Аналітики впливого наукового видання Nature наприкінці кожного року традиційно підбивають підсумки, чим він запам'ятався в науці. Ділимось його підсумками й ми. Зміна клімату, редагування генів та дослідження Плутона — серед топ-історій.
Цього року науковцям зі всього світу довелося мати справу з непростими викликами й зробити чимало захоплюючих відкриттів. Серед найголовніших — льодовикові гори на Плутоні, докази існування сплутаних квантових станів й деталі функціонування молекулярних машин всередині клітин.
Паризька кліматична угода
У 2015 році світові лідери уперше серйозно підійшли до проблеми зміни клімату й випрацювали угоду, що має на меті сповільнити ґлобальне потепління. І розвинуті країни, і країни, що розвиваються (загалом 184 країни), взяли на себе зобов'язання контролювати і обмежувати викиди своїх парникових газів. 12 грудня її підписали 195 країн під час кліматичного саміту в Парижі, що проходив за підвищених заходів безпеки через листопадові теракти. Угода зобов'язує утримувати середньорічну ґлобальну температуру «суттєво нижче» (well below) 2°C від доіндустріального рівня і встановлює квоти на викиди CO2 для кожної країни. У 2018 р. проведуть першу оцінку досягнутого проґресу. Крім того, починаючи з 2020 р., що п'ять років країни переглядатимуть свої зобов'язання.
2015-й увійшов в історію як найгарячіший рік за весь період спостережень. За оцінкою науковців, якщо середньорічна ґлобальна температура перетне позначку 2°C, то на Землі почнуться катастрофічні природні та економічні катаклізми з непрогнозованими наслідками. Такі соціальні кризи, як вторгнення в Європу біженців чи громадянська війна в Сирії, опосередковано пов'язують саме з кліматичними змінами на планеті.
Карликові планети
Карликові планети були головними об'єктами дослідження космосу у 2015 році. Космічні зонди «Світанок» і «Нові горизонти» уперше відвідали невеликі світи Плутон і Цереру (остання розташована у поясі астероїдів між Марсом та Юпітером).14 липня космічний зонд НАСА «Нові горизонти» побував у центрі уваги всіх світових ЗМІ, пролетівши біля Плутона. Він відкрив світові Плутон як археологічну «країну чудес», виявивши на ньому, зокрема, крижані гори, азотні гейзери і гладкі долини. Тепер дослідники сушать голову над тим, що є джерелом геологічної активності, яка створила ці пейзажі.
Свої таємниці має і Церера — темне, льодовикове тіло діаметром 950 км. Це — і гори пірамідальної форми, і яскраві соляні плями, що відбивають сонячне світло, а також загадкова імла, що наповнює її кратери при світлі ранкового Сонця. Зонд ЄКА «Розетта» далі кружляє довкола комети 67Р / Чурюмова-Герасименко. Дослідники, що аналізують дані «Розетти», повідомили цього року про те, що з комети в космос розноситься кисень, а також що її форма у вигляді ґумової качки, мабуть, є наслідком зіткнення на невеликій швидкості двох менших комет. Інші важливі космічні відкриття зробили зонди НАСА MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution — «Еволюція атмосфери та летких сполук Марса»), який зафіксував, як сонячний вітер здуває атмосферу Марса, а також «Кассіні», який вже одинадцять років досліджує Сатурн та його супутники. «Кассіні» довів, що підземний океан на Енцеладі покриває усю його площу, а це робить той супутник перспективним місцем для пошуку позаземного життя.
Редагування генів та дилеми біоетики
Зростання кількості публікацій на тему CRISPR–Cas9.
2015 рік запам'ятався стрімким поширенням порівняно простого і дешевого методу редагування ДНК CRISPR–Cas9. У квітні китайські генетики повідомили про дослідження цього методу на нежиттєздатних людських ембріонах, що спричинило дебати серед біоетиків про допустимість редагування людського геному. Кульмінацією тих дебатів став міжнародний саміт, який відбувся на початку грудня у Вашинґтоні, зібравши 500 етиків, науковців та правників із 20 країн. Саміт дійшов висновку про неприпустимість редагування людських ембріонів, призначених для вагітності, однак не закликав до цілковитої заборони цієї методики для базових досліджень. CRISPR вже три роки застовують для селекції тварин та збільшення урожаїв. Крім того, його можливості активно вивчають для ксенотрансплантації. Йдеться про виведення свиней, у яких можна було б вирощувати людиноподібні органи і пересаджувати їх людям.
Нові вакцини
Едвард Дженнер, який 200 років тому створив першу у світі вакцину, був би гордий проґресом своєї справи у 2015 р. Адже вакцина проти гарячки Ебола, названа rVSV-ZEBOV, за результатами клінічних випробувань у Ґвінеї виявила майже стовідсотковий захист у контакті з хворобою. Утім rVSV-ZEBOV з'явилася надто пізно, щоб мати великий вплив на епідемію Еболи у Західній Африці, що забрала понад 11 тисяч життів. Хвороба вже майже зникла, хоча трапляються окремі випадки її повернення. Ліберію, наприклад, вже двічі оголошували вільною від хвороби, але й двічі реєстрували її нові випадки (востаннє в листопаді).
Серед інших здобутків вакцинування — рік без жодного випадку поліомієліту в Ніґерії. Якщо ця динаміка триватиме, то вже скоро Ніґерію (і Африку загалом) можуть оголосити вільною від цієї страшної недуги. Тоді Афганістан і Пакистан залишаться останніми країнами світу, де поліомієліт досі існує в природному середовищі. Крім того, Мексика запровадила першу у світі вакцину проти гарячки денге.
Квантова дивина
В листопаді фізики відствяткували соту річницю загальної теорії відносності А. Ейнштейна. Але ім'я Ейнштейна фіґурувало в наукових новинах ще й у серпні, коли фізики презентували найпереконливіший досі доказ, що дві квантові частинки можуть перебувати у т. зв. «заплутаному квантовому стані». Це означає, що зміна параметрів однієї частинки призводить до автоматичної зміни тих самих параметрів в іншої частинки, хай навіть вона буде на іншому боці галактики. Дослідники продемонстрували цей феномен на прикладі двох електронів, віддалених на 1,3 км. Це прямо суперечить теорії відносності А. Ейнштейна, згідно з якою ніщо не може рухатися швидше, ніж світло. Сам Ейнштейн заперечував можливість цього явища й глузливо називав його «моторошною дією на відстані» (spooky action at a distance). Ефект заплутаних квантових станів має великий потенціал для створення квантових комп'ютерів.
Молекулярна кріофотографія
Завдяки технології, що називається кріоелектронним мікроскопом (cryo-EM), біологи цьогоріч дістали безпрецедентні деталі про молекулярну машинерію всередині клітин. Ця технологія дозволяє робити фото клітинних білків, миттєво їх заморожуючи й фотографуючи за допомогою елетронного мікроскопа. Як наслідок, утворюються знимки з роздільною здатністю на рівні окремих атомів. За допомогою цієї техніки вдалося створити детальну мапу понад 100 молекулярних структур, разом з протеасомами, що знищують пошкоджені або непотрібні білки, та також сплайсосомами, які відрізають шматочки кур'єрської РНК перед тим, як її послідовність транслюється в білок.
365 days: The science events that shaped 2015
Nature, 17/12/2015
Зреферував Євген Ланюк
21.12.2015