные серьёзно продвинулись в понимании того, как зародилась жизнь на Земле. Было обнаружено, что метеориты содержат пробиотические соединения, которые могут образовывать строительные блоки жизни. В марте 2023 года был завершён анализ образцов, собранных японским зондом «Хаябуса-2» с околоземного астероида 162173 Рюгу. В них был обнаружен урацил – соединение, которое является одним из четырёх важнейших компонентов РНК. Также были обнаружены следы ниацина, или витамина B3. Исследователи подтвердили: если бы такое тело упало на безжизненную планету, теоретически эти микроэлементы могли бы способствовать формированию жизни.

9. Поспал немножко

Российские ученые «разбудили» древнего червя, который спал почти пятьдесят тысяч лет.

Ещё 2002 году неподалеку от реки Колымы в вечной мерзлоте нашли замороженную нематоду. В прошлом году её реанимировали и установили примерный возраст. Оказалось, что аскарида вступила в криптобиоз примерно 46 тысяч лет назад – ещё во времена позднего плейстоцена. И с тех пор она ни разу не оттаивала. Исследователи также установили вид червяка. Это почвенная нематода Panagrolaimus kolymaensis.

До этого рекордсменами по продолжительности криптобиоза были замороженный во мху экземпляр Plectus murrayi и высушенный в гербарии представитель Tylenchus polyhypnus. Но они проспали всего 25,5 года и 39 лет. По сравнению с новой нематодой считай – ничего. 

10. Вечно молодой

В 2012 году японский биолог Шинья Яманака получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие ряда белков, способных изменять конфигурацию обычных, повседневных клеток, превращая их в суперуниверсальные стволовые клетки.

В прошлом году американские специалисты сообщили об экспериментах, в которых эти белковые коктейли, известные как «факторы Яманаки», применялись в генной терапии. В  исследованиях использовались факторы перепрограммирования с целью обратить вспять изменения, происходящие в процессе старения, которое связано с определённым типом деградации ДНК.

Проще говоря, этот «белковый коктейль Яманаки»  потенциально может значительно продлить жизнь человека и даже вернуть молодость.

По крайней мере продолжительность жизни пожилых мышей с помощью этой терапии удалось увеличить в два раза. 

Читайте также