Сейчас у многих людей складывается ощущение, что большая часть знаковых открытий и изобретений уже совершена и все, чем занимается современная наука – это полировка тех достижений, к которым человечество смогло прийти в течение прошлого века, а скорее даже во второй половине прошлого века. Но так ли это? Что важного успело открыть и изобрести человечество за последнее десятилетие и были ли это действительно знаковые и фундаментальные для него вещи?
1. Мы впервые «своими глазами» увидели, и даже смогли сфотографировать, как выглядит настоящая черная дыра
Очень сложно переоценить это открытие. До сих пор черные дыры были скорее теоретическим конструктом. Все знали об их существовании, могли детально смоделировать их на словах и даже нарисовать, но их никто и никогда не видел, а уж тем более не мог запечатлеть. В течение десятилетий учёные бились над решением этой задачи и вот наконец в 2019 году мир увидел первую в истории человечества настоящую фотографию черной дыры. Да, выглядит она весьма не впечатляюще. Оранжевый бублик в черной пустоте. Но этот бублик на деле является сверхмассивной черной дырой из центра галактики Мессье-87 с массой, эквивалентной массам 6.5 миллиардов солнц. А расположился он на расстоянии около 54 млн световых лет от Земли. В чем сложность? В том, что черная дыра обладает такой массой, что искривляет вокруг себя пространство и время. Однажды попав в её поле действия из неё не может вырваться уже ничего, даже свет. А любая фотосъемка – это в первую очередь работа со светом и запечатлеть то, чего нет сперва казалось невыполнимой задачей. Впрочем, учёные справились и с ней.
2. Завершена работа по составлению подробной карты эпигенома человека
Эпигеном – это совокупность меток, которые читают ДНК не меняя его структуры. Эпигеном находится «над геном». Упрощая, это набор белков, которые могут читать и в необходимые моменты включать части цепочки ДНК или же наоборот, отключать их. Именно изменения в эпигеноме, становятся причиной возникновения раковых опухолей. Создав карту эпигенома учёные смогут понять как появляются и развиваются и распространяются раковые образования, а значит приблизятся на большой шаг к их лечению.
3. Учёные смогли зафиксировать предсказанные Эйнштейном гравитационные волны
Да, это развитие идеи возникшей ещё у Эйнштейна в 1915 году в общей теории относительности. Но до сих пор не было никаких реальных подтверждений достоверности этой теоритической конструкции. Наконец спустя ровно 100 лет с момента теоретического описания учёным удалось с зарегистрировать гравитационные волны от столкновения двух черных дыр в миллиардах световых лет от земли. Что такое эти гравитационные волны? Это очень слабые воздействия, порождающиеся движением массивных тел, но впоследствии существующие отдельно от них и распространяющиеся подобно волнам. Очень-очень незначительные искажения пространства и времени. Изучение этих волн позволит приблизиться к разгадкам тайн вселенной и породившего её большого взрыва. В практическом применении возможно будет в неопределенном будущем создать средства связи для межпланетной передачи данных на основе этих волн.
4. Был обнаружен «неуловимый» Бозон Хиггса
Большой адронный коллайдер, самая крупная из существующих в мире экспериментальных умтановок, построенный на границе сразу двух государств: Франции и Швейцарии выполнил одно из своих основных предназначений. В нем смогли поймать так называемую частицу бога. Это открытие позволило объяснить возникновение массы у других элементырных частиц и расширило теоретическую базу современной физики.
5. Искусственный интеллект обошел человека в игре Go
Большим шагом к технологической сингулярности и доказательством безусловного превосходства искусственного интеллекта над человеком в узкоспециализированных задачах стала победа компьютера AlphaGo, разработанного подразделением корпорации Google, компанией «DeepMind» над мировым чемпионом «го» Ли Седолем, случившаяся в 2016 году. До сих пор игра Go оставалась единственной игрой, где человек превосходил машины. Тем не менее, самообучающийся ИИ на основе нейронных сетей смог победить человека, предварительно натренировавшись на самом себе, сыграв с самим собой. Интересно, что даже сама компания создавшая этот компьютер не может наверняка сказать какими алгоритмами он руководствуется во время игры. Победа AlphaGo породила новый виток восхищения и одновременно – обсуждения опасности искусственного интеллекта.
6. Генная терапия живого человека
В 2015 году при помощи генной терапии удалось вылечить реального пациента. Годовалой девочке Лайле, болевшей лимфобластным лейкозом (злокачественное заболевание кроветворной системы) ввели её же иммунные клетки, но предварительно отредактированные так, чтобы распознавать и устранять рак. Терапия прошла успешно.
7. Google заявила о квантовом превосходстве
Квантовое превосходство – это возможность выполнять вычисления, которые невозможно произвести с использованием даже самых сильных современных компьютеров. В 2019 году корпорация Google заявила, что их квантовый компьютер Sycamore смог за 3 минуты 20 секунд выполнить вычисления, на которые у самых современных суперкомпьютеров ушло бы порядка 10 тысяч лет. И хотя практического применения конкретно это вычисление не нашло, сами представители Google сравнивают это по значимости с первым полетом братьев Райт. В будущем применение сверхмощных квантовых компьютеров должно перевернуть область искусственного интеллекта, вычислений и моделирования взаимодействий.
8. Была создана первая высокоэффективная вакцина против малярии
Малярия долгое время оставалась одной из болезней, выкашивавшей от 1 до 3 миллионов человек в год. Никакой эффективной защиты от этой болезни не было. Все существовавшие вакцины показывали не самые впечатляющие результаты в 31-56%. Наконец спустя более трёх десятилетий непрерывных поисков удалось создать вакцину способную защитить вплоть до 90% случаев. И это большой прорыв, потому что по оценкам Всемирной организации здравоохранения, в год в мире происходит 124-283 млн случаев заражения малярийными плазмодиями. Теперь это коллоспльное количество людей будет в гораздо большей безопасности.
9. CRISP и прорыв в генной инженерии
Важнейшим открытием в области генной инженерии стала методика CRISP (от англ. Clustered regularly interspaced short palindromic repeats – короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами). Эта методика позволит учёным редактировать ДНК, в том числе человеческих эмбрионов уберегая их от множества хронических болезней возможных в будущем. В январе 2019 года на свет появились первые девочки-близнецы с корректирванным геномом. Учёные удалили у них один из генов, что позволит им в будущем получить иммунитет к ВИЧ.
10. Сверхбыстрая разработка вакцины от COVID
Наконец главным достижением науки за ушедший 2020 год по версии журнала Science стала разработка в невероятном темпе вакцины от вируса SARS-CoV-2, более известного в информационном поле как COVID-19. Что более важно, разработка велась децентрализовано сразу несколькими независимыми друг от друга командами из разных стран, каждая из которых смогла представить миру свой результат научных изысканий. Две главные вакцины, Moderna и Pfizer были сделаны по новой технологии с использованием мРНК. Технология позволяет ввести в организм только часть генома вируса и выработать иммунитет в отсутствие в организме вируса как такового.