…достижениям и определиться с дальнейшими планами.
В этой связи авторитетный журнал «Science» опубликовал список десяти самых значимых научных открытий, которые были совершены в мире в 2007 году. В роли жюри выступили ученые — сотрудники редакции. Кто-то в канун Нового года подсчитывает свои «кубышки», а я предлагаю вам оценить значимость достижений мировой научной мысли. Как уже стало привычным в последние годы, самые интересные результаты были достигнуты в области генетики и клеточной биологии.
Достижения
Наиболее выдающимся открытием года признали дополненную карту ДНК, составленную участниками международного ученого консорциума HapMap. Карта иллюстрирует вариативность человеческого генома и понимание, насколько от этого зависят болезни и индивидуальные черты человека. Завершившийся в прошлом столетии проект «карты генома» пока дал ученым лишь текст, разбитый на абзацы – гены, но о функциях, роли и возможных модификациях каждого из них известно далеко не все.
Совершенствование методик выделения и анализа ДНК, методов блокирования или, напротив, усиления действия генов для выявления их роли в организме, и, что немаловажно, удешевление всех этих исследований, привело к тому, что новостные ленты целый год пестрели сообщениями «открыт ген, отвечающий за...», «создана мышь, способная...». На новой же карте отмечены локации одно-нуклеотидных полиморфизмов — вариаций ДНК, отличающихся у разных людей всего на 1 нуклеотид. И к концу 2007 г. ученые обнаружили уже более 3 млн. таких вариаций в человеческом геноме! По мнению исследователей, это открытие поможет определить и в ближайшем будущем научиться «отключать» гены, ответственные за развитие многих наследственных болезней, а также влиять на лечение остальных заболеваний.
«Серебро» досталось группе японских специалистов из Киотского университета, которым удалось преобразовать клетки кожи человека путем внедрения в них 4 генов. Профессор Синья Яманака, руководивший исследованиями, заявил, что они смогли получить модифицированные стволовые клетки из обычных клеток человеческой кожи — фибробластов. Были открыты гены, отвечающие за мультипотентность — основное свойство эмбриональных стволовых клеток, позволяющее им превращаться во все клетки человеческого организма. Перспективы применения этого открытия очень велики: из таких клеток можно конструировать, в принципе, любые ткани человеческого организма, моделировать группы мышц и даже нервные узлы! Благодаря достижению японской генетики научно-фантастическая гипотеза о «медицине запчастей» скоро может стать реальностью. Кроме «простоты», данная технология позволит решить этические проблемы, связанные с клонированием и использованием человеческих эмбрионов в качестве исходного материала.
На третьем месте находится гипотеза ученых из аргентинской обсерватории Пьера Оже об источниках космического излучения сверхвысоких энергий, которыми заявлены активные ядра галактик. По данным исследователей, первопричиной образования космических лучей являются черные дыры, расположенные в центрах близлежащих к нам галактик. Длительное воздействие космической радиации способно негативно повлиять на здоровье человека. Соответственно, в случае, если человечеству придется перебираться на другие планеты Солнечной системы, оно должно быть застраховано от подобной опасности. Именно защите от этой угрозы посвящены исследования аргентинских специалистов. Профессор Алан Уотсон, возглавляющий научную группу, отмечает, что новое открытие также поможет предельно точно изучить соседние галактики. А по итогам исследования космических лучей можно будет получить принципиально новое изображение Вселенной.
Четвертое место заняло исследование β-2-адренергического рецептора человека, который является белком клеточной мембраны, играющим важную роль в регуляции работы сердца и легких. Он принадлежит также к классу рецепторов, отвечающих за развитие множества заболеваний, а также восприятие неклеточных стимулов, например, цвета и звука.
Пятое место в списке занимает открытие новых свойств оксидов переходных металлов. Британские исследователи создали модель, описывающую свойства металлических оксидов с высокой диэлектрической постоянной. Эти элементы в перспективе могут быть использованы вместо оксида кремния в качестве затворного диэлектрика транзисторов.
Шестое место в рейтинге досталось квантовому эффекту Холла, который физикам из США и Нидерландов удалось зафиксировать при комнатной температуре, когда электроны под воздействием энергии внешнего поля просачиваются через определенные материалы. Полученный результат может привести к упрощению процедуры калибровки сопротивлений.
