Научные итоги 2019 года по версии Nature и Science

23 декабря 2019 в 17:48

Научные итоги 2019 года по версии Nature и Science

Два главных мировых научных журнала, Science и Nature, подводят итоги года: первое изображение черной дыры, реконструкция падения метеорита динозавров, облик денисовского человека, асгард-археи, редактирование генома.

Читайте также: Нил Деграсс Тайсон предложил Илону Маску создать двигатель из Звездного пути

Список Science

Прорыв года — первое настоящее изображение черной дыры

Что это? Как должна выглядеть сверхмассивная черная дыра, все мы хорошо знаем из фильма «Интерстеллар». Однако Гаргантюа из картины Нолана — всего лишь модель, пусть и очень тщательно просчитанная и удостоенная подробного научного описания. Увидеть же настоящую черную дыру, казалось, у нас нет никаких шансов: слишком это редкое событие — оказаться на линии тени дыры. И все-таки в апреле этого года сделать это удалось. Полученное изображение — результат работы не оптических, а радиотелескопов, так что его раскраска полностью условна, но это, конечно, не отменяет ценности самого открытия.

Реконструкция падения «метеорита динозавров» в Мексиканском заливе

Что это? После того, как 66 миллионов лет на Землю упал гигантский астероид, вымерли примерно три четверти видов, живших к тому моменту на планете, в том числе динозавры. Место падения этого метеорита было установлено уже довольно давно — оно получило название кратер Чиксулуб и находится в районе северной оконечности полуострова Юкатан в Мексиканском заливе. В 2016 году в этом районе начались масштабные исследования методом бурения, и их результаты сейчас позволили установить — порой поминутно — те процессы, которые происходили на планете после падения астероида.

Облик денисовского человека восстановили по его ДНК

Что это? Денисовцы — наши полноправные родственники, оставившие свой след в генофонде человечества наряду с неандертальцами. Но в отличие от последних, от денисовцев почти не осталось костей. Поэтому на основе обычных анатомических реконструкций узнать о том, как они выглядели, мы не можем. Сейчас ученые применили удивительно креативный подход к анализу ДНК и восстановили облик наших давно вымерших родственников буквально на основании вещества, выделенного из единственного зуба.

Квантовый компьютер достиг превосходства над обычными

Что это? В последние два года не только американские университеты, но и IT-гиганты (IBM, Google, Intel) и стартапы, и даже «Сколтех» и РКЦ — словом все, кто может, включились в гонку постройки квантовых компьютеров. «Квантовый» — не значит самый мощный. Это значит — работающий на других, квантовых принципах. При решении большинства обычных задач, нужных человеку, квантовые компьютеры были и будут беспомощными. Однако они потенциально могут делать такие виды вычислений, которые из-за своей сложности, наоборот, совершенно недоступны для компьютеров обычных. В этом году «потенциально могут» превратилось в реальный эксперимент: группе Джона Мартиниса из Google удалось продемонстрировать такое вычисление — то есть достичь того самого «квантового превосходства».

Промежуточное звено между бактериями и всеми остальными: асгард-археи

Что это? Вот уже более 30 лет в учебниках биологии написано, что все разнообразие жизни делится на три ветви: ядерных организмов, бактерий и архей. Последних иногда еще называют архебактериями: археи действительно на них внешне похожи — такие же микроскопические и довольно простые. Однако в самых глубинных, основных своих особенностях эти организмы гораздо ближе к нам, чем к «настоящим» бактериям. Археи — это древняя ветвь жизни, которая сыграла важнейшую роль в появлении растений и животных, однако какую именно — до сих пор вызывало множество вопросов. Сейчас японским исследователям удалось обнаружить и даже вырастить археи, которых можно вполне назвать «недостающим звеном» в эволюции ядерных организмов — и растений, и животных, и человека.

Рекордно далекий астероид Аррокот, он же Ultima Thule

Что это? Астероид в форме снеговика, который заснял зонд «Новые горизонты», сменил со времени открытия свое название, но от этого не изменился сам. Исследование трансннептуновых объектов, подобных Аррокоту, позволяет лучше понять, из чего была сделана Солнечная система до возникновения планет.

Список Nature

Седьмой спутник Нептуна — Гиппокамп

Что это? Внутри орбиты крупнейшей луны Нептуна, Тритона, до сих пор были известны шесть небольших спутников — их удалось заснять в 1989 году космическому аппарату «Вояджер-2». Новая луна — результат работы телескопа «Хаббл» и сложного анализа данных. Гиппокамп оказался действительно очень маленьким — всего 34 километра среднего диаметра. Неудивительно, что «Вояджер» его пропустил.

Сверхпроводимость при рекордных -23 градусах Цельсия

Что это? Сверхпроводимость при комнатной температуре давно стала «Святым Граалем» физики твердого тела. Сейчас к комнатной температуре удалось приблизиться как никогда близко. К сожалению — только при гигантском давлении, используя для экспериментов специальные алмазные тиски, так что о практическом применении таких сверхпроводников речи пока не идет. Это все равно большой прорыв — в области, на которую так долго возлагаются надежды, а результатов в последние годы почти не видно, похоже, наступает некий ренессанс.

Новый, существенно более безопасный и точный метод редактирования геномов

Что это? Метод редактирования геномов с труднозапоминаемым названием CRISPR/Cas9 стал самой громкой темой десятилетия в биологии и медицине. Между первой статьей с описанием метода в 2012 году и появлением генетически модифицированных детей прошло каких-то шесть лет — для медицины срок немыслимый. Однако до сих пор редактирование генов было лишь экспериментальным, довольно грубым методом, подходящим для лабораторных исследований и биотеха — новая работа стремится это изменить. Суть технологии — целенаправленное изменение генома в любом месте — остается той же, только ошибок при этом возникает принципиально меньше, чем раньше. Похоже, это та самая технология, которую следовало дождаться перед тем, как начинать испытания на людях.

ДНК митохондрий может передаваться по отцовской линии

Что это? Формально это работа конца 2018 года, но редакторы Nature все равно решили включить ее в обзор. Открытие вполне достойно такой чести, ведь оно должно будет войти в школьные учебники биологии: до сих пор там говорилось, что митохондрии — энергетические станции клетки, которые имеют собственную ДНК — передаются только от матери к ребенку, а митохондрии отца, хоть и есть в сперматозоидах, всегда просто уничтожаются. Оказывается, так происходит не всегда — в работе описывается, как такое может быть и что это значит для лечения болезней, связанных с мутациями в митохондриальной ДНК.

Нейросети учат роботов бегать

Что это? Человек, который умеет ходить и бегать, не всегда понимает, насколько, вообще говоря, это сложное занятие. Понятнее становится, когда инженеры пытаются воспроизвести движения людей и животных в роботах — это до сих пор одна из самых сложных проблем робототехники. Новый подход, который инженеры из Швейцарии и Германии испытали на примере робота ANYmal, опирается на работу двух нейросетей, одна из которых стратегически планирует движение, а другая — подбирает набор конкретных действий в электромоторах.

Химия по законам LEGO

Что это? Синтетическая химия может казаться наукой XX века, но на самом деле в последние годы там происходит много интересного. И одна из самых интересных вещей — клик-химия, подход, в котором для того, чтобы заставить вещества взаимодействовать практически со стопроцентной эффективностью, используются специальные адапторы. Это позволяет собирать новые вещества как конструктор. Новая работа развивает эту тему, добавляя множество новых «кубиков».

Как сообщал Tovarysh.life: На Марсе нашли жизнь: шокирующие подробности