Новостная лента

2017: основные научные события по версии Nature

02.01.2017

От политического хаоса к громких случаев сексуальных домогательств — у ученых был непростой год. Но в нем случались и яркие моменты, в частности, разрешение на новый метод лечения рака и детектирования гравитационных волн от двух нейтронных звезд.

 

Квантовая телепортация фотонов, которую провели китайские ученые, — одно из крупнейших научных достижений года.

 

 

Когда звезды сливаются

 

2017 год начал новую эру в астрономии: теперь ученые могут исследовать космические события благодаря брижам времени-пространства, которые они образуют, — гравитационным волнам. 16 октября исследователи сообщили о первые наблюдения столкновения двух нейтронных зрение на основе гравитационных волн. Научное значение этого исследования — не только в его новизне, а в том, что оно подтвердило гипотезу о природе гамма-вспышек (найенергетичніших событий во Вселенной, во время которых за несколько секунд выделяется столько энергии, сколько Солнце излучает за 10 млрд лет своего существования) как столкновения нейтронных звезд. Именно в таких событиях образуются тяжелые химические элементы, существующие во Вселенной, в том числе золото и уран. Ключевую роль в открытии сыграли две обсерватории — Лазерно-інтерферометрична гравитационно-волновая обсерватория LIGO в Соединенных Штатах и ее “сестра” Virgo в Италии.

 

2017-й стал рубежным годом не только для гравитационных волн, но и для квантовых коммуникаций. 15 июня китайские ученые объявили об успешной телепортации пары фотонов со спутника Micius до двух наземных станций на расстоянии 1200 километров друг от друга. Таким образом они побили рекорд расстояния, на которой квантовые частицы могут находиться в так называемом “запутанном” состоянии, во время которого изменение параметров одной частицы автоматически предопределяет изменение параметров другой, независимо от расстояния между ними. Исследование может сыграть ключевую роль для еще не реализованной технологии квантового Интернета.

 

А в год, в который политический кризис угрожает поделить мир на части, на Ближнем Востоке стартовало беспрецедентное научное сотрудничество SESAME (Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East – “Синхротронное свет для экспериментальной науки и практических применений на Ближнем Востоке), в котором приняли участие ученые из Иордании, Палестинской Автономии, Израиля, Кипра, Египта, Ирана, Пакистана и Турции. SESAME – это мощный генератор X-лучей, с помощью которых можно изучать свойства материалов и исследовать археологические артефакты. Свой первый луч SESAME издал в ноябре. Три последующие запуски запланированы до конца 2018 года.

 

Политические потрясения

 

Президент США Дональд Трамп вступил в должность 20 января и быстро оставил свой след в науке. 27 января он издал исполнительный акт, который запретил гражданам семи — преимущественно мусульманских стран въезжать в США на срок до 90 дней. За это решение много ученых, которые именно путешествовали, не смогли въехать в США, а те, кто находился на американской территории, изрядно встревожились за будущее своих исследований или карьеры. Трамп дважды менял условия запрета в ответ на судебные решения, которые ограничили ее применение.

 

В марте Трамп призвал к жесткому ограничению финансирования научных учреждений, в частности Национального института здоровья (NIH) (сокращение финансирования на 18%) и Агентства по охране окружающей среды (EPA) (на 31%; однако Конгресс до сих пор сопротивляется давлению Белого дома и не дает ходу ограничением. А в конце года Трамп установил рекорд пребывания на должности без официального научного советника, начиная с 1976 года. В Офисе научной и технологической политики Белого дома (White House Office of Science and Technology Policy) сейчас работает лишь треть людей из тех, которые трудились там во времена Барака Обамы.

 

Бурная политика Трампа вдохновила волну протестов, в которых ученые приняли активное участие. В январе ученые присоединились к многотысячному Женского марша в Вашингтоне, а через три месяца они организовали Марш за науку. В этом году также рекордное количество ученых баллотировался на публичные должности в США.

 

Фото с Марша за науку. Многие ученые протестуют против научной политики администрации Трампа.

 

Тень Brexit

 

Решение Великобритании выйти из состава ЕС бросило тень на британскую науку. В марте британское правительство шокировал ученых тем, что подтвердил выход Британии из международного агентства EuroAtom. Ученые и в дальнейшем сообщают, что им приостанавливают членство в научных співробітництвах ЕС и они теряют коллег из стран Унии. В сентябре правительство обнародовало программный документ, который определил научную политику в связи с Brexit. Этот документ содержит цели для переговоров, впрочем, его критикуют на отсутствие конкретики. Хотя британская наука и страдает от Brexit, ученые одобрительно встретили обещание правительства постепенно увеличить расходы на науку с 1,7% ВВП в 2015 году до 2,4% 2027-го.

 

Политический климат для ученых в Европе, Южной Америке и Восточной Азии также был неоднозначен. Франция обязалась увеличить расходы на исследования, а Канада обновила пост главного научного советника после почти десятилетия ее отсутствия. Германия также оказывает широкую поддержку ученым, однако ее несколько омрачил срыв переговоров о формировании коалиционного правительства в ноябре. А политический и экономический хаос в Бразилии оставил эту страну с самым низким научным бюджетом за почти 12 лет.

