10 самых ценных научных достижений за 2012 год - 30 Декабря 2012 - Научное развитие человека для освоения Космоса

...Частица Хиггса так важна, что в заголовке книги нобелевского лауреата Леона Ледермана она была названа "god particle" (частица Бога)... Прочитан генокод неизвестного ранее вида денисовских людей, населявших Южную Сибирь и Среднюю Азию около 40 тысяч лет назад... Разработан уникальный протез, управляемый импульсами мозга человека...Создана искусственная яйцеклетка из стволовых клеток, что даёт шанс для выращивания человеческих органов... Авторитетный журнал Science обнародовал свой выбор десятки главных научных достижений за прошедший год.

1. Зафиксирована "частица Бога"

В Большом адронном коллайдере взвешен бозон Хиггса — последнее белое пятно в теории об устройстве Вселенной.

Существование бозона около 40 лет назад предположил английский физик Питер Хиггс. По теории, в момент рождения Вселенной после Большого взрыва все другие частицы приобрели массу под действием Хиггсовского поля, сформированного бозонами Хиггса. Без этого поля не могло бы произойти образование атомов, а частицы, не имеющие массы, просто разлетелись бы по космическому пространству. Частица Хиггса так важна, что в заголовке книги нобелевского лауреата Леона Ледермана она была названа "god particle" (частица Бога); сам Ледерман изначально предлагал вариант "проклятая частица".

Чтобы обнаружить "частицу Бога", понадобились десятки лет и более пяти миллиардов долларов на проектирование и постройку самого большого в мире ускорителя — 27-километрового Большого адронного коллайдера, в котором сталкивают разогнанные до околосветовой скорости протоны и следят за результатами — частицами и излучением, которые порождают столкновения. В строительстве и экспериментах участвовали учёные и специалисты из более чем 100 стран мира.

2. Марсианский поход Curiosity

Главным космическим достижением года стала посадка американского марсохода Curiosity на Красную планету.

Представитель третьего поколения марсоходов стартовал с Земли в ноябре 2011-го и приземлился в районе марсианского кратера Гейл 6 августа 2012 года. Его цель — получить сведения о жизни, климате и геологии на Красной планете и подготовить её к высадке человека. Стоимость проекта составила около 2,5 миллиарда долларов.

Сегодня Марс — единственное место в Солнечной системе, где учёные не исключают существования жизни. Поэтому, когда руководитель программы марсохода Джон Гротцингер в интервью радио внезапно заявил, что аппарат уже обнаружил "нечто потрясающее", все ожидали сенсации. Появился целый видеоролик, где марсоход находит секретные плёнки президента Никсона, потерянные пары к носкам, Гордона Фримена — персонажа компьютерной игры Half Life, ну и в дополнение — воду, метан и марсианскую бактерию.

Оказалось, что органика на Красной планете действительно найдена, но не такая уж многообещающая: простые молекулы, состоящие из хлора, углерода и водорода, которые могут возникать и без участия живых существ. Так что вопрос, есть ли жизнь на Марсе, остался открытым. Как и другой: как случилось, что Марс, в прошлом почти близнец Земли, превратился в пустыню.

3. Расшифрован геном "денисовцев"

Прочитан генокод неизвестного ранее вида людей, населявших Южную Сибирь и Среднюю Азию около 40 тысяч лет назад.

Останки этого вида были обнаружены в Денисовой пещере (предположительно названа в честь жившего там святого старца-старообрядца Дионисия) в Алтайском крае. Всего пять фрагментов скелета: кость фаланги пальца руки, три зуба и часть фаланги пальца ноги. Оказалось, что этот неизвестный ранее вид людей жил в один период и на одних территориях с неандертальцами и предками современных людей Homo Sapiens. На сегодня следы этих людей сохранились лишь в геноме аборигенов Папуа-Новой Гвинеи.

4. Создана "умная" механическая рука

Механики из Пенсильвании разработали уникальный протез, управляемый импульсами мозга человека.