На седьмом месте находится открытие американских ученых, которые доказали, что Т-лимфоциты млекопитающих могут под воздействием патогена делиться несимметрично, в результате чего возникают две разные клетки — эффекторная и клетка памяти.
Восьмое место списка заняли достижения в области технологий контроля за химическими реакциями, позволяющие отказаться от использования дорогостоящих способов очистки.
На девятом месте — выявление связи между памятью и воображением. Британские нейрофизиологи обнаружили, что область мозга, называемая гиппокамп, повреждение которой приводит к амнезии, отвечает и за воображение. Теоретически это открытие позволит даже «стирать» неприятные воспоминания.
И замыкает список самых значимых открытий 2007 года на первый взгляд легкомысленное, но на самом деле математически достойное создание непобедимой программы для игры в шашки. Канадские ученые усовершенствовали компьютерную программу для игры в шашки Chinook так, что теперь она может просчитывать абсолютно все возможные комбинации.
Еще не все потеряно
Глядя на этот своеобразный рейтинг, современные амбициозные молодые ученые могут решить, что все, что может быть открыто, уже сделали без них. Не стоит расстраиваться! Несмотря на такие многообещающие открытия, в научном мире остается еще много белых пятен, например, я насчитала их навскидку 13! Думаю, вам так же, как и мне, нравится это число, поэтому на нем и остановимся. Хотя на самом деле в природе еще много необъяснимого. Итак:
1. Эффект плацебо. Обычный солевой раствор обезболивает не хуже морфия, если ввести его после длительного приема этого наркотика пациенту, не сообщая ему о подмене. Но стоит к солевому раствору добавить налоксон, блокирующий действие морфия, как анестезирующее действие исчезнет. Почему так происходит, наука не знает. Есть еще множество примеров изменения в физиологическом и психологическом состоянии человека после приема безвредного препарата, назначаемого под видом какого-либо эффективного лекарства.
2. Белфастские результаты гомеопатии. Фармаколог Мадлен Эннис решила доказать абсолютную несостоятельность гомеопатии, а вместо этого получила ошеломляющий результат: сколь сильно бы не был разбавлен раствор с неким препаратом, он продолжает обладать лечебными свойствами, хоть это и противоречит здравому смыслу! Даже когда в воде не остается уже ни одной молекулы лекарства. Разве что незримый след от него.
3. Проблема «горизонта». По фоновому космическому излучению мы можем определить, что температура Вселенной везде примерно одинакова, однако отдельные ее части (скопления галактик) не могли находиться в контакте. Как принято говорить, они были за пределами «горизонта» друг друга. Как же получилось, что между ними установилось тепловое равновесие? Этот равномерный «нагрев» до сих пор остается для науки аномалией.
4. Ультрасильное космическое излучение. Космическими лучами называют перемещающиеся почти со скоростью света протоны, или тяжелые атомные ядра. Одним из их источников считается появление сверхновой. Максимальная возможная энергия космических лучей равна 5 × 1019 электрон-вольт (предел Грейзена-Зацепина-Кузьмина), если зародились они не в нашей галактике. 10 лет назад впервые были зафиксированы частицы с большей энергией, которые возникли не в нашей галактике. То ли измерения неправильные, то ли специальная теория относительности Эйнштейна, но ультрасильное космическое излучение есть, а объяснения ему – нет.
5. Темная материя. Что такое гравитация, подробно рассказывают учебники физики. Но при этом они умалчивают, что если научные теории верны, Вселенная должна развалиться. Потому как во вращающихся галактиках недостаточно массы для гравитационного притяжения, создающего центростремительные силы! Где же ошибка? Возможно, существует «темная материя», которая должна составлять 90% массы Вселенной, но вот обнаружить ее пока так и не удалось.
6. Темная энергия. В 1998 году стало известно, что Вселенная расширяется с нарастающей скоростью. А согласно постулатам современной физики, скорость должна снижаться. Одно из возможных объяснений — темная энергия (гипотетическая форма энергии, имеющая отрицательное давление и равномерно заполняющая всё пространство Вселенной), о которой толком ничего неизвестно.
