Все новости

Редакционный материал

Десять прорывов за десять лет.

Как 2010-е годы изменили науку

Представителей поколения, рожденного во втором тысячелетии нашей эры, может ошеломлять сам факт, что теперь мы живем уже в третьем. По сравнению с тем рубежом, десятые годы отличаются от нулевых не так уж и сильно. Тогда, правда, мы обсуждали подзабытую ныне «проблему-2008», а сейчас — уже с куда меньшим энтузиазмом — «проблему-2024», но по существу, казалось бы, в жизни изменилось не многое. В жизни, но не в науке. Если смотреть с высокой колокольни прогресса знаний, первое десятилетие века совсем не похоже на второе, а что несут нам последующие, пока еще сложно вообразить. Третье десятилетие XXI века начнется очень скоро — в полночь с 31 декабря на 1 января. В ожидании этого момента мы решили подвести научные итоги 2010-х. Как за это время изменилось человеческое знание? Мы составили список десяти самых важных, по нашему мнению, научных свершений, которыми отмечено минувшее десятилетие. Ученые не такого уж и давнего 2010 года много бы дали, чтобы ознакомиться с этим списком. Но эта привилегия выпала нынешним читателям «Сноба»

1 января 2020 11:35

Иллюстрация: Lucas Taylor/CERN

1. Бозон Хиггса

Ради этого открытия в нулевых построили Большой адронный коллайдер — машинку стоимостью в десяток миллиардов евро. Тогда говорили, что на нем будут сделаны и многие другие открытия, однако они пока запаздывают. Ну что ж, человечеству хватит и бозона Хиггса.

Для физиков эта частица важна тем, что связывает воедино всю систему знаний об элементарных частицах, выстроенную на протяжении ХХ века. Но и для всех прочих людей значимость частицы Хиггса не меньше — она наглядно демонстрирует эффективность того удивительного способа познавать мир, который мы, люди, выработали в ходе своей эволюции и истории. Сперва тридцатилетний профессор из Эдинбурга исписывает гору бумаги, чтобы устранить логические противоречия в каких-то формулах, и понимает, что для этого надо всего-то допустить существование неведомой частицы. Потом сорок лет физики обсуждают его идею и уговаривают налогоплательщиков выдать им огромную кучу денег на непонятное сооружение, в котором на первый взгляд ничего не происходит. И вот нечто, выдуманное из лохматой шотландской головы, оказывается реальным — а вы как хотели, если без этого «нечто» природа была бы нелогичной? А голова, уже совершенно седая, совершает вежливый поклон при получении Нобелевской премии.

Валерий Рубаков, академик РАН, профессор Института ядерных исследований РАН:

‎Открытие бозона Хиггса — серьезнейший шаг для понимания того, как устроен мир. Именно благодаря бозону Хиггса ученые поняли, почему электрон не летает со скоростью света, как фотон, а обладает массой и остается внутри атома. Был бы он без массы, все электроны улетели бы со скоростью света, и я бы с вами сейчас не разговаривал. 

Есть несколько направлений в дальнейших исследованиях элементарных частиц. Одно связано с изучением неизвестных либо с уточнением уже найденных свойств бозона Хиггса. Другое направление — выход за рамки Стандартной модели, которая как раз объясняет взаимодействия между элементарными частицами. Есть теоретические соображения, которые говорят, что Стандартная модель — современная теория, описывающая свойства элементарных частиц, — должна расширяться при энергиях, доступных либо Большому адронному коллайдеру, либо следующим ускорителям, которые могут заработать уже после закрытия БАК в 2035 году. О том, что Стандартную модель нужно совершенствовать, свидетельствуют также данные о темной материи — частицах неизвестной природы, которые существуют во Вселенной. С этими исследованиями мы вступаем в область непознанного. Возможно, новые открытия будут сделаны на Большом адронном коллайдере еще до 2035 года, а может быть, это случится позже, когда будут построены новые коллайдеры. Сейчас как раз идет обсуждение программ развития физики высоких энергий аж на 50 лет вперед. 

Иллюстрация: Pixabay

2. Массовая геномика

В нулевые генетики вступили с «рабочим черновиком» генома человека. К началу 2010-х в мире действовало уже несколько коммерческих компаний по расшифровке человеческих генов, а число полностью расшифрованных индивидуальных геномов приближалось к тысяче. Сегодня счет идет на миллионы. В некоторых странах, таких как Исландия, люди с «непрочитанными» геномами сегодня уже в меньшинстве.

Количество перешло в качество: такой объем знаний позволил решать задачи, которые раньше были немыслимы. Cтатистические зависимости между генотипом и заболеваниями не только помогают профилактике, но и позволяют понять генетическую природу болезней. Появились новые научные дисциплины: к примеру, социогеномика пытается установить связи между генами и такими, казалось бы, «небиологическими» свойствами человека, как успех в карьере или уровень образования. 

Новые научные возможности породили маркетинговый хайп «коммерческой геномики», заявляющий, будто уже сейчас можно на основе генов разработать идеальную диету, предложить персонифицированную программу тренировок или предречь пятилетнему ребенку будущие успехи в музыке. Существуют и более серьезные этические проблемы: возможность предсказывать по генам социальный успех человека — или, к примеру, его интеллект — открывает путь новым, невиданным в истории способам дискриминации людей. Так уж устроена наука: ее достижения нельзя давать в руки людям подлым и недалеким. Можно лишь надеяться, что к тому времени, когда возможности массовой геномики реализуются в полной мере, таких людей на Земле просто не останется.

Олег Балановский, Институт общей генетики РАН:

Геном человека никогда не был бы так хорошо секвенирован, если бы не надежда найти гены болезней. Задача оказалась много труднее, чем казалось в начале, и чтобы преодолеть трудности, секвенировалось геномов все больше, и больше, и больше. Трудности так и не преодолены: для понимания развития болезни сделано много, а вот перспективы практического использования данных для предсказания (заболеет — не заболеет) и тем более для лечения все еще туманны. Тем временем плодами массового секвенирования геномов уже вовсю пользуются смежные области науки — и не только науки.

Выяснилось, что людям интересно не только их будущее здоровье, но и прошлое их семьи: быстро растущие горы геномов покрылись цветущими джунглями генетической генеалогии. Когда доля населения, включенного в геномные базы данных, переваливает за несколько процентов от населения страны, мы оказываемся перед реальной возможностью реконструировать генеалогию каждого человека, нарисовать все огромное родословное древо всего населения со всеми миллионами его сливающихся ветвей. В изучении генофонда популяций произошел прорыв, когда обилие изученных генов дало статистическую точность и стабильность оценкам того, в какой степени генофонд одного народа похож на другой.

При этом поражает то огромное доверие (чтобы не сказать легковерность), которое общество оказывает генетике. Предсказания по звездам выходят из моды, зато предсказание по геномам всего, что можно и чего нельзя, стало популярным занятием. Парадоксально, но к объективности, скепсису и разуму больше всего взывают те, кому слепая вера в генетику, казалось бы, всего выгоднее, — сами ученые. Есть, значит, что-то реальное в понятии «научная честность». 

Фото: Lorenzo Herrera/Unsplash

Квантовый компьютер

В середине XX века Алан Тьюринг высказал идею «Универсального компьютера» — физической системы, способной выполнить любое «вычисление» (то есть по существу симулировать поведение любой другой физической системы во Вселенной). Эти идеи легли в основу классического компьютера — совокупности элементов, каждый из которых может быть в двух состояниях, 0 или 1, и изменяет это состояние в соответствии с неким правилом — «алгоритмом». В 1980-х несколько ученых, среди которых был Ричард Фейнман, заметили, что квантовая физика позволяет существенно расширить возможности такой машины: квантовый объект принимает не одно из двух состояний, а оба состояния одновременно, и это позволяет как бы выполнять вычисления сразу во множестве параллельных Вселенных.

Первые квантовые компьютеры — из двух таких элементов, или кубитов, — были построены еще в нулевых. Однако в 2010-е отрасль вошла, так и не решив важнейшую задачу: предложить такую конструкцию кубита, чтобы его квантовое состояние не разрушалось случайными помехами хотя бы за время вычисления. Задача эта вообще-то не решена и поныне. Однако устойчивость кубитов была повышена настолько, что в 2019 году Google объявил о достижении «квантового превосходства»: исследователи предложили — и решили с помощью квантового компьютера — задачу, которую классический компьютер не смог бы решить быстрее.

