Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
В этом году в науке было много по-настоящему важных моментов. Наука в уходящем году сделала несколько поистине широких шагов – от обнаружения субатомной частицы, поиски которой ведутся очень-очень давно, и расширения границ исследования космического пространства до исправления этических ошибок. Эти достижения окажут мощное и длительное воздействие на науку и на наш мир.
В этом году в науке было много по-настоящему важных моментов. Наука в уходящем году сделала несколько поистине широких шагов – от обнаружения субатомной частицы, поиски которой ведутся очень-очень давно, и расширения границ исследования космического пространства до исправления этических ошибок.
Наверное, не все из этого можно с полным основанием назвать открытиями, однако эти достижения окажут мощное и длительное воздействие на науку и на наш мир. Вот что было выбрано Wired Science в качестве крупнейших и важнейших открытий, прорывов и триумфальных моментов в науке за этот год.
© Fu et al./Nature
Рост редких вариантов
В конце первого десятилетия нового тысячелетия, когда схлынула первая большая волна исследований в области геномики болезней, генетики сделали нелестный для себя вывод: несмотря на наличие множества общих заболеваний и характерных черт, которые явно имеют наследуемые биологические составляющие, ученые могут связать с генами лишь незначительную их часть. Они назвали эту загадку недостающей наследуемостью.
Но в то время исследователи проанализировали только самые общие и обычные типы генетических вариантов. В прошлом году стали известны результаты исследований редких генетических вариантов, которые являются слишком необычными, и поэтому не могли быть идентифицированы при помощи прежних приборов. Вывод: подавляющее большинство генетических вариаций у человечества действительно редки, и возникли они за последние несколько тысяч лет по мере увеличения человеческой популяции.
На снимке все это представлено визуально. В верхнем ряду показаны генетические варианты, идентифицированные в каждой хромосоме, и относящиеся к периоду до (слева) и после (справа) бума. Внизу показан возраст вариаций. Оказывается, вредные варианты обычно новые, новые настолько, что естественному отбору они еще не подверглись. Это может быть тревожным знаком для здоровья человечества, но здесь есть и положительный момент. Накопление новых генетических вариантов в большом количестве означает, что люди больше чем прежде приспособлены к эволюции.
В конце первого десятилетия нового тысячелетия, когда схлынула первая большая волна исследований в области геномики болезней, генетики сделали нелестный для себя вывод: несмотря на наличие множества общих заболеваний и характерных черт, которые явно имеют наследуемые биологические составляющие, ученые могут связать с генами лишь незначительную их часть. Они назвали эту загадку недостающей наследуемостью.
Но в то время исследователи проанализировали только самые общие и обычные типы генетических вариантов. В прошлом году стали известны результаты исследований редких генетических вариантов, которые являются слишком необычными, и поэтому не могли быть идентифицированы при помощи прежних приборов. Вывод: подавляющее большинство генетических вариаций у человечества действительно редки, и возникли они за последние несколько тысяч лет по мере увеличения человеческой популяции.
На снимке все это представлено визуально. В верхнем ряду показаны генетические варианты, идентифицированные в каждой хромосоме, и относящиеся к периоду до (слева) и после (справа) бума. Внизу показан возраст вариаций. Оказывается, вредные варианты обычно новые, новые настолько, что естественному отбору они еще не подверглись. Это может быть тревожным знаком для здоровья человечества, но здесь есть и положительный момент. Накопление новых генетических вариантов в большом количестве означает, что люди больше чем прежде приспособлены к эволюции.
Секвенирование геномов для эмбрионов
В июне ученые из университета города Сиэтла объявили об успешном секвенировании (анализ последовательности) полного генома эмбриона с использованием обрывков ДНК, циркулирующих в материнской крови. В отличие от прежних методов, этот был абсолютно неинвазивным и не представлял опасности для будущего ребенка. Ученые говорят, что такой тест можно будет проводить в клиниках уже через пять лет. Может, это излишне оптимистичный прогноз, но даже если на это уйдет десять лет, последствия все равно будут колоссальные.
В конце концов, генетическая диагностика новорожденных детей уже превратилась в обыденность. Миллионы родителей также в обязательном порядке пожелают просканировать свои зародыши. Благодаря сканированию можно на раннем этапе выявлять смертельно опасные явления, спасать жизни и облегчать боль. Благодаря сканированию можно также выявлять более неопределенные медицинские сигналы, такие как предрасположенность к болезням или информация о физическом состоянии и о личности. Что будут делать родители с такой информацией? Что они должны делать? Есть ли какой-то предел генетической информации, которую родители хотят знать о своих детях? И в какой мере такой информацией следует делиться с ребенком? На все эти вопросы нет однозначных ответов, и дебаты на эти темы будут идти еще долгие годы.
На снимке: 3D УЗИ зародыша в первый трехмесячный срок.
В июне ученые из университета города Сиэтла объявили об успешном секвенировании (анализ последовательности) полного генома эмбриона с использованием обрывков ДНК, циркулирующих в материнской крови. В отличие от прежних методов, этот был абсолютно неинвазивным и не представлял опасности для будущего ребенка. Ученые говорят, что такой тест можно будет проводить в клиниках уже через пять лет. Может, это излишне оптимистичный прогноз, но даже если на это уйдет десять лет, последствия все равно будут колоссальные.
