Альфа Центавра, лягушки и гомо эректус

Поскольку наука важнее курса валют, капризов моды и даже прогноза погоды, важно понять, какие открытия 2018 года могут изменить наш неустойчивый мир.


© СС0 Public Domain

Даже отсталый гражданин, сидя в ванне, читает, ничего не смысля, рецепт шампуня. Это свойство эпохи и бытовое признание того, насколько зависит наша жизнь от достижений науки. Специалист высокой квалификации учится до 30 лет, а объем знаний удваивается каждые пять лет. Это в корне переворачивает традиционные отношения между поколениями, передача знаний от отца к сыну лишена смысла. Научные открытия перестали быть уделом индивидов, которые сгорают от любопытства. Для рядового обывателя наука важнее курса валют, капризов моды и даже прогноза погоды. Какие открытия 2018 года могут изменить наш неустойчивый мир?

Мудрые люди говорят, что смысл жизни — развитие. Но космонавтика и развитие — это просто синонимы. Главным препятствием для космических экспедиций является скорость кораблей и длительность полета. До ближайшей планеты, Марса, лететь полтора года! Проект Breakthrough Starshot — это попытка решить проблему с помощью сверхмощных лазерных лучей и комических кораблей крошечных размеров.

У истока проекта стоял современный гений Стивен Хокинг, что придает предприятию авторитет. Первый шаг — строительство огромного лазера мощностью 100 гигаватт в Чили. Второй — 1000 космических кораблей направятся к Альфа Центавре, ближайшей к Солнцу звезде. Скорость зондов, каждый из которых весит один грамм, — 20 процентов скорости света (примерно 220 миллионов километров в час).

Проект длительный, на десятилетия. Но астрономы испытали мини-флот из шести кораблей, которые по заказу США были запущены на индийском спутнике. Первый конкретный шаг — строительство станции для изучения нашей Солнечной системы в горах Сьерра-Невада (Испания). Мощность лазера один гигаватт. Но масса корабля гораздо больше — целых 100 граммов.

Каждый крупный прорыв в науке таит угрозу. В данном случае опасность в том, что мощный лазерный луч, отразившись от какого-нибудь небесного препятствия, может за считанные минуты сжечь город среднего размера. Однако вряд ли риск остановит человечество, которое впервые нашло способ достать до далеких миров.

Генетика остается наукой, где совершаются самые смелые, прорывные открытия. Многие ученые считают, что работой года является технология, которая позволяет отслеживать развитие организма из рядовой клетки — шаг за шагом, день за днем. Вековая мечта — наблюдать зарождение жизни. Пока под контроль поставлены плоские черви, лягушки и рыбы, но дело дойдет и до более сложных организмов. Работа ювелира: получено изображение одновременного производства РНК (рибонуклеиновой кислоты) в каждой клетке. На формирование первичной структуры РНК влияют гены, потому удалось определить, какие из них активны в тот или иной момент, когда растет эмбрион.

Ярким событием стало обнаружение источника нейтрино сверхвысоких энергий, Открытие сделано в лаборатории IceCube в Антарктиде на станции Амундсен-Скотт, расположенной на Южном полюсе подо льдом на глубине два километра. Источник элементарных частиц — загадочные блазары, родня не менее загадочных квазаров. Все это фабрика сверхбыстрых протонов, проникающих все закоулки Вселенной. Может быть, до разгадки тайн черных дыр осталось полшага.

Есть ли у этого открытия практическое применение? Герц не верил, что будет польза от радиоволн, а Резерфорд — от радиоактивного излучения. И пусть пока считанное число ученых понимают разницу между квазарами и блазарами, открытие может перевернуть наш взгляд на Вселенную и саму жизнь. Что касается России, которая в прежние годы была лидером физики элементарных частиц, нас может радовать тот факт, что детекторы IceCube регистрируют черенковское излучение. А первая нейтринная лаборатория была когда-то построена на Кавказе в Баксанском ущелье и работает до сих пор. Хотя квазара ни разу не «видела».

Палеонтологи сделали открытие, из которого следует, что наши далекие предки стали прямоходящими еще в те времена, когда жили на деревьях. Скелет особи по имени Литтл Фут, которая жила четыре миллиона лет назад, после находки в Южной Африке прошел через два десятилетия реставрационных работ. Это первый скелет австралопитека, у которого идеально сохранились конечности. И это первые обнаруженные останки гоминида, у которого ноги длиннее рук. О прямохождении говорят пальцы на ногах и бедренные суставы, хотя руки были такой длины, что еще позволяли лазить по деревьям.

Еще одним важным фрагментом летописи формирования человека стала находка в другом полушарии. Первое великое переселение — два миллиона лет назад гомо эректус неизвестно зачем ушел из Африки на север. 100 тысяч лет назад его примеру последовал гомо сапиенс. В наших предках все перемешалось, как в доме Облонских. Несколько лет назад на Алтае были найдены остатки жившей 70 тысяч лет назад девочки-подростка, получившей имя Дэнни.

В этом году удалось расшифровать ее ДНК. И это сенсация: выяснилось, что 42 процента генов Дэнни соответствуют генетическому портрету денисовского человека, а 30 процентов — неандертальца, который, как считалось, обитал в Европе. И важно, что не папа, которому легче было стать мигрантом, а мама Дэнни была неандертальцем. Это позволяет сделать вывод, что неандертальцы до того, как совсем вымерли, массово мигрировали по евразийскому континенту. Может быть, если хорошо копнуть, каждый из нас чуть-чуть неандерталец…

Еще одним важным открытием стало обнаружение гигантского кратера подо льдом Гренландии. Диаметр кратера — 31 километр самая вероятная причина его возникновения — метеорит размером в полтора километра. Датировать падение пока не удалось — от 11,7 тысячи до 2,6 миллионов лет. Но это важно, поскольку столкновения с гигантскими небесными объектами — серьезный фактор формирования климата на Земле. Изучение метеорита в Гренландии интересно не только для палеонтологов, но и для представлений об изменениях современного климата на Земле.

В Калифорнии арестован маньяк и насильник, за которым полиция охотилась 40 лет. Десятки жертв, но никаких совпадений в базе данных ДНК. В 2018 году ученые сравнили следы ДНК маньяка с появившимися недавно данными генеалогических сервисов. Удалось выявить родственные линии маньяка и пройти по цепочке. Пикантность ситуации придает то, что убийцей оказался офицер полиции с хорошей семьей и безупречной репутацией, который накануне ареста собрался уйти на заслуженную пенсию. Это к вопросу о том, что родственники — чаще всего обуза.

Главным научным разочарованием 2018 года стали работы китайского генетика Хэ Цзянькуя, который объявил, что ему удалось редактировать гены, ответственные за ВИЧ-инфекцию и сделать человека невосприимчивым к смертельному вирусу. Репутация профессора Хэ не подлежит сомнению, его переманило правительство Китая из США по программе «Тысяча талантов». Однако власти в Пекине запретили продолжать работы, которые казались главным событием года. И все научное сообщество поддержало чиновников, что случается нечасто. В работе Хэ было найдено множество натяжек и слабых мест. Прежде всего, на восприимчивость к вирусу ВИЧ сегодня можно влиять гораздо более щадящим образом. А технология профессора, снижая риск заражения ВИЧ, но не ликвидируя его совсем, открывает дорогу в организм другим, гораздо более распространенным вирусам во главе с лихорадкой и гриппом.

Сергей Лесков