Подводим научные итоги 2018 года

Содержание
[-]

От Оумуамуа до модификации человека

Подводить итоги года, выделять главное — занятие, подобное прогнозированию будущего: слишком легко попасть в молоко, пропустить важнейшее, назвать вместо этого события, породившие больше всего хайпа, эмоций и обсуждений. Сказать по правде, именно это мы и сделали.

Ведь факты, которые нас поразили, уже стали частью нашей жизни, изменили представления о мире, показали главные надежды и страхи года. А бояться есть чего и надеяться есть на что: наука и технологии продолжают менять наш мир, уводя его в будущее.

***

6 февраля

Рекламная акция года: автомобиль в космосе

Компания Tesla то ли вот-вот разорится, то ли окончательно восторжествует. А пока мы следим за ее взлетами и падениями, красный Tesla Roadster летит куда-то в сторону Марса. За рулем — манекен по имени Starman, твердо следующий девизу на приборной панели электромобиля: Don’t Panic. В наушниках его скафандра от SpaceX уже по сотне тысяч раз прозвучали песни Дэвида Боуи. А когда аккумулятор сядет, останутся захваченные с собой романы Айзека Азимова и «Автостопом по галактике» Дугласа Адамса — не самые бесполезные книги в космическом путешествии.

 Год назад никто бы не поверил, что такое возможно, а теперь никто и не удивится: привыкли. Личный спорткар Илона Маска улетел в космос на борту самой тяжелой в мире ракеты-носителя Falcon Heavy. Где он сейчас, с какой скоростью летит и сколько раз прослушал песни Боуи, можно отслеживать в режиме реального времени на сайте Whereisroadster.com.

Это шоу межпланетного масштаба, нашпигованное интересными, смешными, трогательными и запоминающимися деталями, ломает все наши убогие представления о пиаре, кроме разве что спасительного для самоуважения чиновников Роскосмоса «Илон Маск — это просто пиарщик». Ломать стереотипы Маску не впервой: в 2006 году, когда Tesla показала свою первую модель, электромобиль ассоциировался с маленьким гольфкаром — этакий нерасторопный ослик для перемещения между полями, хорошо что вообще едет. А теперь автомобили, работающие на аккумуляторных батареях, производят все лидеры: Nissan, Toyota, Mitsubishi, Renault, Ford, Chevrolet, Honda, Mercedes — и видят в них будущее автопрома, хотя пока доля электромобилей и гибридов составляет лишь несколько процентов от общего количества произведенных автомобилей.

Почему это важно

«Очнитесь, все это происходит на фоне увольнений высокопоставленных сотрудников Tesla, понижения кредитного рейтинга компании и снижения стоимости акций!» — кричат недоброжелатели. Особенно много их среди тех, кто любит считать прибыль. Но, как бы ни сложилась судьба Tesla, Маск уже достиг цели — навсегда изменил мировой автопром и задал для него ориентиры на десятилетие вперед. Акция стала и триумфом SpaceX: первая частная космическая компания теперь располагает самой грузоподъемной ракетой, осуществила в этом году больше запусков, чем Роскосмос, а в наступающем готовится отправить на орбиту пилотируемый корабль.

Ученые решили, что перед ними астероид, но крайне необычной, сигарообразной формы — длиной в сотни метров. Наблюдения показывают, что он движется по незамкнутой гиперболической орбите со скоростью, недостижимой для современных космических кораблей. А расчеты — что он явился из другой звездной системы

***

14 марта

Ученый года: Стивен Хокинг

Стивена Уильяма Хокинга похоронили рядом с Ньютоном и Дарвином. Смерть, задержавшаяся на полвека, стала для всех неожиданностью — трудно было поверить, что человек, так долго обманывавший судьбу, все-таки ушел навсегда. В 1963 году врачи сказали, что жить ему осталось два с половиной года. Но боковой амиотрофический склероз отнял у него лишь способность двигаться, словно проводя эксперимент: что сможет ученый, сполна наделенный силой духа и разума, но запертый в неподвижном теле? Эксперимент продлился 55 лет. Результатом его стали выдающиеся достижения в физике (прежде всего в теории черных дыр), огромный успех как преподавателя и популяризатора, два брака (и два развода), трое детей, десятки книг и киноролей, множество наград и премий, даже полет в невесомости. Гений в инвалидной коляске, известный далеко за пределами научного сообщества, — он стал суперзвездой от физики.