Хирурги имплантировали электроды в мозг 53-летней женщины, страдающей нейродегенеративным заболеванием. Подключённый к электродам протез руки, подчиняясь командам мозга, хватал предметы, выполнял сложные движения и даже смог накормить хозяйку. По мнению журналистов, этот протез может вывести на совершенно новый уровень жизнь пациентов с ограниченными возможностями. Но пока стоимость такого оборудования непомерно высока для простых людей.

5. Закончена "Энциклопедия элементов ДНК" (ENCODE)

10 лет исследований и протоколирования генома человека выявили, что его генетический код намного активнее, чем предполагалось раньше.

Большинство людей уверены, что все признаки, которые передаются человеку от мамы с папой, "записаны" в его генах (кодирующих наши белки фрагментах ДНК). Но это далеко не так. Гены составляют всего три процента генома человека — всей его наследственной информации. Кроме них есть миллиарды оснований ДНК, которые не несут папамаминого кода и вообще непонятно чем занимаются. Раньше их презрительно называли мусорными.

Выяснилось, что "мусор" играет весьма важную роль в жизни человека. Например, функцию регулировщика: он включает и выключает соответствующие гены в ходе созревания клеток организма. Ту или иную активность демонстрирует около 80 процентов "мусора". За 10 лет трудов учёные создали нечто вроде Google Maps для генома. Там можно найти нужное место и рассмотреть его во всех видах.

6. Создан механизм "редактирования" генов

Разработана особая технология TALEN, которая позволяет изменять или деактивировать специфические гены.

Пока эксперименты по редактированию генов проводились на животных, но их успех позволяет говорить о том, что, возможно, в ближайшем времени учёные смогут устранять генетические поломки у людей.

7. Сделан рентген белка

Новый супермощный лазерный рентген позволяет создавать фото и видео молекул, вирусов и живых микробов в их естественном состоянии — не убивая.

Отличительная особенность технологии — чрезвычайная скорость, с которой лазерные лучи облучают снимаемый предмет, — несколько миллиардных долей секунды. Это позволяет учёным успевать снимать до того, как объект нагреется до критической температуры и разрушится. Такие трёхмерные снимки могут помочь людям с редкими заболеваниями.

8. Эксперименты с нейтринными детекторами

Показано, почему наша Вселенная производит мало антиматерии, способной уничтожить материю.

Учёные провели серию экспериментов по превращению элементарных частиц нейтрино из одного вида в другой с помощью нейтринных детекторов. Опыты позволили понять, почему во Вселенной так много материи и так мало антиматерии. Ведь если бы антиматерии было столько же, сколько и материи, мы не существовали бы.

9. Найдены майорановские квазичастицы

Учёные смогли доказать существование таинственной квазичастицы, которую итальянский физик Этторе Майорана предсказал около 80 лет назад.

Эта частица обладает уникальными свойствами, которое делает её кандидатом на использование в будущих супермощных квантовых компьютерах.

10. Произведена искусственная яйцеклетка

Японцы создали искусственную яйцеклетку из стволовых клеток эмбрионов мышей. Это даёт шанс для выращивания человеческих органов.

Японские учёные смогли вырастить яйцеклетки из эмбриональных стволовых клеток лабораторных мышей, оплодотворить их и добиться рождения здорового потомства. По мнению исследователей, этот прорыв поможет в решении проблемы бесплодия, изучения механизма появления жизни, а также поможет обеспечить людей недостающими органами и другими элементами организма. Одновременно японские разработки создают и серьёзные этические проблемы. В прошлом году группа под руководством того же профессора Сайто произвела сперму из стволовых клеток, что теоретически даёт возможность появления новой жизни без участия нормальных биологических родителей.

Пока о реальной опасности говорить не приходится: процент успешного оплодотворения искусственных яйцеклеток ничтожно мал. Профессор Сайто и его коллеги намерены в будущем проводить эксперименты и со стволовыми клетками обезьян и человека, чтобы получить из них сперму и яйцеклетки.