Huxleў
Автор: Huxleў
© Huxleў — альманах о философии, бизнесе, искусстве и науке.
Science
6 мин. на чтение

НАУКА-2022: от ДНК до звезд

Художественная галерея Huxleў
Поделиться материалом
Лилия Чавага. Наука и философия Владимира Вернадского, серия 25 аналоговых коллажей к проекту «25 шедевров Украины», 2016

 

Подводя итоги этого сверхсложного и трагического для Украины года, стоит помнить, что жизнь намного шире, глубже и содержательнее войны. Собственно, и ведется эта война ради того, чтобы украинцы могли жить на полную и быть равноправной частью свободного, современного и прогрессивного мира. А поскольку залогом прогресса является, в частности, и развитие науки, научные достижения в определенном смысле не менее важны, чем победы в битвах.

 

#1 ИСКУССТВЕННАЯ РУКА С ИСКУССТВЕННЫМ ИНТЕЛЛЕКТОМ
 

Журнал Time включил в свой рейтинг лучших изобретений уходящего года разработку от украинского стартапа Esper Bionics — это бионический протез руки нового поколения, созданный на базе искусственного интеллекта.

Примечательно, что чем дольше она работает, тем большим количеством умений и навыков овладевает. В этом искусственной руке помогают 24 переносных датчика, при содействии которых прибор обнаруживает и обрабатывает мышечную активность и импульсы, идущие от человеческого мозга.

 

НАУКА-2022: от ДНК до звезд
Бионический протез руки нового поколения Esper Bionics / YouTube.com

 

#2 СЕРДЦЕ СВИНЬИ ПРИЖИЛОСЬ В ЧЕЛОВЕКЕ

 

Еще одним «неродным» органом, вошедшим в ТОП научных открытий и новшеств 2022 года, стало сердце. Вернее, генетически модифицированное сердце свиньи. Его в начале января пересадили 57-летнему мужчине в терминальной стадии неизлечимой болезни.

Традиционная, то есть от человека-донора, трансплантация в этом случае была обречена на провал. Следовательно, для пациента, который в течение восьми недель был прикован к постели из-за опасной для жизни аритмии, единственным шансом на спасение стало участие в эксперименте по пересадке сердца свиньи.

Операция прошла успешно, но через несколько недель мужчина скончался. И все это время трансплантированный орган хорошо функционировал, а результаты вскрытия умершего не выявили никаких признаков отторжения свиного сердца человеческим организмом.

Поэтому остается надежда, что подобные трансплантации будут иметь шанс на длительный успех.

 

НАУКА-2022: от ДНК до звезд
Скриншот видео с уникальной операции по пересадке свиного сердца / University of Maryland School of Medicine

 

#3 ФИОЛЕТОВЫЕ ПОМИДОРЫ ОБАГАТИЛИ АНТИОКСИДАНТОМ

 

А вот эта генетическая модификация может порадовать любителей помидоров и фиолетового цвета. Именно так выглядят ГМО-ягоды (а помидоры — это ягоды, а не овощи), продажу которых официально одобрило в 2022 году Министерство сельского хозяйства США.

От других фиолетовых помидоров плод труда компании Norfolk Plant Sciences отличается намеренно повышенным уровнем антоциана. Этот пигмент, который имеет фиолетовую, синюю или черную окраску и в большом количестве содержится, в частности, в ежевике и чернике, обладает мощными антиоксидантными свойствами, а также способствует защите от сердечно-сосудистых заболеваний.

Впрочем, по вкусу насыщенные антоцианом помидоры ничем не отличаются от своих сородичей, имеющих традиционный красный или желтый окрас.

 

НАУКА-2022: от ДНК до звезд
Генно-модифицированные фиолетовые помидоры / foodandwine.com

 

#4 В ПОЧВЕ С ЛУНЫ ВЫРАСТИЛИ РАСТЕНИЯ

 

Пока же генетики экспериментировали с цветовой гаммой растений на Земле, ученые из Университета Флориды (США) успешно вырастили растения в почве с Луны. Для этого они использовали 12 граммов почвы, собранной под работы на земном спутнике в ходе космических миссий «Аполлон-11», «Аполон-12» и «Аполон-17» в 1969 и 1972 годах.

