Никита Стаценко

2013 год в науке: 10 прорывов года


Многие СМИ составили списки главных технологий 2013 года. А мы, с помощью Льва Оборина, расскажем еще о 10 прорывах в науке, благодаря которым запомнится этот год.


Технология искусственного мяса


Неужели мясоеды и вегетарианцы, наконец, придут к компромиссу? В августе этого года профессор Марк Пост (Mark Post) из Университета города Маастрихт (Нидерланды) вырастил кусок искусственного мяса. В проект финансировал €250 тыс. Сергей Брин, сооснователь Google и инвестор компании Space Adventures.  

Одной из причин своего интереса к выращиванию искусственного мяса Брин называет жестокое обращение с животными на фермах. Профессор Пост, в свою очередь, говорит, что содержание парнокопытных крайне неэффективно: на каждые полученные 15 граммов животного белка расходуется 100 граммов растительного. В результате пастбища занимают около 30% полезной площади планеты, тогда как на сельскохозяйственные угодья, снабжающие людей пищей, приходится лишь 4%.

Исследования по получению искусственного мяса возникли из экспериментов НАСА, пытающейся найти более совершенные способы долгосрочного питания для космонавтов. Метод был одобрен управлением по контролю качества продуктов и лекарств США (FDA) в 1995 году.


Марсианские программы


Объявили о старте сразу две частные марсианские программы — Mars One и проект облета Марса Денниса Тито.

Проект Mars One собирается отправить 4-х астронавтов в безвозвратную экспедицию на Марс в 2023 году. Колонисты проведут остаток жизни в марсианском поселении, которое будет заблаговременно построено для них автоматами, отправленными на Марс. К июлю 2015 года организаторы отберут 24-х кандидатов, которые следующие 7 лет будут готовиться к будущему полету в командах по 4 человека. Стоимость первого полета Mars One оценивает примерно в $6 млрд, каждого последующего полета (раз в 2 года)— в $4 млрд. Большую часть первой суммы организаторы рассчитывают привлечь через продажу прав на трансляцию глобального реалити-шоу, которое начнется уже на этапе отбора участников.

Inspiration Mars Foundation (американская некоммерческая организация, основанная Деннисом Тито) планирует отправить в январе 2018 года экспедицию для облёта Марса. Предприниматель, первый космический турист и мультимиллионер Деннис Тито собирается полностью финансировать фонд в объёме $100 млн в течение первых двух лет работы фонда. Он считает, что исследование космического пространства служит катализатором роста, национального процветания, знаний и глобального лидерства.


RoboBee


Исследователи из Гарвардского университета продемонстрировали крошечных летающих роботов-насекомых, которые могут стать прототипами миниатюрных беспилотных летательных аппаратов нового поколения. Эти роботы - RoboBee - делают 120 взмахов в секунду своими тончайшими крыльями - быстрее, чем может увидеть человеческий глаз. В этом году исследователям удалось разработать и реализовать методы управления крыльями - каждое крыло RoboBee управляется независимо в режиме реального времени. Это позволяет осуществить моментальную реакцию на мельчайшие изменения в окружающих потоках воздуха для высокой стабильности аппарата во время полета.

Разработка может привести к появлению в будущем крошечных беспилотников, которые будут заниматься экологическим контролем, разведкой и наблюдением при проведении поисково-спасательных операций и даже искусственным опылением сельскохозяйственных культур. Выполнение проекта побудило ученых разработать миниатюрные аккумуляторные батареи, спроектировать эффективные системы управления и создать ряд более легких и более прочных материалов, очень многое разрабатывалось с чистого листа.


Связь двух мозгов через Интернет


Исследователи из Вашингтонского Университета Раджеш Рао (Rajesh Rao) и Андреа Стокко (Andrea Stocco) создали аппарат, позволяющий передавать сигналы головного мозга другому человеку. Раджеш уже смог заставить Андреа нажать кнопку на клавиатуре без ведома самого Андреа.

Рао работает над исследованием в течение 10 лет - до этого удавалось одну мышь "подключить" к другой, правда, с использованием инвазивных методов (инвазивная процедура - связанная с проникновением через внешние барьеры организма - кожу, слизистые оболочки). Людям же не нужно делать никаких инъекций - сигнал из мозга в мозг передается через специальные шлемы с использованием магнитной стимуляции.


