Головні наукові відкриття останнього десятиліття, що змінили життя людства

Початок року – час, коли, підбиваючи підсумки, можна ефективно планувати майбутнє. Розповідаємо про головні наукові відкриття минулого десятиліття – можливо, вони допоможуть вам краще зрозуміти, в якому напрямку буде рухатися світова наука найближчим часом.

Технологія CRISPR/Cas9

Відкрита 2013 року. Саме тоді генні інженери продемонстрували ефективну дію системи CRISPR/Cas (англ. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats – короткі паліндромні повтори, регулярно розташовані групами). Відкриття викликало справжній науковий бум. Технологія редагування генома, «підглянута» у бактерій (для захисту від вірусів), дозволяє «розрізати» ДНК, а також «вмикати» або «вимикати» певні гени, на які вченим потрібно впливати. Систему щедро нагородили різними хитромудрими назвами: «молекулярна машина», «розумні ножиці», «молекулярні ножиці» тощо.

Доведено існування бозона Хігса

Теоретично існування бозона Хігса було обґрунтовано ще в середині ХХ століття, проте експериментально виявити його вдалося лише 2012 року. Саме тоді стало можливим зібрати повний пазл Стандартної моделі – єдиного опису всіх електромагнітних, сильних і слабких взаємодій елементарних частинок (всього в ній враховано 61 частинку).

Отримано перше зображення чорної діри

Перше в історії зображення надмасивної чорної діри з'явилося 10 квітня 2019 року. Це зображення вченим вдалося отримати з восьми телескопів, які працювали по всьому світу. На знімку видно гігантський газовий диск, який обертається навколо надмасивної чорної діри в галактиці М87 на відстані 54 млн світлових років від Землі. Посередині видно тінь самої чорної діри.

Участь приватних компаній у програмах вивчення космосу

В останнє десятиліття приватні компанії зробили значний внесок у космічну галузь. Наприклад, SpaceX навчилася повертати ступені ракет для повторного використання. У зв'язку з цим у наступні десять років NASA збирається відмовитися від фінансування МКС, оскільки планується, що робота станції буде підтримуватися за рахунок приватних компаній, які отримають можливість там працювати. До слова, у жовтні 2019 року державну монополію на космічні проекти скасували і в Україні.

Діти «від трьох батьків»

Минуле десятиліття стало дуже успішним для вчених-ембріологів. Так, 2016 року їм вдалося замінити мітохондрії у яйцеклітині матері донорськими, що дозволило жінкам із мітохондріальною патологією мати здорових дітей. Раніше подібні хвороби передавалися у спадок через мітохондріальну ДНК. Розв'язати проблему вдалося за допомогою пронуклеарного трансферу, при якому ядро ​​яйцеклітини пацієнтки переноситься у клітину донора (перед цим позбавлену ядра). Приємно відзначити, що в цьому напрямку надзвичайно успішно працюють українські фахівці.

Нові гілки на еволюційному дереві роду Homo

У південноафриканській печері Райзінг Стар були знайдені численні кістки невідомого раніше виду примітивних людей, що отримав назву Homo naledi. За багатьма ознаками H. naledi нагадує хабілісів, інших ранніх Homo і навіть австралопітеків, що дозволяло припустити вельми поважний вік знахідок. Однак датування, отримані декількома незалежними методами в різних лабораторіях, показали, що ці люди жили лише 335-236 тисяч років тому, одночасно з набагато більш просунутими представниками людського роду. Також опубліковані дані про нові знахідки кісток H. naledi (серед яких є добре збережений череп) в іншому куточку тієї ж печери. Всі кістки явно належали людям з однієї і тієї ж популяції. Нові дані внесли істотні корективи у сформовані уявлення про антропогенез.

Світові математичні успіхи і українська участь в упаковці куль

15 березня 2016 року було опубліковано розв'язання задачі, над якою ламали голови кращі математики світу: знайдена оптимальна упаковка одиничних сфер у восьмивимірному просторі. Автор рішення – український математик Марина В'язовська, випускниця механіко-математичного факультету КНУ ім. Шевченка, нині працює в Німеччині. Раніше завдання упаковки куль було розв'язане тільки для просторів з трьома і менше вимірами, а розв'язання тривимірного випадку (гіпотези Кеплера) було викладено на 300 сторінках тексту з використанням 50 000 рядків програмного коду. Розв'язання В'язовської для восьмивимірного випадку займає всього 23 сторінки і є «приголомшливо простим». Над пошуком розв'язання вона працювала два роки в Берліні. За розв'язання задачі упаковки куль Марині В'язовській 2016 року була присуджена престижна премія Салема. Воно є дуже важливим для кристалографії, хімії, нанотехнологій.