Ее распределили по лункам размером с наперсток и поместили в пластиковые пластины вроде тех, которые обычно используют для культивирования клеток. Каждый такой горшок содержал один грамм лунной почвы, которую увлажнили питательным раствором. В него были высажены семена растений Arabidopsis, то есть резуховидки — маленького цветкового растения, широко распространенного в Европе, Азии и Северо-Западной Африке.

Все «лунные» растения проросли, однако имели отличия от «земных коллег» из контрольной группы: некоторые были меньше обычного размера или медленнее росли. По мнению ученых, это свидетельствует о том, что земным растениям пришлось «поработать» над тем, чтобы приспособиться к химическому составу лунного грунта и его структуре.

Это предположение подтвердил анализ экспрессии генов растений — процесса, при котором наследственная информация генов используется для синтеза белка или РНК.

 

НАУКА-2022: от ДНК до звезд
Резуховидка, пророщенная в лунной почве / edition.cnn.com

 

Вступая в клуб друзей Huxleў, Вы поддерживаете философию, науку и искусство

 

#5 ТЕЛЕСКОП «ДЖЕЙМС УЭББ» СФОТОГРАФИРОВАЛ «РОВЕСНИКА» ЗЕМЛИ

 

Параллельно с процессом приучения земных растений к космическим условиям продолжалась очередная попытка человечества заглянуть в космическую даль. И попытка оказалась удачной. Крупнейший, самый мощный и сложный в мире космический научный телескоп «Джеймс Уэбб» помог NASA получить снимки, вероятно, самой древней во Вселенной галактики.

Первые пять из этих фотографий, показанных в июле 2022 года, содержат изображения:

формирования звезд в светящихся газовых облаках туманности Киля;

гигантской экзопланеты WASP-96b, вращающейся на опасно-близкой орбите вокруг родительской звезды;

остатков взорвавшейся звезды, которую называют Южным кольцом, или туманностью «Восемь взрывов»;

слияние галактик в тесно связанном галактическом скоплении Квинтет Стефана;

далекой Вселенной, которую можно увидеть через линзовое скопление галактик SMACS 0723, какой она была 4,6 миллиарда лет назад. Именно таков, кстати, плюс-минус 500 миллионов лет, возраст Земли согласно последним данным. То есть, когда свет от SMACS 0723 только отправился в свой путь, на нашей планете еще не было ни жизни, хотя бы в самой примитивной форме, ни кислорода в атмосфере.

 

НАУКА-2022: от ДНК до звезд
Туманность Киля — один из объектов, сфотографированный телескопом «Джеймс Уэбб» / Фото NASA, ESA, CSA, and STScI / nydailynews.com

 

#6  ТАРАКАНЫ-КИБОРГИ CПАСАЮТ ЛЮДЕЙ

 

Совсем недавно по космическим меркам, 354–295 миллионов лет назад, на Земле появились первые тараканообразные существа. Сегодня их далекие потомки слишком донимают человечество, но человечество попыталось не просто приручить тараканов и их родственников, но и направить их на полезные дела.

Используя ультратонкую электронику и гибкие материалы, исследователи японской компании RIKEN разработали систему для создания дистанционно управляемых тараканов-киборгов. Этих жесткокрылых насекомых оснастили крошечным модулем беспроводного управления, который питается от аккумулятора, подключенного к солнечной батарее.

Исследователи прикрепили беспроводной модуль управления к ногам и литий-полимерную батарею к грудной клетке насекомого с помощью специально разработанного рюкзака, который был смоделирован по образцу тела модели таракана.

Рюкзак был напечатан на 3D-принтере из эластичного полимера и идеально соответствовал изогнутой поверхности таракана, позволяя жесткому электронному устройству стабильно крепиться на грудной клетке более месяца. Ультратонкий солнечный органический модуль толщиной 0,004 мм был установлен на спине насекомого.

В таких доспехах жесткокрылые «киборги» имеют полную свободу передвижения, благодаря чему их можно использовать в поисковых целях и для спасения людей. Несмотря на неприятный вид и испорченный имидж у этих поисковиков есть преимущество над знаменитым украинским Патроном и его четырехлапыми коллегами: размер, который дает возможность проникнуть в малейшую щель.