Руслан Юнусов, генеральный директор РКЦ:

Сама концепция квантовых вычислений была теоретически предложена в 80-х годах. Потом, примерно 20 лет назад, ученые стали работать над созданием кубита. А вот за последнее десятилетие удалось построить системы из десятков кубитов и показать, что они могут решать прикладные задачи. Апофеозом стало сообщение Google о решении задачи quantum supremacy: это бесполезная с точки зрения экономики задача, которая при этом решается на квантовом компьютере существенно быстрее, чем на классическом. Это доказательство принципа, что квантовый компьютер работает. В следующем десятилетии мы уже точно увидим решение на квантовом компьютере практических задач, которые классический компьютер решить не может. Так что, возможно, мы немного поспешили назвать 2010-е десятилетием квантовых компьютеров: следующие десять лет будут иметь к этому куда больше оснований.

Фото: NASA/Wikimedia Commons

Ближайшие планеты

За последние годы человечество привыкло к красивым фотографиям колец Сатурна или облаков Юпитера, полученных межпланетными зондами, а фото марсианских соленых озер и пересохших ручьев из разряда научных сенсаций перешли в категорию привычного. Огромным объемом информации о Марсе мы обязаны марсоходу Curiosity, работающему на планете с 2012 года. Интимные знания о Юпитере, Сатурне и их огромных спутниках — где, вполне возможно, будет обнаружена первая неземная жизнь — результаты работы зондов «Юнона», достигшего Юпитера в 2016-м, и «Кассини», изучавшего Сатурн вплоть до своей кончины в 2017-м. Поверхность комет и астероидов буквально ощупана руками роботов, и замечено уже не первое небесное тело, прилетевшее к нам из-за пределов нашей планетной системы, из глубин Млечного пути.

Насколько увеличился объем знаний о планетах за последние десять лет? Удвоился, удесятерился? Оценить это нелегко, однако как-то почти незаметно человечество наконец рассмотрело свою планетную систему в больших подробностях. На место «Об этом ничего не известно» пришло «В этом еще очень много непонятного» — наверное, именно этот переход и составляет самый захватывающий момент научного познания.

Натан Эйсмонт, Институт космических исследований РАН:

В последние десятилетия в исследованиях Марса мы наблюдаем большой прогресс, хотя на главный вопрос, есть ли жизнь на Марсе, ответить так и не удалось. Чтобы на него ответить, измеряют содержание метана в атмосфере Марса. Если метан есть, то шансы, что там была или есть жизнь, увеличиваются. Прогресс был достигнут в том числе с помощью российских аппаратов (проект «‎Экзомарс»), которые проводят измерения с орбиты спутника Марса.‎ Согласно полученным данным Марс вроде как не содержит метана в тех количествах, которые поддаются определению. Ранее американские аппараты показывали, что метан в небольших концентрациях имеется. Споры привели к тому, что, похоже, правы и те, и другие. Метан появляется, но дальше его сдувает солнечный ветер. Единства мнений здесь нет, но тем не менее все ждут окончательного ответа с минуты на минуту. Основание для надежд дает ожидаемый в июле запуск посадочного аппарата, разработанного совместно Европейским космическим агентством, Роскосмосом‎‎ и РАН.

За это десятилетие на Марсе были сделаны и другие совершенно поразительные открытия. Были получены снимки, где показана не просто вода на Марсе, а километровые ледяные слои. Более того, получены изображения, из которых видно, как проходила эволюция Марса вместе с его озерами, реками и водоемами. Это фундаментальное достижение в изучении эволюции Солнечной системы.

Иллюстрация: MOLEKUUL/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images

5. Редактирование генов

Система приобретенного иммунитета CRISPR у бактерий была открыта еще в 2000-х: несложная молекулярная машинка способна распознавать короткие участки ДНК генов опасных для бактерии паразитов и расщеплять ДНК, убивая тем самым вредителей. Лишь в 2012 году Фэн Чжан, Джордж Черч, Дженнифер Дудна, Эммануэль Шарпантье и Виргиниюс Шикшнис догадались, что «криспер» может послужить не только бактериям, но и человеку: бактериальная машинка способна с огромной точностью находить в геноме, в том числе и человеческом, нужные последовательности ДНК. Это дает возможность изменить их заданным образом — к примеру, исправить вредную мутацию. 

