1.    
  2.    
  3.     20 найважливіших відкриттів XXI століття

20 найважливіших відкриттів XXI століття

генетика

Геном людини повністю секвенирован

Проект «Людський геном» (The Human Genome Project) почався в 1990 році, в 2000-му був випущений робочий чернетку структури генома, повний геном – в 2003 році. Однак і сьогодні додатковий аналіз деяких ділянок ще не закінчений. В основному він був виконаний в університетах і дослідницьких центрах США, Канади і Великобританії. Секвенування генома має вирішальне значення для розробки ліків і розуміння того, як влаштовано людське тіло.

Генна інженерія вийшла на новий рівень

В останні роки був розроблений революційний метод маніпуляції ДНК за допомогою так званого CRISP-механізму. Ця методика дозволяє вибірково редагувати певні гени, що раніше було неможливо.

Математика

Доведено теорему Пуанкаре

У 2002 році російський математик Григорій Перельман довів теорему Пуанкаре, одну з семи завдань тисячоліття (важливі математичні проблеми, рішення яких не знайдено протягом десятків років). Перельман показав, що вихідна тривимірна поверхня (якщо в ній немає розривів) обов’язково буде еволюціонувати в тривимірну сферу. За цю роботу він отримав престижну «медаль Філдса», аналог Нобелівської премії в математиці.

Астрономія

Відкрита карликова планета Еріда

Вперше Еріду сфотографували ще 21 жовтня 2003 року, але помітили на знімках тільки на початку 2005-го. Її відкриття стало останньою краплею в суперечках про долю Плутона (чи продовжувати його вважати планетою чи ні), що змінило звичний образ Сонячної системи.

Виявлена ​​вода на Марсі

У 2005 році апарат «Марс Експрес» Європейського космічного агентства виявив великі поклади водяного льоду недалеко від поверхні – це дуже важливо для подальшої колонізації Червоної планети.

фізика

Глобальне потепління – швидше, ніж очікувалося

У 2015 році вчені з Всесвітнього центру моніторингу льодовиків при Цюріхському університеті (Швейцарія) під керівництвом доктора Міхаеля Цемпа, працюючи спільно з колегами з 30 країн, встановили, що темп танення льодовиків на Землі до цього часу, в порівнянні c усередненими показниками за XX століття, виріс в два-три рази.

Виявлена ​​квантова телепортація

Така телепортація відрізняється від телепортації, про яку люблять говорити фантасти, – при ній матерія або енергія не передаються на відстань. Експерименти з передачі квантових станів на великі відстані були вдало проведені за останні 15 років не менше ніж десятком наукових груп. Квантова телепортація дуже важлива для створення надзахищених шифрів і квантових комп’ютерів.

Експериментально доведено існування графена

Його двовимірна (товщиною в один атом) кристалічна решітка проявляє незвичайні електрофізичні властивості. Вперше графен був отриманий Андрієм Гейм і Костянтин Новоселовим в 2004 році (Нобелівська премія за 2010-й). Його планується використовувати в електроніці (в надтонких і надшвидких транзисторах), композитах, електродах і т. Д. Крім того, графен – другий за міцністю матеріал на світлі (на першому місці – карбін).

Доведено існування кварк-глюонної плазми

У 2012 році експерименти фізиків, які працюють з прискорювачем RHIC в Брукхейвенської національної лабораторії (США), потрапили в Книгу рекордів Гіннесса з формулюванням «за найвищу температуру, отриману в лабораторних умовах». Зіштовхуючи іони золота на прискорювачі, вчені домоглися виникнення кварк-глюонної плазми з температурою 4 трильйони ° С (в 250 тисяч разів гаряче, ніж в центрі Сонця). Через приблизно мікросекунду після Великого вибуху Всесвіт був наповнений якраз такий плазмою.

Знайдений бозон Хіггса

Існування цієї елементарної частинки, що відповідає за масу всіх інших частинок, теоретично було передвіщено Пітером Хігсом ще в 1960-х роках. А знайдена вона була під час експериментів на Великому адронному колайдері в 2012-му (за що Хіггс, спільно з Франсуа Енглер, отримав Нобелівську премію 2013 року).

Біологія

Людей поділили на три ентеротіпа

У 2011 році вчені з Німеччини, Франції та кількох інших дослідницьких центрів довели, що з генетики населяють нас бактерій люди діляться на три категорії, або ентеротіпа. Ентеротіп людини проявляється в різній реакції на їжу, ліки і дієти, і тому стало ясно, що ніяких універсальних рецептів в цих областях існувати не може.