Хокинг не почивал на лаврах ни дня. Его статьи выходили и в 2018 году, а последняя большая научная работа была завершена за несколько недель до смерти. Уже после, в октябре, дети ученого представили его последнюю научно-популярную книгу «Короткие ответы на большие вопросы» — о боге, в которого он не верил, о будущем Земли, об искусственном интеллекте и колонизации космоса. А через несколько лет у нас есть шанс увидеть приключенческий фильм, сценарий которого Хокинг придумал вместе с другим великим физиком, Кипом Торном, в последний год жизни.

Почему это важно

Хокинг напомнил миру, каким может быть человек вопреки любым ограничениям, — за это его и любили. А еще — за любовь к жизни и самоиронию. Единственное, на что жаловался прикованный к коляске британский ученый, — это американский акцент его синтезатора речи.

***

18 марта

Авария года: автомобиль-робот убил человека

По шоссе в штате Аризона со скоростью 60 км/ч едет внедорожник Volvo компании Uber. Автомобиль, оборудованный автоматической системой управления, проходит тестирование, поэтому в водительском кресле сидит сотрудница компании. Ее работа — следить за беспилотником и страховать компьютер в непредвиденной ситуации.

Вечер, на шоссе никого, тусклые пятна фонарей выхватывают из темноты только полосы дорожной разметки. Монотонность дороги утомляет, водитель включает популярное шоу на своем айпаде и поглядывает на экран лежащего на коленях гаджета. В очередной раз подняв глаза на дорогу, она видит прямо перед собой женщину с велосипедом, которая несколько секунд назад свернула с тротуара, чтобы перейти дорогу. Водитель бьет по тормозам уже в момент столкновения с пешеходом.

Все это мы знаем из отчета Uber, который компания представила следствию. Машинное зрение обнаружило пешехода за 6 секунд до столкновения, но автомобиль не затормозил. В беспилотнике была отключена система экстренного торможения, чтобы минимизировать неожиданное для других участников движения поведение автомобиля. Предполагалось, что во внештатной ситуации управление возьмет на себя тестировщик, но именно он оказался слабым звеном.

Беспечность сотрудницы Uber была вызвана как раз тем, что автомобиль производит впечатление абсолютной надежности и придуман для того, чтобы снизить количество жертв ДТП. Машины ведь не отвлекаются, не устают, не засыпают и не водят в нетрезвом состоянии.

Автономные автомобили хорошо показали себя в спорных ситуациях, когда пешеход перебегает дорогу на красный свет или другой водитель в последний момент решает повернуть прямо перед беспилотником. И все-таки каждый год регистрируются десятки мелких происшествий с автомобилями-роботами. Против десятков миллионов аварий с водителями-людьми.

Почему это важно

Беспилотники — это будущее автопрома, которое кое-где уже наступило. В том числе и в России: в Сколкове уже работает беспилотное такси. Аварии с участием таких машин ставят ряд этических вопросов — раньше на них отвечали теоретически, а теперь придется на практике. Кто несет ответственность за ДТП: компания-разработчик, компания-владелец, тестировщик или пешеход, перебегавший дорогу в неположенном месте? Можем ли мы допустить малые жертвы, чтобы не задерживать развитие технологий, которые будут спасать более миллиона человеческих жизней ежегодно? Переходный период может быть опасен: чем лучше технология, тем хуже водители. Размывание ответственности приводит к несчастным случаям. А любая авария, в которой пострадал человек, заставляет с бóльшим недоверием относиться к машинам-роботам и ставить под сомнение прогресс в этой сфере.