Очень скоро метод начали использовать в исследованиях, к примеру, для внесения изменений в гены животных, а также в генной инженерии сельскохозяйственных культур. Недавно объявлено о клинических испытаниях первой методики генотерапии человека, основанной на «криспере». 

Речь пока идет о редактировании генов в отдельных клетках взрослого человека: для того чтобы полностью изменить геном еще на стадии зародыша, технология, по мнению большинства ученых, пока не готова. Это, впрочем, не помешало китайскому генетику Хэ Цзянькую объявить год назад, что такой опыт он осуществил и на свет появились первые генетически модифицированные человеческие близнецы Нана и Лулу. Мир согласился, что такие опыты недопустимы, но про себя отметил, что в 2010-х человечество покорило этот рубеж: наконец-то взяло собственную эволюцию в свои руки. Что нам теперь с ней делать — это уже совсем другой вопрос.

Константин Северинов, Сколковский институт науки и технологий, университет Ратгерса, США: 

В 2012 году было впервые показано, что РНК-программируемые нуклеазы могут быть использованы для узнавания определенных последовательностей ДНК в геноме клеток человека, животных или любого другого организма с известной последовательностью генома и введения мутаций в эти последовательности, т. е. для геномного редактирования. Технология CRISPR оказалась принципиально проще, чем методы геномного редактирования, которые существовали ранее. Именно поэтому возникла «‎крисповая революция»‎, которая позволяет, как утверждают некоторые, заниматься геномным редактированием в гараже. 

К редактированию генов человека есть два подхода. Один из них предполагает эмбриональное редактирование. Но при изменении генов в оплодотворенной яйцеклетке никто не гарантирует, что мутации будут внесены там, где необходимо. С другой стороны, введенные нежелательные мутации будут передаваться потомству «отредактированного» человека, т. е. останутся в популяции навсегда. Поэтому сейчас проводить такое редактирование крайне безответственно. Но есть и второй подход, который позволяет редактировать гены взрослых людей. Благодаря этому, возможно, через несколько лет появятся способы лечить мышечную дистрофию, некоторые онкологические заболевания крови, возрастную дегенерацию сетчатки глаза и т. д. 

Сейчас многие считают, что CRISPR-Cas — это панацея, но это не так. Это всего лишь удобный метод, и результаты его применения полностью зависят от того, кто его использует и для чего. Использование геномного редактирования не поможет сделать из низкокачественной научной работы конфетку, первичной все равно остается оригинальность, значимость и актуальность проводимой работы. Это соображение, к сожалению, означает, что ожидать существенных изменений в области биомедицины в России не стоит даже с «криспером».

Фото: NASA/CXC/M.Weiss

6. Портрет черной дыры

К концу 2010-х уже мало кто сомневался в существовании черных дыр, однако судить об их чертах и повадках приходилось в основном по косвенным признакам. Даже в 2014 году, когда на экраны вышел «Интерстеллар» Кристофера Нолана, черную дыру для него рисовали исключительно по теоретическим расчетам. Вряд ли кто-то мог подумать, что всего через пять лет человечество впервые увидит фотографию самой что ни на есть реальной черной дыры — диск аккреции и тень горизонта событий, — полученную в ходе проекта Event Horizon Telescope.

Не менее фундаментальным событием в науке, чем портрет черной дыры, хоть и чуть менее понятным широкой публике, стала регистрация гравитационных волн от сталкивающихся где-то во Вселенной черных дыр. Это произошло 14 сентября 2015 года, а спустя пять месяцев коллаборация LIGO объявила об открытии. С тех пор эхо сталкивающихся черных дыр физики ловят с регулярностью раз в пару недель, хотя Нобелевская премия за это была присуждена лишь однажды — в 2017 году.

