Материалы портала «Научная Россия»

Наука-2017: что готовит нам наступивший год

Наука-2017: что готовит нам наступивший год
В каких областях в новом году стоит ожидать интересных и важных открытий, и какие тренды будут влиять на исследования во всем мире — рассказывает журнал Nature.

 

Климат

20 января должен будет официально вступить в должность избранный президент США Дональд Трамп, который называет глобальное потепление «мистификацией» и грозится вывести США из Парижского соглашения по климату, заблокировать национальный «План по чистой энергетике» и дать «зеленый свет» нефте- и угледобывающим компаниям на активные разработки на территории Штатов. Если США действительно откажутся от своих обязательств в этой сфере, главным борцом с глобальным потеплением может стать... Китай, где в 2017 году должна запуститься собственная система торговли квотами на выбросы парникового газа.

Трамп также может прекратить финансирование исследовательской климатической программы NASA. Тем не менее, в этом году мы в любом случае получим данные обработки проб, взятых американскими роботами в Южном Океане — они покажут, насколько эффективно океан усваивает из атмосферы углекислый газ, и какая у него еще осталась для этого емкость.

Другие политические вызовы

Администрация Трампа также может отозвать данное ранее властями США разрешение на проведение исследований со стволовыми клетками, взятыми у человеческих эмбрионов. (Здесь стоит отметить, что в последнее время были достигнуты большие успехи в работе с индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками, взятыми, например, из кожи — недавно на основе таких в 2016 году удалось вырастить в лаборатории сердечную мышцу. Но все равно без исследования эмбриональных клеток это было бы невозможно.)

Кроме того, в мае должны начаться переговоры по выходу Великобритании из ЕС («Брекзиту»), который уже начал доставлять проблемы британским ученым — в частности, физикам. И есть обоснованные опасения, что дальше будет только сложнее.

Космос

В наступившем году Китай планирует отправить автоматический аппарат «Чанъэ-5» на Луну. Возможно, ему удастся доставить на Землю новые образцы лунного грунта впервые с 1970 года. Кроме того, пойдет 20-й год работы в дальнем космосе аппарата Cassini, про успехи которого мы регулярно пишем — например, сейчас он начинает новую фазу исследований Сатурна.

В апреле астрофизики впервые попытаются заснять горизонт событий черной дыры — имеется в виду «спящая» сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики Млечный Путь. Для этого девять мощных радиотелескопов по всей Земле объединятся в одну большую обсерваторию he Event Horizon Telescope.

Наконец, в 2016 году было теоретически предсказано существование в Солнечной планеты еще одной, девятой полноценной планеты (это место было «вакантно» после «разжалования» Плутона в карликовую планету). Судя по всему, эта загадочная девятая планета — экзопланета. Возможно, в новом году мы сможем узнать о ней больше.

Гравитационные волны

Крупнейшим научным прорывом минувшего года журнал Science назвал доказательство существования гравитационных волн, полученное международным проектом LIGO. Уcтановлено, что зафиксированные гравитационные волны стали результатом столкновения двух массивных черных дыр, которое произошло 1,3 млрд лет назад. Теперь LIGO, вместе с расположенной в Италии обсерваторией Virgo, предстоит установить, в какой именно галактике произошел этот космический коллапс. Изучение гравитационных волн имеет огромное значение для теоретической физики.

Генетика

В этой перспективной области сейчас все непросто. Например, университет Калифорнии в Беркли и Институт Броуда (оба — США) судятся по поводу авторских прав на методику редактирования генома CRISPR, которую журнал Science признал главным научным прорывом 2015 года. В то же время полным ходом идут испытания альтернативной методики редактирования генома NgAgo, от которой пока не удается добиться полной стабильности результатов.

Между тем в минувшем году в Британии появился на свет первый ребенок с генами трех родителей. С такой практикой связан целый клубок проблем, в основном нравственно-этического характера, которые обсуждаются давно — и все же, видимо прогресс в этой области не остановить и такие дети продолжат рождаться.

Другая тема, вызывающая бурную общественную дискуссии в разных странах — ГМО. В Германии в минувшем году был одобрен законопроект о запрете на выращивание генетически модифицированных растений. В России запретили выращивать также и ГМ-животных. В США президент Обама в 2016 году подписал закон об обязательной маркировке продуктов, содержащих ГМО — от чего производители были совсем не в восторге.

С другой стороны, есть данные, что уже в этом году в США могут разрешить генную терапию: американская биомедицинская компания Spark Therapeutics заявила, что «чрезвычайно близка» к получению такого разрешения от Федеральной службы по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Одним словом, тенденции в минувшем году в этой области были противоречивыми — посмотрим, что будет в этом.

Борьба с раком

Судя по всему, в 2017 году на рынок впервые выйдет метод комплексной иммунотерапии рака CAR-T: предложить его больным уже готовы фармацевтические компании Kite Pharma и Novartis. Суть метода в том, что T-клетки иммунной системы, взятые у самого пациента, «перепрограммируются» на генетическом уровне для борьбы с раком. В клинических испытаниях CAR-T не все было гладко, но возможно, что уже в 2017 году его разрешать в США для лечения лейкемии и лимфомы.

Микробиология

В 2015-2016 годах ученые признали, что до сих пор знают катастрофически мало о мире микроорганизмов, населяющих как наши с вами тела, так и квартиры и города, в которых мы живем. Между тем роль этих микроскопических существ в поддержании нашего здоровья огромна — например, кишечные микроорганизмы, попадая в легкие, способны вызывать тяжелые заболевания.

Безусловно, исследования в этой области будут продолжены, и здесь можно ожидать новых значительных открытий.

Квантовые компьютеры

Их разработка продолжается, и возможно, уже в наступившем году они смогут производить вычисления, невозможные для классической компьютерной техники. Свою лепту вносят российские ученые: например, в 2016 году физики из МФТИ совместно с коллегами придумали, как упростить задачу создания такого компьютера за счет использования многоуровневых квантовых систем (кудитов) и смогли получить элемент квантового компьютера высокой размерности.

Между тем в Microsoft ведут работу над альтернативным вариантом квантового компьютера — топологическим, в котором информация записывается в движениях элементарных частиц в материалах. Теоретически, этот путь может быть более перспективен, практически — увидим. Возможно, уже в 2017 году.

Новые материалы

За последние годы (также с участием российских ученых) удалось значительно повысить эффективность фотоэлементов для солнечных батарей на основе перовскита (CaTiO3). Однако до их массового коммерческого использования еще далеко: ученые продолжают решать проблемы, связанные с токсичностью и удешевлением производства таких элементов. Продолжающийся бум солнечной энергетики делает такие исследования крайне востребованными.

Наверняка продолжится разработка подобных новинок и в других областях: например, представленного в конце 2016 года американскими учеными нового гибкого материала, идеально подходящего для создания искусственных мускулов.

Океаны

В декабре вступит в силу решение о создании у берегов Антарктиды крупнейшего морского заповедника. После этого в важнейшем для биосферы море Росса будет запрещена хозяйственная деятельность, такая, как вылов рыбы. Зато облегчатся научные исследования.

Между тем ученые из разных стран продолжают изучать причины массовой гибели кораллов. Судя по всему, это связано с глобальным потеплением и повышением кислотности воды — но нужно подробно разобраться, почему в одних частях мирового океана этот процесс идет заметно быстрее, чем в других.

гравитационные волны квантовые компьютеры климат экзопланеты

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий