Nature

Від виборів, які сколихнули світ, до катастрофічних технічних несправностей в космосі, –  рік, що минає, був неспокійний для вчених. Утім, він приніс кілька важливих наукових проривів: пряме підтвердження існування гравітаційних хвиль, народження першої дитини з ДНК від трьох людей та високі досягнення штучного інтелекту.

 

Ловлячи хвилю

 

 

У «сіті» до фізиків цьогоріч потрапила велика «риба». 11 лютого команда науковців оголосила про перше в історії пряме спостереження гравітаційних хвиль, яке поставило крапку в десятиліттях пошуків. Сигнал, який у вересні 2015 р. перехопили два детектори-близнюки LIGO («Лазерно-інтерферометрична гравітаційно-хвильова обсерваторія») в Луїзіані та Вашингтоні, прийшов від зіткнення двох чорних дір в далекому космосі 1 млрд. років тому. Це відкриття через 100 років прямо підтверджує загальну теорію відносності А. Ейнштейна, а також є найпевнішим свідченням того, що чорні діри таки справді існують. Астрофізики вже охрестили досягнення LIGO тріумфом. За їх словами, відкриття може відкрити цілу еру в дослідженні космосу за допомогою гравітаційних хвиль. 

 

Новий світовий порядок

 

 

Бурхлива президентська кампанія в Спочучених Штатах в листопаді несподівано для багатьох завершилась перемогою бізнесмена-республіканця Дональда Трампа. Вчені силкуються збагнути, якої політики слід чекати від новообраного президента у сфері науки, зокрема через те, що наукові теми не привертали значної уваги під час кампанії. Утім, в деяких аспектах погляди Трампа є зрозумілими: він стверджує, що глобальне потепління – це вигадка Китаю, і обіцяє вивести США з Паризької кліматичної угоди. Крім того, він припускає існування зв’язку між аутизмом та вакцинацією дітей. Тією мірою, як візія Трампом науки набуває чіткіших обрисів, вчені стають на захист цінностей, які, на їхню думку, може поставити під загрозу республіканська адміністрація. Наприкінці жовтня 2,300 авторитетних вчених, зокрема 22 нобелівських лауреати, підписали колективного листа до Д. Трампа, в якому закликали його «дотримуватися високих стандартів наукової цілісності та незалежності у протидії теперішнім та майбутнім загрозам публічному здоров’ю і довкіллю».

 

Інша резонансна політична подія, що також відібилася на науці, – рішення Сполученого Королівства про вихід з ЄС. Британських дослідників непокоїть доля мільйонів євро, які ЄС щорічно виділяє у вигляді грантів на їх дослідження, а також перспектива міграції з британських університетів науковців з країн Євросоюзу. Чимало британських вчених також заявляють, що їх не допускають до спільних досліджень з колегами з Унії, а, за словами інших, вони відчувають таку неприязнь, що воліють покинути Британію.

 

Невдала спроба військового перевороту в Туреччині вдарила і по науковцях у цій країні. Понад 6,500 професорів звинуватили у співучасті в перевороті і позбавили посад. Правозахисники заявляють, що багато з них невинні. 

 

Вивчення космосу: здобутки і невдачі

 

 

Технічні несправності зашкодили кільком космічним місіям досягнути своїх цілей, однак в освоєнні космосу були й важливі досягнення. У березні космічний рентгенівський телескоп Агентства аерокосмічних досліджень Японії «Хітомі» вийшов з ладу одразу через чотири тижні після запуску. Розслідування встановило, що причиною невдачі стала помилка в програмі, яка здійснювала керівництво польотом. Вона змусила апарат неконтрольовано обертатися і, зрештою, розвалитись на шматки. В липні зонд НАСА «Юнона» дістався Юпітера, але через проблеми з головним двигуном апарат вийшов на тіснішу еліптичну орбіту, ніж було заплановано. З кожним обертом навколо планети-гіганта «Юнона» збирає дані про її атмосферу та магнетосферу, хоча й повільніше, ніж планували.

 

А Європейське космічне агентство оплакує втрату аж двох зондів. В жовтні посадковий модуль «Ск’япареллі» – частина місії ExoMars – розбився при спробі посадки на поверхню Марса. Причиною аварії став збій програми, яка змусила апарат невчасно увімкнути гальмівні двигуни. Утім, позитивом є те, що хоча б один зонд цієї місії – «Марсіанський науковий орбітальний супутник» – успішно вийшов на орбіту. А «Розетта», яка минулоріч вперше в історії висадила посадковий модуль на комету 67/Р Чурюмова-Герасименко, у вересні заплановано розбилась об її поверхню, що завершило її дослідницьку місію.

 

Чимало досягнень в космічній галузі продемонстрував Китай. У серпні він запустив перший в історії супутник для квантової передачі даних, у вересні Піднебесна в провінції Гуйчжоу завершила будівництво найбільшого у світі телескопу з найбільшим діаметром тарілки – П’ятсотметрового апертурного сферичного радіотелескопу (FAST), – а в листопаді здійснила успішний запуск потужної ракети Чанчжен-5, яка доставлятиме в космос людей, посадкові зонди та важкі вантажі.