Фарит Халили, профессор МГУ, руководитель группы «‎Квантовая оптомеханика»‎ РКЦ:

Гравитационные волны позволяют «видеть» такие события, которые недоступны для изучения никакими иными способами. В частности, столкновения черных дыр не видны ни в оптическом диапазоне, ни в других частях электромагнитного спектра. Но, наблюдая гравитационные волны от таких столкновений, можно исследовать популяцию черных дыр во Вселенной и тем самым получать бесценную информацию о ее устройстве. По форме этих сигналов можно изучать законы природы, в частности, Общую теорию относительности, в условиях, которые нигде больше, кроме как в черных дырах, не существуют. Подобные условия колоссального тяготения и кривизны пространства, наверное, никогда не будут реализованы в лаборатории. 

Что касается дальнейшего развития гравитационно-волновой астрономии, то дальше предстоит большая работа по повышению чувствительности детекторов гравитационных волн. В частности детекторы Advanced LIGO, которые в 2015 году впервые обнаружили гравитационные волны, после этого уже пережили два обновления, и теперь они детектируют гравитационно-волновые сигналы с темпом в среднем раз в неделю. Дальнейшее увеличение чувствительности гравитационных детекторов позволит «видеть» события с гораздо больших расстояний, вплоть до границ видимой Вселенной. Более того, кроме черных дыр, существует еще масса других типов источников гравитационных волн, таких как столкновения нейтронных звезд, вспышки сверхновых или регулярное излучение пульсаров, зарегистрировать которые гораздо труднее из-за их относительной слабости. Их регистрация тоже позволит получить уникальную информацию для физики и астрономии. Например, по форме сигналов от столкновений нейтронных звезд можно изучать уравнение состояния нейтронного вещества. Однако к настоящему времени официально зарегистрировано только одно такое событие. Так что гравитационно-волновая астрономия пока что находится только в самом начале своего пути‎.

Фото: Wikimedia Commons

7. 3D-биопринтинг

Фанатик фундаментальной науки, четыре года назад вслушивавшийся в характерный щебет сливающихся в экстазе черных дыр, может сказать, что биопринтингу не место в этом списке научных прорывов. Но китайский ребенок, получивший в 2017 году напечатанный на биопринтере протез уха, с ним не согласится. Минувшее десятилетие началось эффектной демонстрацией: в 2011-м американский биоинженер Энтони Атала напечатал на биопринтере модель человеческой почки во время выступления. А в этом году протез почки впервые был использован для лечения пациента.

После того как в 1980-х Чарльз Халл изобрел стереолитографию, переход к 3D-печати человеческих органов был делом времени. Суть идеи в том, чтобы «заправить» 3D-принтер смесью полимера и человеческих клеток. Полимер, как ему положено, полимеризуется, а клетки начинают коммуницировать друг с другом, образуя подобие человеческой ткани. Конечно, в жизни все в тысячу раз сложнее, чем в популярной заметке, но это не помешало биоинженерам уже напечатать самые разные органы, от сердца, сосудов и поджелудочной железы до хрящей и костей. И хотя пересадка напечатанных органов пациентам еще не стала рутиной, неизбежность такого сценария в конце 2010-х уже никто не будет оспаривать. 

Юсеф Хесуани, управляющий партнер 3D Bioprinting Solutions:

3D-биопринтинг — относительно новая область наук. Первые научные публикации про 3D-биопринтинг появились только в этом тысячелетии, но прогресс достигнут значительный. 

По количеству публикаций и простоте для печати органы можно ранжировать так. На первом месте — плоские (хрящи и кости), на втором — трубчатые (например, сосуды), на третьем месте — полые нетрубчатые (матка, мочевой пузырь). На четвертом месте — так называемые паренхиматозные органы, такие как почка или печень. Создание именно этих органов полностью изменит всю область медицины. Одно из самых новых направлений — создание эндокринных органов. В 2015 году нами была успешно напечатана и трансплантирована щитовидная железа мыши, а нашим американским коллегам удалось напечатать тканеинженерный яичник и доказать его функцию после пересадки. Еще одно направление — 3D-биопринтинг как сервис для фармацевтических компаний. Можно напечатать 3D-структуру из патологических клеток, например опухолевых, и испытывать на ней эффективность различных препаратов. 

