СОВРЕМЕННЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС

Прошлый год оказался богат на научные события. По большей части они связаны с запуском больших, сложных и очень дорогих научных приборов. Другая часть событий связана научными трендами, которые существуют давно, но в этом году получили большой резонанс. К счастью или к сожалению, эра гениев-одиночек, совершающих открытия персонально, прошла – сегодня науку двигает сотрудничество огромных коллективов ученых, почти всегда – международных. Так что основные научные события в последние годы — результат работы, длящейся годами, а то и десятилетиями. В последние годы существенно ускорилось развитие науки, и мы предлагаем обсудить, какие технологии будут интегрированы в нашу жизнь уже в этом году. В данном материале собрали новейшие разработки ученых разных стран, которые обещают стать прорывом в самых разных сферах жизни людей.

Освоение Луны

16 ноября с мыса Канаверал стартовала самая мощная ракета в истории – Space Launch Syste. Задача 100-метровой ракеты заключалась в том, чтобы отправить капсулу, предназначенную для людей, в сторону Луны. Artemis II, полет которого ожидается в 2024 году, совершенно точно будет везти астронавтов. Artemis III уже предполагает высадку на Луну. Корабль «Орион», отделившись от ракеты, описал траекторию восьмерки вокруг Луны и Земли, причем естественный спутник обогнул дважды, а 11 декабря приводнился в Тихом океане. Все этапы миссии были признаны весьма успешными. В целом проект нацелен на создание долговременной базы на Луне, а затем — отправку человека на Марс. Человечество продолжает стремиться в космос и осваивать другие планеты.

На апрель 2023 года запланирована посадка на Луну мини-лунохода "Rashid" из Объединенных Арабских Эмиратов, запущенного в декабре 2022 года, с помощью аппарата HAKUTO-R 1, построенного японской компанией. Если посадка будет успешной, HAKUTO-R 1 станет первым частным космическим аппаратом, совершившим высадку на Луну. А также индийская лунная миссия "Chandrayaan-3" запланирована к запуску этим летом. Миссия состоит из лунохода и спускаемого аппарата, который совершит посадку в районе южного полюса Луны.

Исследование Вселенной

12 июля была опубликована первая научная фотография, сделанная телескопом «Джеймс Уэбб». Этот телескоп на сегодняшний день — самый мощный в истории. Главная сила «Уэбба» — умение очень хорошо видеть в инфракрасном диапазоне. То есть камеры «Уэбба» способны заглянуть очень далеко в прошлое, чтобы помочь понять, как формировался мир, в котором мы живем. Кроме того, инфракрасный глаз телескопа может разглядеть, что творится в плотных облаках газа и пыли, в которых происходит рождение звезд и звездных систем – это также раскрывает фундаментальные тайны творения. Цель телескопа – создать трехмерную карту Вселенной, изучив ее эволюцию за последние десять миллиардов лет. Еще одна ключевая задача «Уэбба» — поиск экзопланет и их описание. Возможности аппарата позволяют лучше провести спектральный анализ, найти следы жизни, ответить на вопрос, который давно мучил человечество: одни ли мы во Вселенной. Однако это не единственная космическая обсерватория, от которой ожидают прорывов в этом году. В июле начнет работу обсерватория "Very Rubin", расположенная в Чили. Обсерватория включает в себя 8,4-метровый наземный телескоп и самую большую из когда-либо созданных цифровых камер с невероятным разрешением 3,2 гигапикселя. Благодаря этим передовым технологиям обсерватория будет снимать все южное небо всего за три ночи, что позволит собрать огромное количество новой информации о космосе. В 2023 году планируется запуск аппарата Jupiter Icy Moon Explorer, который отправится на исследование лун Юпитера: Европу, Ганимед и Каллисто. Ожидается, что зонд достигнет своей цели в 2031 году и предоставит ценную информацию об этих ледяных лунах и их потенциале для жизни.

Расшифрование генома

3 октября 2022 года Нобелевской премии в области физиологии и медицины был удостоен Сванте Паабо. Шведский биолог на протяжении долгих лет пытался сделать невозможное, а именно: секвенировать геном неандертальца. Ему удалось не только это, но и обнаружить ранее неизвестного гоминина на территории Алтайского края — денисовца, а также расшифровать его ДНК. Благодаря трудам Сванте Паабо мы узнали, что тысячи лет назад наши предки Homo sapiens взаимодействовали с другими представителями людей: неандертальцами и денисовцами. Все они были хоть и близкими, но все же самостоятельными биологическими видами. Почему это важно: расшифрованные геномы денисовцев и неандертальцев позволяют лучше понять биологию современного человека. Например, как наша иммунная система реагирует на различные инфекции и почему жители Тибета намного легче переносят жизнь в горах, в отличие от европейцев.