7. Марсианский метан. Если почва на Марсе выделяет метан, то там должна быть жизнь. Но CH4 есть, а жизни нет! Это обнаружили приборы, отправленные туда с Земли: ни одной органической молекулы не было найдено. Ученым остался еще один способ обнаружить жизнь: найти «хиральные» молекулы, являющиеся зеркальным отображением друг друга, и установить их соотношение. Если правосторонних/левосторонних молекул больше, чем их зеркальных «подружек», то жизнь на красной планете все-таки есть. Или была.
8. Тетранейтроны. 4 года назад случайно во время одного эксперимента обнаружили тетранейтроны: это четыре нейтрона, связанных в систему. А ведь такое открытие противоречит принципу исключения Паули: уже два протона или нейтрона в одной системе не могут характеризоваться похожими квантовыми свойствами, а уж четыре — тем более! К тому же ядерные силы не могут удержать даже два одиночных нейтрона. Нейтронные звезды подтверждают существование тетранейтронов, а вся Вселенная — нет. Потому как она бы разрушилась, не успев расшириться, если бы такие частицы существовали продолжительное время.
9. Аномалия «Пионера». Два запущенных еще в 70-х годах космических корабля «Пионер-10» и «Пионер-11» должны были улететь за пределы солнечной системы и быть благополучно забыты. Но ускорение неизвестной природы, менее нанометра на секунду в квадрате, отклонило корабли на 400 000 км от курса. Известные причины, такие как ошибки программного обеспечения, солнечный ветер, топливная утечка, уже исключены. До сих пор ученые продолжают строить догадки о том, что же вызвало наблюдаемое ускорение?
10. Обрыв Койпера. За Плутоном есть пояс астероидов (пояс Койпера), который неожиданно сменяется абсолютно пустым космосом. В 1951 г. Джерард Койпер писал, что если в районе орбиты Плутона некогда существовали небольшие тела, то они должны были сместиться в очень отдаленные области. Но пространство, непосредственно прилегающее к Плутону, совершенно свободно от космических тел. К 2015 году зонд «Новые горизонты», отправленный к этому загадочному месту, возможно, поможет исследовать пустоту.
11. Сигнал из космоса. В 1977 году американский астроном Эман зафиксировал необычный сигнал из созвездия Стрельца продолжительностью 37 секунд. Импульс радиации имел узкий диапазон радиочастот, около 1420 мегагерц. Все передачи такой частоты запрещены международным соглашением. Естественные источники радиации обладают гораздо более широким спектром частот. Загадочный источник сигнала остается неизвестным.
12. Непостоянные постоянные. Свет от квазаров на своем пути длиной в миллиарды лет проходит через межзвездные облака металлов (железа, никеля, хрома). В 1997 при его исследовании обнаружили, что он поглотил некоторые из фотонов света квазара. Но совсем не те, которые ожидалось! Единственное непроверенное разумное объяснение состоит в том, что постоянная тонкой структуры α имела различное значение в то время, когда свет проходил через облака. Но ведь эта постоянная определяет всего лишь, как свет взаимодействует с материей, и не должна меняться. Ее значение зависит от заряда электрона, скорости света и постоянной Планка. Какая же постоянная изменилась?
13. Холодный ядерный синтез. Эксперименты показали, что погружение электродов из палладия в тяжелую воду, где кислород соединен с изотопом водорода дейтерием, может сгенерировать колоссальное количество энергии. Возможно, ядра дейтерия под действием напряжения на электродах перемещаются в молекулярную решетку палладия и позволяют веществам сплавиться со значительным выбросом энергии. Но наука-то утверждает, что плавка при комнатной температуре невозможна!
Смеяться, право, не грешно
Все попытки объяснить эти явления с научной точки зрения рождают больше вопросов, чем ответов! Между тем, ученые, кажется, занимаются всякой ерундой, что отмечается вручением «Шнобелевских» (или «Антинобелевских») премий в Гарвардском университете (США) — пародией на престижную международную награду, Нобелевскую премию — за самые несуразные и бесполезные научные открытия.
Абсолютными победителями в 2007 году стали ученые из Национального университета Килмес в Буэнос-Айресе, которые выяснили, что хомяки, принимающие «виагру», в два раза быстрее адаптируются к новому часовому поясу после перелета. Хорошо еще, что за время исследований никто из подопытных грызунов не пострадал: их не сажали в самолет, а всего лишь включали и выключали электрический свет в различное время.