Нас часто спрашивают, когда операции по пересадке напечатанных органов людям перейдут в ранг рядовых. Пять лет назад мы оценили эти сроки в 15 лет. Сейчас можно сказать, что пока мы успеваем к этому сроку.‎ 

Фото: Joel Filipe/Unsplash

8. Происхождение сложной жизни

Появление живых существ на Земле — загадка, которая, видимо, будет разгадана еще не скоро. Однако в нашей эволюции был и другой таинственный момент: из безъядерных бактериальных клеток, представляющих собой по сути мешочек с жидкостью, в какой-то момент образовались «эукариоты» — клетки с ядрами и внутренней структурой, из которых все мы состоим. Общее представление об этом событии сложилось еще четыре десятилетия назад: наша предковая клетка образовалась из симбиоза представителей двух древнейших ветвей жизни, архей и бактерий. Однако порядок событий оставался загадкой: чтобы архея поглотила бактерию, ей уже следовало бы иметь достаточно сложную внутреннюю структуру, а такую структуру — и достаточный размер — древней клетке было нелегко приобрести, не используя возможность бактерии снабжать хозяина энергией.

И вот в 2015 году в глубине океана между Норвегией и Гренландией было обнаружено неизвестное существо — точнее, сначала его ДНК, — которое могло бы быть как раз тем самым недостающим звеном — археей, далекий предок которой подружился с бактерией и дал начало нашей ветви древа жизни. Существо назвали Локи, в честь скандинавского бога, а ветвь эволюции, связывающую нас с безъядерными и полужидкими тварями, — локиархеота. В этом году ученым впервые удалось вырастить загадочного Локи в лаборатории. Конечно, до разгадки тайны нашего происхождения отсюда еще далековато, но хотя бы примерно стало ясно, где искать разгадку. А где — например, в сверхъестественном вмешательстве или хитром эксперименте инопланетян — ее искать не стоит.

Евгений Кунин, Национальный центр биотехнологической информации США:

На рубеже веков методологию изучения происхождения сложной жизни усовершенствовали с помощью метагеномики. Она позволяет, взяв образец среды, изучать все разнообразие микробов на Земле. Глобальные прорывы с помощью метагеномики мы смогли получить уже в этой декаде. Были открыты так называемые археи Асгарда. Их секвенировали, собрали их геномы и стало понятно, что это такое. Теперь мы знаем, что эти организмы действительно существуют: малоизвестная прежде группа японских ученых получила фотографию этих архей. Результатам исследования японской лаборатории можно доверять, однако научной публикации в полном смысле этого слова о культивировании локиархей еще не было. Культивировать их очень сложно, на это у группы ушло почти 10 лет. Поэтому тем, кто будет продолжать исследования в этой сфере, придется быть либо такими же упорными, либо решать задачу медленного роста таких организмов.‎

Фото: John B. Carnett/Popular Science via Getty Images

9. Оптогенетика

Фокус выглядит так: берем нейрон и немножко ковыряемся в его генах. Мы хотим добиться того, чтобы каналы в мембране нейрона стали чувствительны к свету — для этого к ним можно добавить светочувствительный белок — такой, к примеру, как родопсин, присутствующий у нас в сетчатке глаза, или аналогичный белок из бактерий. После этого нейрон становится послушным экспериментатору: стоит посветить на него лазером, и он возбуждается. Так, как будто ему пришла какая-то мысль. Так с помощью лазера оптогенетик может управлять мыслями — для начала, конечно, у подопытной мыши.

Оптогенетику первым предложил сам Фрэнсис Крик, а работающую систему сделал в 2002-м Борис Земельман с коллегами, американец российского происхождения. Третье имя, которое надо тут назвать, — Карл Дайссерот, заложивший основы исследований поведения методами оптогенетики. В основном благодаря его вкладу 2010 год был назван «годом оптогенетики», а последующее десятилетие стало серией триумфов метода в попытках достичь понимания закономерностей работы мозга. Если мы когда-нибудь поймем, как и чем человек думает и как устроено его пресловутое «я», — очень велика вероятность, что это будет сделано не без помощи оптогенетики. И тогда Карл Дайссерот и его коллеги уж точно удостоятся Нобелевки, хотя в нобелевских прогнозах их имена и так ежегодно появляются последние пять лет.

Иван Гущин, Лаборатория структурного анализа и инжиниринга мембранных систем МФТИ:

За последние 10 лет мы научились запускать и останавливать не только нервные импульсы в определенных участках мозга, но и почти все клеточные процессы. Это невероятно помогает исследовать жизнь клетки. 