Створено першу синтетична бактеріальна клітина

У 2010 році вчені з Інституту Крейга Вентера (був одним з лідерів гонки по розшифровці людського генома) створили першу повністю синтетичну хромосому з геномом. Коли її вбудували в бактеріальну клітину, позбавлену генетичного матеріалу, вона почала функціонувати і ділитися по запропонованим новим геномом законам. У перспективі синтетичний геном дозволить створювати вакцини проти нових вірусних штамів за годинник, а не за тижні, виробляти ефективне біопаливо, нові харчові продукти і т. Д.

Вдало записані і перезаписані спогади

Починаючи з 2010 року кілька дослідницьких груп (США, Франція, Німеччина) навчилися записувати в мозок мишей помилкові спогади, прати реальні, а також перетворювати приємні спогади в неприємні. До людського мозку справа поки не дійшла, але залишилося недовго.

Отримано «етичні» (не з ембріонів) плюрипотентні стовбурові клітини

У 2012 році Сін’я Яманака спільно з Джон Гердон стали лауреатами Нобелівської премії за відкриття 2006 року – отримання плюрипотентних стовбурових клітин миші шляхом епігенетичного перепрограмування. За наступне десятиліття не менше десятка наукових груп досягли вражаючих успіхів у цій галузі, в тому числі з людськими клітинами. Це віщує швидкі прориви в терапії раку, регенеративної медицини, а також в клонуванні людини (або його органів).

палеонтологія

Вперше виявлені м’які тканини динозавра

Мері Швейцер керувала науковою групою, яка описала колаген, виділений з стегнової кістки Tyrannosaurus REХ

Молекулярний палеонтолог Університету Північної Кароліни Мері Швейцер в 2005 році в скам’янілої кінцівки підлітка-тиранозавра з Монтани (віком 65 млн років) виявила м’які тканини. Раніше вважалося, що будь-які білки разложатся максимум за кілька тисяч років, тому ніхто їх в скам’янілостях і не шукав. Після цього м’які тканини (колаген) були виявлені і в інших найдавніших зразках.

У людей виявлені гени неандертальців і «денисівська людина»

Учасники міжнародного симпозіуму «Перехід до верхнього палеоліту в Євразії: культурна динаміка і розвиток роду Homo» оглядають місце розкопок в центральному залі Денисової печери

З робіт двох наукових груп стало ясно, що від 1 до 3% генома середньостатистичного європейця або азіата сходить до неандертальців. Але у кожного сучасного індивідуума присутні несхожі неандертальські аллели (різні форми одного і того ж гена), тому загальна сума «неандертальських» генів куди вище, до 30%. «Спадкоємці» неандертальців (схрещування відбувалося близько 45 тисяч років тому) – в основному європейці; у азіатів в геномі присутні сліди схрещування з ще одним гомінідом – «Денисовском людиною». Найбільш «чисті» Homo sapiens – уродженці Африканського континенту.

Медицина

За диханню розпізнана рання стадія раку легенів

Рік тому група ізраїльських, американських і британських учених розробила пристрій, який здатний точно ідентифікувати рак легенів і визначити, в якій стадії він знаходиться. Основою пристрою став аналізатор дихання з вбудованим наночіпи NaNose, здатний «винюхати» ракову пухлину з 90-процентною точністю, навіть коли раковий вузлик практично непомітний. Незабаром варто очікувати аналізаторів, які зможуть по «запаху» визначати і інші види раку.

Розроблена перша повністю автономне штучне серце

Фахівці американської компанії Abiomed розробили перше в світі повністю автономне постійне штучне серце для імплантацій (AbioCor). Штучне серце призначене для пацієнтів, у яких неможливо лікування власного серця або імплантація донорського.

біоніка

Створено біомеханічні пристрою і протези, контрольовані зусиллям думки

Американець Зак Вотер випробував бионический ножний протез, піднявшись по сходах на 103-й поверх хмарочоса Вілліс-тауер, розташованого в Чикаго

У 2013 році з’явилися перші дослідні зразки «розумних» протезів зі зворотним зв’язком (емуляцією відчутних відчуттів), які дозволяють людині відчувати те, що «відчуває» протез. У 2010-х роках створені і окремі від людини пристрої, керовані тільки через уявний інтерфейс (іноді з інвазивними контактами, але частіше це схоже на головний обруч з сухим електродом), – комп’ютерні ігри та тренажери, маніпулятори, транспорт та ін.

електроніка

Перейдено петафлопсний бар’єр

У 2008 році новий суперкомп’ютер в Лос-Аламосі (США) заробив зі швидкістю більш квадрильйона (тисяча трильйонів) операцій в секунду. Наступний бар’єр, ексафлопсний (квінтильйон операцій в секунду) буде досягнуто в найближчі роки. Системи з такою неймовірною швидкістю необхідні в першу чергу для високопродуктивних обчислень – обробки даних наукових експериментів, кліматичного моделювання, фінансових операцій і т. Д.

18.12.2019

Написати коментар