Ракета с вертикальной посадкой


Grasshopper – ракета вертикального взлета и посадки. Разработчики компании SpaceX используют прототип для создания многоразовой суборбитальной транспортной системы. Ракета ведет себя как вертолет – не только поднимается, но и зависает на месте и аккуратно опускается на свои металлические «ножки».


Пандоравирус


Биологи Французского университета Экс-Марсель обнаружили в Чили и Австралии два гигантских (по меркам микромира) вида вирусов, которые стали самыми крупными подобными организмами из известных до сих пор. Но самым необычным их свойством оказался вовсе не размер, а геном — генетический состав вирусов на 93 % отличается от генетического состава всех прочих известных организмов. Авторы дали находке броское название «Пандора» (Pandoravirus) и предположили, что эти вирусы являются потомками некоего четвертого, ранее неизвестного домена жизни — не эукариот, не бактерий и не архей. Некоторые СМИ пошли еще дальше и заговорили об инопланетном происхождении Пандоры.


Человеческий мини-мозг


В Институте молекулярной биотехнологии Австрийской академии наук из человеческих стволовых клеток вырастили в пробирке некую структуру, весьма похожую на головной мозг.

Клеткам не давали никаких сигналов, которые задавали бы им направление роста. После того как стволовые клетки образовывали листок нейроэктодермы (скопление клеток, дающее у зародыша начало всей нервной системе), их переносили расти на специальный гель, имитировавший соединительную ткань.

Через 15–20 дней роста в «церебральном органоиде» появлялись полости, которые впоследствии у настоящего зародыша развиваются в желудочки мозга. Через 20–30 дней в нём можно было различить элементы, соответствующие будущим коре мозга, твёрдым мозговым оболочкам и сосудистому сплетению. Спустя два месяца «церебральный органоид» переставал расти, однако продолжал жить. Остановка роста, как полагают исследователи, связана с тем, что для дальнейшего развития мозгу требуется сосудистая система, которой получившаяся структура была лишена.

С помощью «Церебральный органоида» можно напрямую исследовать самые начальные процессы формирования мозга, нарушения в этих процессах и то, как таких нарушений избежать.


Первое изображение водородной химической связи


Исследователи из Пекинского Национального нанотехнологического центра и Китайского народного университета получили с помощью атомного силового микроскопа первые изображения водородных связей между молекулами.

На изображении видно несколько молекул 8-гидроксихинолина, нанесенных на медную подложку. Водородные связи между ними образованы атомами водорода, азота и кислорода. Снимок позволяет измерить направления, углы и длины водородных связей не с помощью традиционного анализа спектра, а напрямую.

Кроме того, ученые с помощью микроскопии смогли сфотографировать даже атом водорода - запечатлев электронные облака.


Воспроизведение РНК клетками


Ученые более десяти лет пытались понять, как протоклетки развивались от «первичного супа» из химических соединений до живых организмов, способных к «копированию» и воспроизведению генетического материала.

Лауреат Нобелевской премии Джек Шостак (Jack Szostak) «оживил» созданную им искусственную «протоклетку», добавив в нее соль лимонной кислоты - теперь она может самостоятельно воспроизводить молекулу РНК, и ее мембрана при этом не разрушается.


Исследования в области старения


Google инвестировал  в компанию Calico, которая будет заниматься проблемами старения. Это случилось после того, как компания наняла футуриста и изобретателя Рэй Курцвейл. Он считает, что биологические процессы похожи на те, которые происходят в программном обеспечении. "Сейчас мы ходим с устаревшим ПО" - говорит Курцвейл. В планах изобретателя - работа над нанороботами, которые улучшат нашу иммунную систему. Если появляется новая болезнь, нанороботы могут быть перепрограммированы.

На борьбу со старением также бросились Ларри Эллисон (основатель Oracle основал собственный фонд на $445 млн, чтобы финансировать исследования, посвященные борьбе со старением) и основатель PayPal Питер Тиль (пожертвовал $3,5 млн на антивозрастные исследования).

Top image by Shutterstock.


comments powered by Disqus

Подпишитесь на рассылку RUSBASE

Мы будем вам писать только тогда, когда это действительно очень важно