В конце концов, генетическая диагностика новорожденных детей уже превратилась в обыденность. Миллионы родителей также в обязательном порядке пожелают просканировать свои зародыши. Благодаря сканированию можно на раннем этапе выявлять смертельно опасные явления, спасать жизни и облегчать боль. Благодаря сканированию можно также выявлять более неопределенные медицинские сигналы, такие как предрасположенность к болезням или информация о физическом состоянии и о личности. Что будут делать родители с такой информацией? Что они должны делать? Есть ли какой-то предел генетической информации, которую родители хотят знать о своих детях? И в какой мере такой информацией следует делиться с ребенком? На все эти вопросы нет однозначных ответов, и дебаты на эти темы будут идти еще долгие годы.
На снимке: 3D УЗИ зародыша в первый трехмесячный срок.
Побит рекорд дальности квантовой телепортации
Летом две группы исследователей, одна из Китая, а вторая из Австрии, побили мировой рекорд, телепортировав по воздуху квантовые частицы на расстояние в 143 километра. Этот маленький трюк предусматривает соединение двух частиц, таких как фотоны, таким образом, чтобы у них были абсолютно одинаковые свойства. Используя третью частицу, характеристики одного из таких фотонов можно передавать на значительное расстояние, создавая удаленную копию.
Теперь ученые считают, что когда-нибудь они сумеют телепортировать частицы на спутник, находящийся в космосе, а затем испустить их обратно на Землю в любую точку. Такая технология позволит шпионам передавать туда-сюда не поддающиеся расшифровке коды, а в один прекрасный день может стать основой квантового интернета. Китай планирует протестировать такую возможность при помощи специального спутника квантовой информации, который должен быть запущен в 2016 году. Другие страны также торопятся в своих исследованиях, чтобы не слишком отстать в разработке столь важной технологии.
На снимке: Лазерный луч выстраивает в линию отправителя и получателя с целью квантовой телепортации. Эксперимент проводится на острове Тенерифе в Испании.
Летом две группы исследователей, одна из Китая, а вторая из Австрии, побили мировой рекорд, телепортировав по воздуху квантовые частицы на расстояние в 143 километра. Этот маленький трюк предусматривает соединение двух частиц, таких как фотоны, таким образом, чтобы у них были абсолютно одинаковые свойства. Используя третью частицу, характеристики одного из таких фотонов можно передавать на значительное расстояние, создавая удаленную копию.
Теперь ученые считают, что когда-нибудь они сумеют телепортировать частицы на спутник, находящийся в космосе, а затем испустить их обратно на Землю в любую точку. Такая технология позволит шпионам передавать туда-сюда не поддающиеся расшифровке коды, а в один прекрасный день может стать основой квантового интернета. Китай планирует протестировать такую возможность при помощи специального спутника квантовой информации, который должен быть запущен в 2016 году. Другие страны также торопятся в своих исследованиях, чтобы не слишком отстать в разработке столь важной технологии.
На снимке: Лазерный луч выстраивает в линию отправителя и получателя с целью квантовой телепортации. Эксперимент проводится на острове Тенерифе в Испании.
© Pinheiro et al./Science
Новый химический код жизни
Последние три миллиарда лет жизнь на Земле основывается на двух молекулах, хранящих информацию. Это ДНК и РНК. Теперь появилась и третья – КНК (ксенонуклеиновая кислота). Это полимер, синтезированный молекулярными биологами Витором Пиньейро (Vitor Pinheiro) и Филиппом Холлигером (Philipp Holliger) из британского Совета по исследованиям в области медицины.
Подобно ДНК, КНК способна хранить генетическую информацию, а затем эволюционировать путем естественного отбора. В отличие от ДНК, ею можно аккуратно манипулировать. Сейчас исследователи надеются, что КНК можно будет использовать в медицинских и промышленных целях. Также она станет полезным инструментом для ученых, изучающих происхождение жизни. И хотя КНК и человеческое понимание пока слишком примитивны для того, чтобы синтезировать форму жизни, фундаментально отличающуюся от любой, известной нам, сейчас это уже можно представить.
На снимке: Молекула КНК.
Последние три миллиарда лет жизнь на Земле основывается на двух молекулах, хранящих информацию. Это ДНК и РНК. Теперь появилась и третья – КНК (ксенонуклеиновая кислота). Это полимер, синтезированный молекулярными биологами Витором Пиньейро (Vitor Pinheiro) и Филиппом Холлигером (Philipp Holliger) из британского Совета по исследованиям в области медицины.
Подобно ДНК, КНК способна хранить генетическую информацию, а затем эволюционировать путем естественного отбора. В отличие от ДНК, ею можно аккуратно манипулировать. Сейчас исследователи надеются, что КНК можно будет использовать в медицинских и промышленных целях. Также она станет полезным инструментом для ученых, изучающих происхождение жизни. И хотя КНК и человеческое понимание пока слишком примитивны для того, чтобы синтезировать форму жизни, фундаментально отличающуюся от любой, известной нам, сейчас это уже можно представить.
На снимке: Молекула КНК.