***

Апрель

Разоблачение года: новый взгляд на Стэнфордский тюремный эксперимент

В 1971 году американский психолог Филип Зимбардо поставил один из самых знаменитых поведенческих экспериментов. Двадцать четыре набранных по объявлению участника произвольно разделили на «охранников» и «заключенных». Предполагалось, что они проведут две недели в подвале Стэнфордского университета, где устроили импровизированную тюрьму. Однако все пошло не так, и уже шесть дней спустя исследование пришлось прекратить из-за чрезмерной агрессии «охранников». Или все пошло так? Эксперимент блестяще подтвердил гипотезу Зимбардо, которую и должен был проиллюстрировать: любой человек неизбежно становится агрессивным и жестоким, если поместить его в определенные условия — сделать «тюремщиком». Влияние общества и ситуации намного важнее характера и ценностей личности, поэтому люди так легко совершают зло. Зимбардо стал классиком психологии, написал переведенную на двадцать пять языков книгу «Эффект Люцифера. Почему хорошие люди превращаются в злодеев» и до сих пор читает по всему миру лекции о своем эксперименте и выводах из него.

А в апреле 2018 года вышла книга французского документалиста Тибо Ле Тексье «История одной лжи». Заинтригованный историей этого эксперимента, Ле Тексье отправился в Стэнфордский университет, чтобы на основе архивов сделать документальный фильм. Но в архивах, которые были закрыты до 2011 года, он увидел столько манипуляций и притянутых за уши интерпретаций, что вместо того, чтобы снять фильм, написал разоблачающую книгу.

Зимбардо делал все что мог, чтобы усилить драматизм ситуации и медиаэффект (за ходом эксперимента с самого начала наблюдали приглашенные им журналисты и телевизионщики), он пытался шокировать публику, а не выяснить истину. «Злобное» поведение охранников вовсе не было спонтанным: представление тщательно готовилось, каждый участник был проинструктирован, как себя вести, а если кто-то плохо играл свою роль, Зимбардо вызывал его и всячески побуждал быть «настоящим охранником». При интерпретации поведения испытуемых он тоже все время манипулировал фактами, скрывая одно и подчеркивая другое, — делал все, чтобы как можно более убедительно доказать изначальную идею, что обыкновенные люди станут самыми настоящими садистами, стоит только создать для этого условия.

Почему это важно

Эксперимент Зимбардо преследовал, казалось бы, гуманную цель — показать разрушительное воздействие тюрьмы на человека. Но ради этой цели знаменитый психолог, как выясняется, обманул нас, устроив шоу вместо тщательного исследования. В итоге важной частью культуры стала сомнительная идея, что ситуация — это единственный значимый фактор, объясняющий человеческое поведение. Развенчание Стэнфордского эксперимента ставит перед психологией вопрос о том, не пора ли вернуть человеку ответственность за его поведение в любых ситуациях?

***

27 июня

Загадка года: объект Оумуамуа

В конце июня астрономы объявили, что объект Оумуамуа, пролетающий через Солнечную систему, начал набирать скорость. Новости об Оумуамуа и раньше походили на завязку фантастического романа о встрече с инопланетной цивилизацией. Одно название чего стоит! Оумуамуа (в переводе с гавайского — «разведчик», «странник издалека») был обнаружен в октябре 2017 года орбитальным телескопом «Хаббл». Сначала астрономы решили, что это комета, — из-за вытянутой формы объекта. Но вскоре выяснилось, что у него отсутствуют кома (облако газа и пыли) и светящийся хвост — обязательные для комет атрибуты, образующиеся при нагревании Солнцем. Тогда ученые решили, что перед ними астероид, но крайне необычной, сигарообразной формы — длиной в несколько сотен метров. Наблюдения показывают, что объект движется по незамкнутой гиперболической орбите со скоростью, недостижимой для современных космических кораблей. А расчеты — что он явился из другой звездной системы и вскоре отправится дальше. Никогда раньше межзвездные путешественники в объективы телескопов не попадали! Возможно, родина Оумуамуа — звезда Вега, находящаяся в созвездии Лиры на расстоянии 25,3 светового года от Солнца.

