Итоги года: пять научных открытий, которые обещают изменить мир

Волны, которые проходят через все

Ученые могут фиксировать гравитационные волны, которые появляются после столкновения черных дыр.

Главное открытие этого года — первое подтверждение существования гравитационных волн — «ряби» ткани пространства-времени.

Впервые зафиксировать искажение времени-пространства удалось еще в ноябре прошлого года, однако об открытии ученые сообщили миру только в феврале 2016 года. В июне появились данные о второй регистрации невероятного явления.

Гравитационные волны излучает любой объект, который обладает массой и движется с переменным ускорением, — например, тормозящий автомобиль или ваши ноги в момент ходьбы. Колебания эти крайне слабые, поэтому зафиксировать их возможно лишь как результат столкновений гигантских черных дыр в далеком прошлом.

Результатов у этого открытия множество. К примеру, гравитационный телескоп позволит «увидеть» намного больше объектов, чем существующие средства наблюдения. К тому же реликтовые гравитационные волны могут позволить заглянуть в самое начало времен нашей Вселенной.

Пока может быть сложно даже представить, как именно это открытие повлияет на обычных людей. «Когда Герц открыл электромагнитные волны, он и не знал, что это приведет к линиям электропередачи, мобильным телефонам и интернету, — считает доцент МГУ Сергей Стрыгин. — Возможно, человечество когда-нибудь научится не просто детектировать гравитационные волны, но и использовать их в своих целях».

Путешествие на Марс и обратно

За этот год американская компания SpaceX показала: мечта о путешествии на Марс может стать реальностью уже при нашей жизни.

Сейчас это единственная в мире компания, которая умеет сажать первую ступень ракеты после полноценного космического запуска. Эта технология позволит здорово сократить расходы и время между запусками и сделать межпланетные переезды доступными обычным людям.

Планы у SpaceX наполеоновские: в 2018 году отправить на Марс грузовой космический корабль, а после — перейти к колонизации красной планеты. На презентации в ноябре этого года глава компании Илон Маск пообещал отправить на соседку Земли миллион человек. Сейчас стоимость путешествия к Марсу составляет около 10 миллиардов долларов США, Маск обещает снизить эту цифру до 200 тысяч долларов США.

Правда, уже сейчас выяснилось, что эти сроки слишком амбициозны: сентябрьский взрыв ракеты-носителя Falcon 9 привел к задержке в испытаниях. В ближайших планах компании — запуск капсулы Dragon с экипажем на борту в мае 2018 года. А о точных датах массового переезда на Марс говорить пока рано.

Три родителя

Еще один важный прорыв этого года — рождение ребенка «от трех родителей».

Американский доктор Джон Чжан помог завести ребенка женщине с наследственными дефектами митохондрий, из-за которых она не могла иметь здоровых детей. В новаторской процедуре медики совместили три компонента: донорскую яйцеклетку со здоровыми митохондриями, ядро яйцеклетки будущей матери и сперму отца. В результате родился здоровый ребенок.

В большинстве стран эта процедура незаконна из-за этических вопросов и невозможности заранее оценить последствия для ребенка и его потомства. Однако доктор Чжан провел операцию на территории Мексики, где «запрета нет» и подвергся обширной критике в научном сообществе.

Тем временем таких пациентов становится все больше: в начале 2017 года два ребенка с тремя родителями должны родиться в Украине. На днях эту процедуру одобрил регулятор в Великобритании, первый ребенок c «тройной» ДНК может появиться уже в конце 2017 года.

Тают льды на полюсах

Год назад ученые били тревогу из-за роста средних температур на планете и загазованности атмосферы. За этот год мы узнали, что даже самые холодные места на планете активно тают и теряют лед.

В 2016 году размер ледовых покровов в Северном Ледовитом океане достигминимальной отметки за всю историю наблюдений. Ледяной арктический щит этим летом сократился до рекордно малых 4,14 млн км2. Среднее значение с 1981 по 2010 годы составляло 6,22 млн км2

Из-за глобального потепления появляются проблемы и на другом конце Земли — Антарктиде. В ледниках появляются глубокие трещины. Уменьшение количества льда угрожает животным, которые обитают в этой среде.

«Одноклеточный Франкенштейн»

Группа бактерий JCVI-syn3.0 с синтетическим минимальным геномом. Фото: Science

В марте этого года ученые достигли прогресса в создании синтетической формы жизни: смоделировали, синтезировали и заставили работать в живой клетке геном минимально возможной длины.

Из генома бактерии Mycoplasma mycoides удалили все «лишние» гены, без которых клетка могла жить в лаборатории. После искусственно синтезированную ДНК поместили в готовую клетку, лишенную своего генома.

Синтетическую бактерию назвали JCVI-syn3.0 — у нее оказалось 473 гена вместо тех 901, которые имелись у «исходного варианта». Бактерия получилась вполне жизнеспособной: ее колония удваивалась за три часа (у естественной бактерии это происходило за час).

Исследователи полагают, что их разработки помогут преодолеть «неаккуратность эволюции» и делать необходимые микроорганизмы «на заказ», добавляя нужные функции к «болванкам» в виде минимальных генетических последовательностей. Такие микроорганизмы могут быть полезны в массовом синтезе лекарственных препаратов и промышленных химикатов.