 

Японских ученых беспокоит стагнация финансирования научной сферы, хотя правительство продолжает стимулировать инновации, а китайский лидер Си Цзиньпин пообещал трансформировать Китай в “нацию инноваторов”. Китайские власти также проводит политику, которая имеет целью ускорить лицензирование новых лекарств и клинических процедур, а также планирует ввести более суровые наказания, вплоть до тюремного заключения, для тех, кто сознательно подает неправдивые данные о клинических испытаниях.

 

В море

 

Гигантский айсберг, который в этом году откололся от Антарктического полуострова, угрожает запустить «эффект домино» и катастрофически поднять уровень Мирового океана.

 

12 июля от Антарктического полуострова откололся гигантский айсберг, почти вдвое больший по Люксембург. Вместе с ним ушло около 12% поверхности четвертого по размерам ледникового шельфа Larsen C. Судьба шельфа остается непонятной, но его коллапс может запустить “эффект домино” и высвободить такое количество льда, которая грозит поднять уровень мирового океана на 1 сантиметр.

 

Президент Трамп пересмотрел климатическую политику США. В июне он объявил о выходе США из Парижского климатического соглашения в 2015 году. Агентство по охране окружающей среды отозвала немало важных решений президента Обамы, которые ограничивают выбросы парниковых газов для электростанций. Агентство также решила не допускать ученых, которые получают от него гранты, к участию в ее совещательных комитетах.

 

В августе администрация Трампа распустила федеральный совещательный комитет, который имел целью содействовать бизнесу, штатам и локальной власти использовать следующую национальную оценку климата, запланированную на 2018 год. В первой части оценки — отчете на 477 страницах, опубликованном в ноябре, — однозначно утверждается, что человеческая деятельность является основной причиной глобального потепления.

 

В Европе активисты ведут настоящую войну против добывания древесины в заповедном Беловежском лесу в Польше, который имеет международный охранный статус. В июле Европейский суд обязал польское правительство немедленно приостановить вырубку деревьев на территории Беловежского леса (кроме тех случаев, когда это необходимо для общественной безопасности). Впрочем, чиновники утверждают, что вырубка, которая продолжается несмотря на запрет суда, необходима для борьбы с жуком-короедом. Зато пригрозил Польше штрафом в сумме €100,000 в день.

 

Активист на страже заповедного Беловежского леса в Польше.

 

 

Генетическое Эльдорадо

 

В этом году передовая процедура лечения рака, которая называется терапией CAR-T клетками и включает генетическое редактирование собственных иммунных клеток пациента для борьбы с опухолью, впервые получила официальное разрешение на клиническое применение, хотя считается довольно рискованной. Администрация, которая осуществляет надзор в сфере продуктов питания и медикаментов (Food and Drug Administration), в августе позволила ее применения для детей и молодых взрослых с острой формой лейкемии.

 

В январе был опубликован первый рецензируемый отчет об исследовании гибридных эмбрионов, которые содержат свиные и человеческие клетки. Из таких эмбрионов можно выращивать животных с человеческими органами, которые можно использовать для пересадки.

 

Технология генетического редактирования, в общем, получила значительный стимул в 2017 году. В августе команда ученых объявила о первых использование методики CRISPR–Cas9 для устранения болезнетворной мутации в жизнеспособных человеческих эмбрионах. Исследователи продемонстрировали, что методика безопасна и не связана с такими побочными эффектами, как нежелательные мутации. А в сентябре другая команда исследователей сообщила о излечение человеческих эмбрионов, которые содержали ген, обусловливает рецессивный болезнь крови.

 

В этом году также завершилась почти 15-месячная волокита вокруг альтернативного метода генетического редактирования с использование энзима NgAgo, который описали китайские исследователи еще в мае 2016 года, заявляя, что эта техника имеет несколько преимуществ над CRISPR–Cas9. Результаты эксперимента, однако, не удалось повторить. Наконец в августе авторы отозвали статью с его описанием.

 

Что же до самого CRISPR–Cas9, то продолжается тяжба относительно патента на его применение. В феврале судьи из американского Офиса патентов и торговых марок постановили, что клиники МИТ и Гарварда могут в дальнейшем использовать методику редактирования генома в отдельных клетках своих пациентов, но противоположные партии, в частности Калифорнийский университет, подали апелляцию на решение, которая затянет диспут в 2018 год.

 

В июле ученые окончательно получили доступ к одной из крупнейших в мире генетических баз данных. Британский Біобанк открыл данные генома 500,000 людей вместе с информацией об их здоровье и целое многообразие характеристик, начиная от образования и заканчивая силой пожатия руки. Данные доступны только аккредитованным ученым, которые теперь могут исследовать, как наследуются различные признаки и генетические болезни.