Новые наблюдения показали, что объект начал набирать скорость. Это ускорение (правда, очень слабое) не получается объяснить ни гравитацией Солнца и планет, ни влиянием солнечного ветра. Неужели дождались? По одной из версий астрофизиков, Оумуамуа представляет собой солнечный парусник, набирающий скорость под давлением света. Ученые уже пробовали проверить, не испускает ли странный объект сигналы, но ничего не обнаружили. А загадочный странник меж тем уже покидает Солнечную систему, так и не раскрыв нам своих тайн.

Почему это важно

История космических наблюдений не знает объектов, подобных Оумуамуа. Инопланетная цивилизация — самый большой приз, который могут дать исследования космоса, хотя, возможно, и самый опасный. Не стоит обольщаться: скорее всего, ученые найдут этому явлению менее экзотическое объяснение. Возможно, мы все же имеем дело с необычной «бесхвостой» кометой, а ускорение связано с выбросом водяного пара и газов под действием солнечного тепла. Но пока остается возможность и иной интерпретации — например, что мы впервые в истории встретили братьев по разуму, не пожелавших, правда, общаться.

25 июля

Открытие года: озеро на Марсе

Ученые уже давно и не без успеха ищут следы жизни на Красной планете. Исследования атмосферы Марса показывают, что летом концентрация метана в ней выше, чем зимой. На Земле весь метан является продуктом жизнедеятельности живых организмов и тоже подвержен циклическим колебаниям в зависимости от времени года. Вселяют надежду и найденные следы органических соединений на дне высохшего марсианского озера.

Но если мы хотим найти жизнь, а не следы ее существования, то прежде всего стоит поискать воду. Без нее жизнь немыслима, все характерные для живых клеток химические реакции происходят только в водной среде — причем нужен не лед и не водяной пар, а именно жидкая вода.

Считается, что раньше на Красной планете были реки и озера, но с тех пор атмосферное давление сильно снизилось — из-за столкновения с астероидом, как предполагают ученые. Сегодня низкое давление на Марсе заставляет воду кипеть при температуре 15 °C, поэтому о прежних акваториях напоминают лишь пересохшие русла рек и овраги, а вода встречается в основном в виде полярных ледяных шапок и подземных отложений льда.

И вдруг астрофизики сообщают, что под толщей льда и песка обнаружено озеро! Его нашел радар Marsis, установленный на орбитальной станции Mars Express. Данные проверяли целых три года — ученые 29 раз просканировали необычную поверхность, а затем исследовали ее с помощью нейтронного излучения. Оказалось, что ширина озера — порядка 20 км, а расположено оно, подобно антарктическому озеру Восток, подо льдом Южной полярной шапки на глубине полутора километров.

Почему это важно

Исследование озера может стать ключом к вопросу: «Есть ли жизнь на Марсе?» Астробиологи считают, что если марсианская жизнь похожа на земную, то в обнаруженном озере ее, скорее всего, нет: оно слишком холодное и соленое. На Земле подледные озера образуются, когда ледовый панцирь подогревается снизу геотермальным теплом и тает. Однако на Марсе этот сценарий вряд ли работает: сила притяжения и давление толщи льда там значительно меньше. Ученые предположили, что вода в озере не замерзает из-за обилия в ней перхлоратов — губительных для жизни токсичных солей (они в большом количестве содержатся также в грунте Красной планеты). Но как было бы здорово поскорее добраться до озера и проверить все предположения!

***

21 сентября

Экспедиция года: высадка на астероид Рюгу

В 2014 году японский зонд «Хаябуса-2» отправился за образцами грунта к обнаруженному за 15 лет до этого небольшому, всего девятьсот метров в диаметре, астероиду. В ходе экспедиции астероид нарекли Рюгу — как мифический дворец повелителя водной стихии, откуда японский рыбак привез коробочку с загадочным содержимым.

Летом 2018 года зонд приблизился к Рюгу. Период вращения вокруг собственной оси у астероида чуть больше семи с  половиной часов, и для удачной миссии зонду надо было с ним точно синхронизироваться. 21 сентября, зависнув в 55 метрах от Рюгу, зонд отправил к нему два маленьких цилиндрических ровера, которые в итоге совершили первую в истории успешную мягкую посадку на астероид.