Генная терапия

По официальному сообщению ООН, 15 ноября 2022 года количество людей на Земли преодолело отметку в 8 млрд человек, примерно 9% из которых – старше 65 лет. Значит ли это, что нас ждет рост количества эпидемий и появление новых болезней? Однако уже сейчас существуют технологии, способные если не остановить процесс старения, то хотя бы замедлить его. Предположительно, стремительное развитие биотехнологии и генной инженерии позволит человечеству в период 2023-2030 годов найти пути излечения от многих заболеваний. Генная терапия — технология, с помощью которой генетическая конструкция вводится в определенные клетки тела, в которых гены отсутствуют или неправильно работают. Второй метод, редактирование генов CRISPR-Cas9 – это мощный инструмент, позволяющий точно изменять геном путем удаления определенных фрагментов и вставки новых, и он способен произвести революцию в таких областях, как медицина, сельское хозяйство и биотехнологии. В медицине он может быть использован для лечения генетических заболеваний путем исправления генетических мутаций.

Транслантация мозга

Специалисты из Стэнфордского университета изъяли из мозга человека специальные стволовые клетки, перевели их в состояние незрелых и внедрили в крысиный мозг. Имплантированная ткань прижилась и даже спустя 8 месяцев после эксперимента отлично чувствует себя в новом теле. Что интересно, нейроны внедренных клеток не переформатировались в животные, а все также представляют подобие человеческих. Почему это важно: открытие позволит ученым не только предсказывать поведение грызунов, но и в прямом смысле управлять ими, основываясь уже на психологии человеческого поведения.

Искусственная роговица

Современное лечение глазных болезней нередко требует дорогостоящей трансплантации донорской роговицы. Специалистам из Швеции удалось решить проблему, а помогла им в этом свиная кожа — извлеченный из нее коллаген лег в основу искусственной роговицы. Одновременно ученые разработали иной метод лечения, заключающийся не в полном удалении поврежденной роговицы, а лишь дополнении ее новосозданным имплантатом. Авторы работы говорят, что уже успели вернуть зрение 20 добровольцам, 14 из которых были полностью лишены зрения. Новый метод лечения не только прост, но и безопасен.

Вакцина от рака

Клинические испытания вакцин от рака В 2022 году было объявлено сразу о нескольких успешных испытаниях вакцин от рака. Собственно, само слово «вакцина» в данном случае относительно условно, речь идет чаще о лекарствах, а не о профилактических мероприятиях. Однако механизм исследуемых препаратов по большей части основан на выработке собственного иммунитета пациента для убийства раковых клеток. К примеру, в декабре компания Moderna озвучила предварительные результаты второй фазы клинических испытаний РНК-вакцины против меланомы. Исследование с полутора сотнями больных добровольцев показывает, что новый препарат повышает шансы на излечение агрессивного рака кожи почти на 50%. Первую фазу тестов вакцины от этого вида рака также завершили ученые из Вашингтонского университета. Исследователи из Королевского колледжа Лондона закончили третью фазу испытаний на людях вакцины от рака мозга. Клинические испытания и одобрение лекарств – это очень долгий процесс. Но, судя по тому, что в этом году началась настоящая «гонка вакцин от рака», уже скоро этот метод лечения будет введен в повседневную практику.

3D-печать

Если вспомнить основные инновации, которые нам дало развитие науки и технологий в периоде 2013-2023 годов, то нельзя не выделить 3D-печать. Перспективы 3D-печати крайне многообещающие. Ученые активно развивают существующие методики трехмерной печати, разрабатывают новые технологии и типы материалов, находят новые сферы применения.

Будущее 3D печати – в изготовлении таблеток и прочих лекарственных средств. Уже сегодня 3Д принтеры позволяют выполнять печать заменителей костей, суставов и сосудов из специальных материалов. В ближайшем будущем ученые планируют расширять ассортимент продукции. 3Д принтеры для печати еды постепенно отвоевывают пространство в кафе и ресторанах.

          Научно-технический прогресс идет вперед не по годам, а по дням и быстро меняет наш привычный образ жизни. Фраза «привязан к своему телефону» скоро может зазвучать совершенно по-новому. В ближайшие 5 лет на рынок выйдет первый имплантируемый мобильный телефон. Ожидается, что такое устройство сможет точнее отслеживать состояние здоровья владельца, а также позволит абонентам общаться при помощи мозговых или радиосигналов вместо вербальных средств. Очень скоро придет новейшая технология «компьютерное зрение». Это область искусственного интеллекта, связанная с анализом изображений и видео. Над созданием беспилотных автомобилей уже сейчас работают технологические компании, такие как Google и Uber, а также традиционные автопроизводители, такие как Toyota и Volkswagen. И это не все новости в научном мире.

Каиржан ТУРЕЖАНОВ