На втором месте — британский медик Брайан Уиткомб и один из немногих современных шпагоглотателей Дэн Мейер, авторы исследования «Глотание шпаг и его побочные эффекты». Они «открыли», что при глотании холодного оружия необычной формы происходит повреждение горла, разрыв пищевода и порез кровеносных сосудов! «Самые серьезные травмы происходят, если горло уже имеет повреждения, а потому особенно чувствительно и воспалено, или если имеет место попытка проглотить несколько мечей сразу», — заявил Дэн Мэйер. Отважный исследователь сам пытался повторить этот трюк с несколькими мечами в 2005 году, после чего вынужден был провести целый месяц без пищи, на одной воде.
Третье место по праву занял профессор Брайен Уонсинк из университета в Корнуолле. Он придумал неисчерпаемую тарелку супа: особая система проводов незаметно подает в нее новую порцию еды по мере поедания ее испытуемым. Ученый хотел выяснить, съест ли человек при подобном раскладе больше супа, чем обычно? Как ни странно, оказалось, что из бесконечной тарелки супа человек съедает на 73 % больше, чем из обычной. Причем, при этом испытуемый никогда не чувствовал себя объевшимся! По мнению Уонсинка, люди определяют сытость, доверяясь глазам, а не желудку.
Премию в области химии присудили Маи Ямомото за разработку способа получения ванилина и ванильных добавок из коровьего навоза. В его честь организаторы изготовили специальный коктейль «Ням-ам-ото».
Премию в номинации «физика» получили Л. Махадеван из Гарварда и Энрике Виллабланка из Чили за исследование «актуальнейшей проблемы» образования складок на белье. Оказывается, механизм образования складок тот же, что и механизм возникновения морщин на коже человека и животных! Авторы считают, что им удалось описать его очень простыми формулами.
Награда в номинации «биология» ушла Йоханне ван Бронсвейк из Голландии, которая составила перепись всех незваных гостей, встречающихся в человеческой постели: клещей, насекомых, пауков, бактерий и даже — страшно подумать — ракообразных, ложноскорпионов, водорослей, споровых растений и грибов!
Лауреаты номинации «лингвистика» Хуан Торо, Хосеп Тробалон и Нуриа Себастьян-Галлес из Испании доказали, что и хваленому интеллекту крыс есть предел: грызуны не различают японской и голландской речи, если пленку с записью проматывать задом наперед!
В номинации «литература» почета удостоилась Гленда Браун из Австралии, исследовавшая определенный английский артикль «the» и трудности, которые он создает при сортировке по алфавиту.
«Шнобель» по экономике достался корейцу Ко Чен Се, который изобрел систему, обнаруживающую банковских грабителей при помощи инфракрасного датчика и накрывающую их… сетью!
Премия мира досталась исследовательской лаборатории американских ВВС за предложение сделать бомбу, при взрыве которой солдаты армии противника становятся геями. По замыслу военных, такие бойцы откажутся от мысли пойти в атаку и немедленно предадутся любви.
Десять Шнобелевских премий вручаются в начале октября. Эта сатирическая премия, вручаемая за исследования, которые «невозможно или не нужно воспроизводить», была учреждена в 1991 году юмористическим журналом «Анналы невероятных исследований» и его редактором Марком Абрахамсом. Название Ig Nobel Prize представляет собой игру слов. На английском языке Нобелевская премия называется Nobel Prize, схожее со словом noble прилагательное ignoble означает «позорный». На русский язык название премии чаще всего переводится как «Антинобелевская премия» или «Шнобелевская премия».
Десятью лауреатами, которых выдвигают читатели «Анналов», становятся вполне серьезные авторы настоящих опубликованных исследований, не обязательно плохих, просто очень смешных. Нередко, впрочем, присуждение премии является и видом критики, как вручение «Золотой малины» кинематографистам. И церемонии вручения «Шнобелевских» премий уже тоже стали событием «мирового масштаба». Да и на поверку оказалось, что не все там ясно со смехом и позором. Уже многие открытия «Шнобелевки», которые при представлении вызывали у ученых недоумение, впоследствии стали отправной точкой для серьезных исследований и разработок. И люди уже стали внимательнее относиться к предлагаемым в номинациях «изобретениям», говоря, что они «сначала заставляют людей смеяться, а потом думать».
Закрывается же эта веселая церемония словами: «Если вы не получили премию — удачи в следующем году! Если получили, то тем более!».
09.01.2008 13:59