Рюгу — небольшой астероид, а роверы, посланные его изучать, вообще крошки — 7 × 18 см, массой чуть более килограмма. А поскольку сила тяжести там в 100 тысяч раз меньше земной, то и приборчики весят менее четверти грамма. При каждом повороте вращающегося маховика роверы подпрыгивают и минут пятнадцать как будто планирует над поверхностью астероида. За это время они перемещаются в среднем на 15 метров, после чего совершают посадку (но могут и улететь в открытый космос). Среди поместившегося научного оборудования — датчики температуры и камеры, отправляющие на Землю снимки темно-серой поверхности астероида.

3 октября Рюгу принял еще одного прыгающего гостя — кубический модуль MASCOT, предназначенный для изучения состава грунта.

На этом исследование не заканчивается: в июле 2019 года планируется высадка еще одного модуля. Встреча с земными исследователями не пройдет для Рюгу бесследно — планируются взрывные работы. Из образованного взрывом кратера добудут нетронутые породы. А в декабре 2019-го «Хаябуса-2», приняв на борт образцы грунта общим весом менее грамма, отправится в обратное путешествие, которое займет год.

Почему это важно

Изучение астероидов представляет интерес как для понимания природы и происхождения Солнечной системы, так и с сугубо практической точки зрения — речь о добыче полезных ископаемых в будущем и предотвращении угрозы столкновения с Землей в настоящем. Траектория Рюгу, кстати говоря, иногда проходит в опасной близости от нашей хрупкой планеты. В этом году мы продвинулись в исследовании астероидов как никогда, и дело не только в высадке на Рюгу. Космический аппарат OSIRIS-REx обнаружил в поверхностном слое астероида Бенну признаки существования воды, что было полной неожиданностью для ученых. Япония подтвердила статус передовой космической державы, осуществляя сложнейшие экспедиции. А само понятие «космическая экспедиция» наполнилось новым смыслом: отныне это не только (или даже не столько) группа людей, выполняющих задание в космосе, но и работающие в связке машины, контактирующие с Землей при помощи орбитального модуля.

***

1 ноября

Мегапроект года: стартовал Earth BioGenome Project

Кажется, это самый масштабный проект в истории биологии. Ученым предстоит определить геномы полутора миллионов известных науке видов эукариот — огромной группы, в которую входят животные, растения, грибы, простейшие — все организмы, в чьих клетках есть ядро. Глобальная задача, учитывая, что на сегодняшний день прочитано менее 0,2% геномов эукариот.

Задумали и возглавили проект (еще в 2015 году) американские ученые Харрис Левин, Джин Робинсон и Джон Кресс, вдохновленные успехом «Генома человека». Основная цель нового проекта — «создать новую основу биологии», которой и станет совокупность генетической информации о населяющих планету организмах. Предполагается, что реализация этой амбициозной цели займет 10 лет и обойдется в 4,7 миллиарда долларов. Образцы видов эукариот будут добывать «в полях» специально для проекта или брать из хранилищ, коими являются и музеи естественной истории, и ботанические сады, и зоопарки. Геномы, которые удастся определить, объединят в общую базу с открытым доступом, чтобы следующие группы ученых могли делать новые открытия.

Почему это важно

Современная биология все больше превращается в науку об информации, о ДНК. Сравнительная геномика и биоинформатика сделали возможным стремительное накопление генетической информации. Все более важным инструментам в области медицинских исследований и диагностики становятся генетические банки данных — во многих странах их создание выливается в проекты национального масштаба. «Биогеном Земли» должен увенчать эти проекты, собрав самую полную базу знаний о жизни на планете. Есть надежда, что это поможет решить не только многие проблемы человечества, но и сохранить биоразнообразие в эпоху «шестого массового вымирания видов», виновниками которого стали мы с вами.