 

Год космоса

 

Члены команды «Кассини» утешают друг друга после того, как их детище сгорело в атмосфере Сатурна.

 

Жизнь космического зонда НАСА “Кассини” подошел к концу 15 сентября. Ученые и инженеры из Лаборатории исследования реактивного движения в Пасадене (Калифорния) наблюдали , как гаснут последние радиосигналы зонда, когда он сгорал в атмосфере Сатурна. После почти 13-летнего исследования Сатурна и его спутников “Кассини” практически исчерпал запасы топлива, поэтому операторы решили уничтожить его, чтобы он случайно не разбился о какой-то из его спутников — например, Энцелад, где, по предположению ученых, потенциально может существовать внеземная жизнь. “Кассини” собрал подробную информацию о могучие штормы, которые свирепствуют на Сатурне, и его чарующие кольца, моря из жидких углеводородов на Титане и соляные гейзеры, которые бьют на поверхности Энцелада.

 

Сразу после “лебединой песни” Кассини Солнечную систему посетил неожиданный визитер. В середине октября астрономы на Гавайях засекли скоростной астероид, который мчался по очень необычной траектории — почти перпендикулярно орбиты планет. Как оказалось, 400-метровое тело, которое назвали “Оумуамуа”, прилетели из межзвездного пространства и является первым известным объектом из внешнего космоса, который вошел в непосредственный контакт с Солнечной системой. “Оумуамуа”, однако, надолго здесь не задержится: он неожиданно прилетел и дальше помчится в глубокий космос.

 

Ранее в этом году внимание астрономов привлекали и гораздо более дальние объекты. В феврале они сообщили об открытии семи планет размером с Землю, которые вращаются вокруг звезды под названием TRAPPIST-1 на расстоянии 12,5 парсека (41 световой год от Солнца. Планетарная система TRAPPIST-1 интересна благодаря количеству небольших планет, которые вращаются на умеренных орбитах. Это делает ее одним из основных кандидатов для наблюдения в последующие годы и потенциальной целью для межзвездного путешествия.

 

Выходя на свет

 

От голливудского продюсера Харви Вайнштайна до американского журналиста Чарли Роуза — факты сексуальных домогательств получили широкую огласку этого года. Наука также не стала исключением.

 

В августе Вашингтонский университет в Сиэтле уволил известного микробиолога Майкла Катца за нарушение университетской этики, что включало сексуальные домогательства и конфликт интересов. Расследование установило факт домогательств Катца в двух своих сотрудниц. А в сентябре Рочестерский университет в Нью-Йорке всколыхнули протесты, когда стало известно, что психолог Флориан Джеґера приставал к студенток и аспиранток и нарушил корпоративные правила. Семеро нынешних и бывших студенток подали иск от имени университетского сообщества. Разочарованы ходом расследования, они обнародовали факты в медиа и 8 декабря подали федеральный иск против университета. Его чиновники создали новый комитет для расследования, результатов которого ожидают 12 января. К тому времени и Джеґер, и его адвокат отказались комментировать детали дела.

 

В ноябре после 13-месячного расследования Бостонский университет в Массачуссетсі установил, что профессор-геолог Дэвид Мерчант сексуально домогался студентки во время экспедиции в Антарктиду в 1999-2000 (бывшая студентка ждала, пока устроится в другом университете, прежде чем подать иск). Дело также расследует Комитет по вопросам Майкла Катца за нарушение университетской политики, поскольку Мерчант получает федеральные гранты. По информации его адвоката, Мерчант, который отрицает выдвинутые против него обвинения, подал апелляцию.

 

Учись!

 

Победа над лучшими игроками в древнюю игру го в 2016-м, выглядит, на удовлетворила компанию DeepMind, занимающуюся разработками в сфере искусственного интеллекта. В 2017 году DeepMind, принадлежащая Google, объявила о том, что последняя версия программы Alpha Go Zero лучше своей предшественницы на 100%. Старая версия училась, как правило, изучая партии людей, тогда как улучшенная Alpha Go Zero изучила игру путем проб и ошибок, играя сама с собой. Для этого ей понадобилось всего 40 дней и 1/10 вычислительной мощности Alpha Go, которая училась много месяцев. Алгоритмы DeepMind могут пригодиться исследователям, которым нужно выполнять сложные компьютерные вычисления — например, моделировать сворачивание белков.

 

Год выдался успешным и для квантовых компьютеров. IBM, Google, компании-стартапы и академические лаборатории пытаются создать достаточно мощную машину, которая могла бы проводить вычисления, что не под силу обычный компьютерам. В марте IBM запустила первый публичный сервис, который позволяет клиентам практиковаться с работающим квантовым компьютером.

 

Глобальное потепление ускоряет естественные каталклізми — как, например, этот лесной пожар в Калифорнии.

 

2017 in news: The science events that shaped the year

Nature, 18/12/2017

Отреферировал Евгений Ланюк

 

 

 

You Might Also Like

Loading...

Нет комментариев

Комментировать

Яндекс.Метрика