Вообще, мы не всегда знаем, за что отвечают тот или иной участок мозга, но можем это узнать, вставив в него белок, который запускает нервные импульсы под действием света. Если мы посветили на участок мозга с вставленным белком, и мышь начала есть, значит, данный участок отвечает за чувство голода. 

Это, безусловно, может помочь людям. Например, сейчас есть замечательные микрофоны для людей с нарушениями слуха. Но этот микрофон должен как-то передать информацию человеку. Активировать нейроны, отвечающие за слух, можно с помощью инструментов оптогенетики. В целом, одно из самых интересных применений оптогенетики — это создание нейрокомпьютерных интерфейсов (то есть взаимодействия электроники и человеческого мозга).

Опасно что-то обещать, но все готово для того, чтобы использовать методы оптогенетики на людях через 3–5 лет.

Фото: Pascal Bernardon/Unsplash

10. Изменение климата

Последний год десятилетия ознаменовался событием столь же бессмысленным, как и эмоционально насыщенным, — забастовкой Греты Тунберг и ее выступлением на Генеральной Ассамблее ООН. Однако с точки зрения логики истории это событие запоздало лет на десять. В 2010-м, после Киотского протокола о квотировании выбросов парниковых газов, это еще могло быть уместным. Закономерности планетарного климата в те годы были не слишком понятны, и многим казалось, что стоит лишь заставить ужасные корпорации перестать жечь уголь и перейти на ветряные электростанции — и планета будет спасена от тепловой смерти. При этом другая часть населения была абсолютно уверена, что все это чистое жульничество.

Никаких эпохальных открытий последующее десятилетие не принесло: происходило простое накопление информации. Но картина — особенно после Парижского соглашения 2015 года — выглядит совершенно другой. Стало ясно, как именно и с какой скоростью происходит потепление, насколько его можно замедлить и каких жертв это потребует, насколько нам предстоит к нему приспособиться и какие проблемы это принесет. Ясное понимание неизбежности перемен в сложнейшей системе «планета Земля» на фоне истории прошлых катаклизмов — в основном результат работы климатологов в 2010-х. На место «зеленой истерики» пришел трезвый расчет. Да, не все успевают за своим веком, и Грета Тунберг тоже играет свою партию в оркестре человеческих мнений, заблуждений, эмоций и догадок. Но науке удалось убедить большинство людей, что в вопросе изменения климата и рецептов контроля над ними ей можно доверять — она не потеряет самообладания и не сорвется на крик. А это значит, что и у нас, и у планеты — будь она жаркой или прохладной — есть шанс. 

Сергей Гулев, Институт океанологии РАН:

Климатическая наука, как и наука об океане, об атмосфере — это область наук, которая называется ‎postnormal science (согласно определению авторов термина, это наука, где «факты неточны, цифры под сомнением, ставки высоки, а решения неотложны». — Прим. ред.). Весь сегодняшний прогресс связан с накоплением новых знаний за счет наблюдений или за счет улучшения моделей климатической системы. В 2015 году вышла статья Питера Бауера, Алана Торпа и Гилберта Брюне «‎Тихая революция численного прогноза погоды»‎, в которой сказано, что улучшение системы усвоения данных, разрешения моделей привело к тому, что сейчас прогноз погоды на пять суток так же хорош, как 40 лет назад он был хорош на сутки. 

Благодаря наблюдательным системам «‎Арго»‎, которые в этом десятилетии развивались с особой интенсивностью, мы смогли количественно оценить, что на 80–90% глобальное потепление связано именно с потеплением океана. Не менее важными оказались спутники AVISO, измеряющие динамику изменений уровня океана. Оба проекта позволили создать океанские реанализы — высокоразрешающие модели и системы усвоения данных. По ним можно изучать изменчивость океана с большой степенью точности, что раньше было возможно только в исследованиях атмосферы.

Подготовили Алексей Алексенко и Асхад Бзегежев

Лого Телеграма Читайте лучшие тексты проекта «Сноб» в Телеграме Мы отобрали для вас самое интересное. Присоединяйтесь!
0 комментариев
Хотите это обсудить?
Войти Зарегистрироваться