***

26 ноября

Скандал года: рождение генно-модифицированных людей

С момента, когда на сайте Associated Press было опубликовано интервью китайского ученого из Южного университета науки и технологий в Шэньчжэне, в научном сообществе не утихают споры, восторги и возмущение. Хэ Цзянькуй рассказал о рождении первых в мире детей из генетически отредактированных эмбрионов, а через день на конференции в Гонконге объявил о беременности еще одной женщины, будущий ребенок которой тоже имеет отредактированный геном.

Неэтично приговаривать детей с генетическими поломками к инвалидности или смерти, имея возможность исправить поломку. Споры утихнут, а технологии будут развиваться, и рано или поздно мы действительно вступим в новую эпоху и станем хозяевами, а не рабами собственных генов

С помощью группы ВИЧ-активистов ученый нашел для своего эксперимента семь пар будущих родителей. Все они проходили процедуру ЭКО из-за угрозы заражения ребенка ВИЧ. У одной из женщин, по словам Цзянькуя, уже родились девочки-близняшки Лулу и Нана. Он отключил у них ген CCR5, который кодирует белок, дающий возможность вирусу иммунодефицита человека проникнуть в клетку. Анализ показал, что изменения затронули только нужный ген. Ученый использовал метод редактирования генов CRISPR-cas9, который позволяет отключить нужный участок ДНК или даже вставить на его место другой.

Цзянькуй утверждает, что редактировал геном, чтобы обеспечить устойчивость к заражению ВИЧ. Но эти дети и так могли родиться неинфицированными. Если бы вирус был у матери, для предотвращения заражения достаточно было сделать кесарево сечение. Но девочки родились у пары, в которой ВИЧ-положительный статус имеет отец, а это еще больше упрощает ситуацию: перинатального контакта с ребенком нет.

Скандал набирает обороты. Университет и больница, которая, по словам ученого, одобрила исследования, заявили о своей непричастности и начали собственные расследования параллельно с Национальной комиссией по здравоохранению Китая. Министерство науки и технологий приостановило все исследования, связанные с редактированием ДНК эмбрионов, хотя, в принципе, такие работы в Китае не запрещены — в отличие, например, от США.

Один из создателей технологии редактирования генома CRISPR/Cas Фэн Чжан выступил за введение глобального моратория на имплантацию эмбрионов с отредактированным геномом. По его мнению, современное состояние технологий не гарантирует полное отсутствие риска при проведении подобных экспериментов. Между тем после выступления на конференции 28 ноября Хэ Цзянькуй исчез. В настоящее время его местонахождение неизвестно.

Почему это важно

Избавление детей от тяжелейших врожденных заболеваний можно было бы считать весомым аргументом в пользу того, чтобы в будущем допустить генных инженеров к человеческим эмбрионам. Но основной целью нынешнего эксперимента была, похоже, не помощь конкретным детям, а демонстрация технологической готовности редактировать геномы эмбрионов. Те, кто оправдывает эксперимент Цзянькуя, в меньшинстве. Они говорят, что человечество вступило в новую эру, когда мы сможем творить себя сами, меняя судьбу, к которой приговаривает нас биологическая программа. Звучит прекрасно, но что, если бы эксперимент не удался? И потом, последствия могут быть отдаленными — по сути, мы очень мало что знаем.

Но приговаривать детей с генетическими поломками к инвалидности или смерти, имея возможность исправить поломку, тоже неэтично. Споры утихнут, а технологии будут развиваться, и рано или поздно мы действительно вступим в новую эпоху и станем хозяевами, а не рабами собственных генов. В конце ноября, в самый разгар полемики, Гарвардский университет объявил, что начинает исследование по редактированию генов в человеческой сперме для ЭКО.

 


Об авторе
[-]

Автор: Мария Казакевич, Александра Цупко, Екатерина Шайдорова, Полина Ягодкина, Андрей Константинов

Источник: expert.ru

Добавил:   venjamin.tolstonog


Дата публикации: 25.12.2018. Просмотров: 61

Комментарии
[-]

Комментарии не добавлены

Ваши данные: *  
Имя:

Комментарий: *  
Прикрепить файл  
 


zagluwka
advanced
Отправить
На главную
Beta