 

Розвиток CRISPR

 

 

У 2016 р. активно розвивалась передова технологія редагування геному CRISPR–Cas9. У жовтні пацієнт з раком легень у Західнокитайському госпіталі в Ченду став першою людиною, на якій застосували терапію клітинами, редагованими за допомогою CRISPR–Cas9. У 2017 р. в Китаї та США очікують продовження антиракових терапій за участі цього методу. Крім того, цього року розширилась сфера використання цієї методики на людських ембріонах. Ці дослідження викликають значні етичні та правові дебати, однак в кількох країнах регулятори їх дозволили.

 

Бій глобальному потеплінню

 

 

4 листопада вступила в силу Паризька кліматина угода. Її підписали представники 194 країн, із яких 120 країн її вже ратифікували. Угода зобов’язує країни світу втримати показник середньорічних глобальних температур на рівні не вище 2оС понад доіндустріальним рівнем та докласти зусиль, щоб знизити його до рівня 1,5оС.

 

Паризька угода стала не єдиним досягненням 2016 р. у боротьбі зі змінами клімату. 6 жовтня Міжнародна організація цивільної авіації ухвалила рішення про зменшення викидів СО2 від польотів цивільних лайнерів. А 15 жовтня представники 197 країн прийняли рішення удосконалити Монреальський протокол та повністю відмовитися від використання гідрофторвуглеводнів – потужних парникових газів, які застосовують в кондиціонерах.

 

Незважаючи на всі ці заходи, глобальне потепління набирає обертів. Масштабний Ель-Ніньйо в тропічній частині Тихого океану став причиною рекордного зростання глобальних температур протягом перших п’яти місяців року. Як наслідок, 2016-ий став уже третім найгарячішим роком поспіль.

 

Вірус Зіка

 

 

В лютому ВООЗ оголосила про те, що випадки вроджених фізіологічних дефектів новонароджених, можуть бути пов’язані зі спалахом вірусу Зіка в Бразилії, який становить глобальну небезпеку. Серед цих дефектів найстрашнішою є мікроцефалія, коли дитина народжується з аномально малою головою та мозком. На щастя, страхи про світове поширення вірусу так і не збулися, хоча вірус розповсюдився за межі Південної Америки. 18 листопада ВООЗ оголосила про завершення підвищених міжнародних заходів безпеки супроти вірусу Зіка. За її словами, однозначного зв’язку між вірусом та дефектами новонароджених так і не вдалося встановити. Дослідженням вірусу в наступному році займатимуться кілька міжнародних дослідницьких проектів, які шукатимуть остаточну відповідь на питання, які саме симптоми викликає вірус і чи справді заражених вагітних жінок народжуються малюки з дефектами.

 

Ігри розуму

 

 

2016 р. увійде в історію своїми успіхами в галузі штучного інтелекту. В січні комп’ютерна програма уперше перемогла гравця гравця світового рівня у стародавню настільну гру Ґо. Але остаточний успіх прийшов в березні, коли штучний інтелект (програма називалась AlphaGo) обіграла Лі Седола – одного з найсильніших гравців світу. Ґо – гра, яка потребує креативності та нестандартного мислення, тому комп’ютерні програми, націлені на шаблонне виконання задач, не могли перемогти у неї сильних гравців-людей. AlphaGo, розроблена компанією Deep Mind, що належить Google, у турнірі з п’яти партій виграла у Лі Седола три партії поспіль. У жовтні дослідники з Deep Mind представили ще одну програму, яка здатна самостійно орієнтуватися у лондонському метро без жодних попередніх даних. У складній програмі поєдналися пам’ять і здатність вчитися із досвіду. Це ще на крок наблизило штучний інтелект до виконання завдань, які досі під силу були лише людині. В основі майже всіх цих здобутків лежить «глибоке навчання» – процес збору великої кількості інформації та її організації у ієрархічні структури, що функціонує за аналогією з людським мозком.

 

Суперечливе зачаття

 

 

Репродуктивна техніка, яка поєднує ДНК трьох людей, після десятиліть досліджень нарешті принесла плоди. Її мета – попередити передачу спадкових метаболічних захворювань від матері до дитини, зумовлених дисфункцією мітохондрій (клітинних структур, які продукують енергію). Технологія мітохондріальної заміни міняє материнську мітохондріальну ДНК на донорську. Як наслідок, дитина успадковує генетичний матеріал від трьох людей. У вересні дослідники, які працюють в одній з клінік Мексики, повідомили про народження першої здорової дитини, зачатої таким способом. Також є свідчення про ще одну таку дитину, зачату в Китаї. А українська клініка повідомила про те, що двоє раніше неплідних жінок вагітні малюками, в яких також поєднався генетичний матеріал від трьох людей. 15 грудня Комісія з питань людського запліднення та ембріонології Сполученого Королівства затвердила цю процедуру для клінічного використання, яке може розпочатись вже у 2017 р.

 

2016 in news: The science events that shaped the year

Nature, 16/12/2016

Зреферував Євген Ланюк

31.12.2016