 

НАУКА-2022: от ДНК до звезд
«Таракан-киборг» / YouTube.com

 

#7 ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА РАСШИФРОВАЛИ НА ВСЕ 100%…

 

Значительно более кропотливой и продолжительной, чем создание электронных доспехов для тараканов, была работа ученых, посвятивших себя расшифровке человеческого генома. По состоянию на 2003 год он был картографирован на 92 процента. Год 2022 поставил финальную точку в программе «Геном человека», в ходе которой были расшифрованы остальные восемь.

На этом отрезке работы ученые полностью секвенировали, то есть установили последовательность оснований нуклеотидов ДНК — аденина, гуанина, цитозина и тимина Y-хромосомы. Именно она определяет мужской пол у большинства млекопитающих, в частности человека, и передается от отца сыну.

Теперь человечество получило полную информацию более чем о 62 миллионах пар оснований, составляющих Y-хромосому. Точность этой расшифровки — менее одной погрешности на десять миллионов пар.

 

НАУКА-2022: от ДНК до звезд
Идеограмма нормального кариотипа человека / wikipedia.org

 

#8…СВЕРХБЫСТРОЕ СЕКВЕНИРОВАНИЕ ГЕНОМА

Ученым удалось не только полностью расшифровать геном, но и научиться делать это почти мгновенно. Ученые Медицинской школы Стэнфордского университета (США) разработали новый подход к сверхбыстрому секвенированию генома, который использовался для диагностики редких генетических заболеваний.

Сегодня такое исследование длится в среднем восемь, а иногда и рекордные пять часов. Менее чем через шесть месяцев команда Стэнфордского университета зарегистрировала и секвенировала геномы 12 пациентов. Пяти из них установили генетический диагноз на основе информации о секвенировании примерно за столько времени, сколько длится традиционный рабочий день в офисе.

 

#9 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ «ЧАСЫ»: ПОШЕЛ ОБРАТНЫЙ ОТСЧЕТ

 

Но эти и многие другие открытия меньшего масштаба могут в конце концов оказаться напрасными, если человечество всерьез не возьмется за решение одной из главных своих проблем — экологической.

К примеру, за первые шесть месяцев полномасштабного вторжения России в Украину в атмосферу Украины было выброшено 46 миллионов тонн токсичных веществ. За весь 2021 год этот объем составил около двух тонн. Учитывая, что атмосфера не знает границ, проблема очистки этого воздуха приобретает планетарный масштаб.

Между тем в апреле Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) опубликовала третью и последнюю часть своего шестого отчета об оценке изменения климата, где сопредседатель Рабочей группы III МГЭИК Джим Скеа сказал: «Сейчас или никогда, если мы хотим ограничить глобальное потепление… без немедленного и глубокого сокращения выбросов во всех секторах это невозможно».

В сценариях, оцененных командой, ограничение потепления примерно до 1,5°C (2,7°F) требует, чтобы глобальные выбросы парниковых газов достигли пика не позднее 2025 года и сократились на 43% к 2030 году; в то же время выбросы метана также необходимо будет снизить примерно на треть.

И даже если эта цель будет достигнута, человечество почти неизбежно временно превысит опасный температурный порог, а вернуться к более низкому уровню можно будет лишь в конце века. В то же время для стабилизации температуры нужно будет добиться нулевого уровня выбросов углекислого газа.

Для уменьшения показателя на 1,5°C (2,7°F) это означает достижение нулевых выбросов углекислого газа во всем мире в начале 2050-х; для 2°C (3,6°F) — в начале 2070-х годов. Но это по пессимистическому сценарию  человечеству вскоре может понадобиться новый дом, а ученым — умение выращивать земные растения на марсианской почве. Или даже на почве вращающихся вокруг звезд планет, свет которых не видит даже телескоп «Джеймс Уэбб».

 

НАУКА-2022: от ДНК до звезд
Прогнозируемая смена годовой температуры воздуха в приземном слое атмосферы с конца XX века до середины XXI века, согласно среднесрочному сценарию выбросов. Данный сценарий не предусматривает никаких мер по сокращению выбросов парниковых газов. Фото: Лаборатория геофизической гидродинамики Национального управления океанических и атмосферных исследований / wikipedia.org

 

 

 


При копировании материалов размещайте активную ссылку на www.huxley.media
Вступая в клуб друзей Huxleў, Вы поддерживаете философию, науку и искусство
Поделиться материалом

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Получайте свежие статьи

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: