Содержание ролика:

01:25 10. Найден таинственный источник быстрых радиовсплесков

02:30 9. Первые победы CRISPR над болезнями

04:53 8. Птицы умнее, чем мы думали

05:25 7. Найдена древнейшая картина, изображающая охоту

06:38 6. Ученые высказываются за диверсификацию

07:29 5. Уточнение прогнозов по глобальному потеплению

09:01 4. ИИ раскрывает структуру белков

10:10 3. Нонпрогрессоры паркуют ВИЧ на штрафстоянках

11:47 2.Сверхпроводимость при комнатной температуре

12:56 1. Инъекции надежды

16:11 Лучшая новость прошлого выпуска

(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе. Короткая текстовая версия ниже)

10. Найден таинственный источник быстрых радиовсплесков

Первое открытие связано с источником быстрых радиовсплесков, или fast radio bursts.

На протяжении 13 лет природа этих невероятно мощных, но коротких радиоимпульсов из далеких галактик оставалась неизвестной. Хотя во время активности источник мог извергнуть в космическое пространство столько энергии, сколько Солнце излучает за десятки тысяч лет. Теперь же стало ясно, что этим источником являются магнетары, т.е. нейтронные звезды, обладающие самым мощным магнитным полем во всей Вселенной. В апреле FRB был засечен внутри Млечного пути, поэтому мощнейшие наземные и орбитальные телескопы тут же были направлены в сторону всплесков и смогли лоцировать известный магнетар (SGR 1935+2154), поливающий все вокруг рентгеновским и гамма излучением. Паззл сложился. Не совсем ясно, правда, как магнетары производят быстрые радиовсплески. Возможно, источник находится рядом с поверхностью и зависит от хаотичных изменений линий магнитного поля.

А возможно всплески зарождаются в облаках заряженных частиц от воздействия ударных волн. Узнаем позже.

9. Первые победы CRISPR над болезнями

С тех пор как на генетическую сцену в 2012 году ворвался метод генетического редактирования CRISPR-CAS. С тех пор произошел расцвет в редактировании растений и животных, вспыхнул этический пожар с первыми отредактированными детьми и даже была вручена заслуженная Нобелевская премия. Но в этом году впервые были излечены пациенты с наследственными заболеваниями крови. Это бета-талассемия, приводящая к низкому уровню гемоглобина, и серповидно-клеточная анемия, изменяющая форму эритроцитов и провоцирующая закупорку сосудов и инфаркты. Медики при помощи CRISPR изменили стволовые клетки костного мозга, чтобы они продолжили производили фетальный гемоглобин, который обычно работает у человека только в утробе. Затем уничтожили костный мозг пациентов при помощи химиотерапии и вернули отредактированные стволовые клетки, которые должны были начать производить нормальные клетки крови. Мы рассказывали об этой процедуре в 2019 году. Но тогда результат лечения был не ясен. И вот в 2020м, через 17 месяцев, стало ясно, что метод сработал на сразу нескольких пациентах, и им больше не нужно переливание крови и болевые приступы исчезли. Вот только стоит процедура миллион долларов. Пока что.

8. Птицы умнее, чем мы думали

Мозг птиц редко превышает по размерам грецкий орех. Но исследования этого года показали, что передний мозг птиц весьма напоминает кору головного мозга млекопитающих, а точнее неокортекс человека. А это, кстати, источник нашего недюжинного ума. Кто похвалит человечество, если не само себя? Наш неокортекс организован в 6 слоев и пронизан вертикальными волокнам, так что нейроны сообщаются и вертикально и горизонтально - вот причина сложного мышления. А у птиц не предполагали чего-то более сложного, чем обычные комочки нервных клеток. Но благодаря 3-Д изображению мозга в поляризованном свете выяснилось, что в их мозге нервы соединены как горизонтально, как в неокортексе, так и вертикально, напоминая вертикальные волокна человеческого мозга, что позволяет птицам проявлять выдающиеся умственные способности. А еще одна работа показала, что вороны используют свой собственный опыт при принятии решений, они осознают то, что они видят и делают. Это признак сенсорного сознания. Возможно. это означает, что подобие самосознания присутствовало и у нашего последнего общего предка 320 миллионов лет назад.

Когда сам обладаешь полным сознанием, сложно представить, каково это - не обладать сознанием вообще. Хотя иногда это можно воспринять как дар свыше. А вообще, теорий на эту тему много - наиболее актуальные в сферах исследования искусственного интеллекта.

7. Найдена древнейшая картина, изображающая охоту

Более 40 тысяч лет назад на индонезийском острове Сулавеси

доисторический Пабло Пикассо забрался в пещеру и нарисовал целую серию изображений фантастических охотников с головами животных, загоняющих диких кабанов и буйволов. Нашли этот шедевр в 2017-ом, но всего год назад смогли оценить возраст этих рисунков. Они оказались самыми древними образными изображениями, сделанными современными людьми. Особенность рисунков именно в охотниках, в их животных чертах. Хотя они держат копья или веревки у них вместо лиц морды и даже есть хвост и клюв. В общем, это могли быть люди, носящие ритуальные маски, а могли быть даже мифические существа, такие как фигурки человеко-львов 35-тысячелетней давности, найденные в германских Альпах. По красителю урановым методом смогли определить возраст этой находки - 44 тысячи лет.

Абстрактные изображения находили и более древние. 65 тысяч лет. Но это изображение - фигуративное, образное, изображающее фигуры людей и животных. До этого нужно было еще додуматься. И тысячи лет беречь от коммунальщиков.

6. Ученые высказываются за диверсификацию

Внимание к равным правам чернокожих ученых и борьбе против расовой дискриминации.

Это проявляется в дискуссиях об их проблемах, запуске соответствующих хештегов в соцсетях, создании коммьюнити вокруг чернокожих и вообще цветных ученых. Одна из персон года по версии Нэйча - Чанда Прескод-Вайнштейн - выделена не только за ее успехи в работах по темной материи, но и за противостояние расизму в науке. Напомню, что в позапрошлом году подобным образом выделялась проблема харрасмента женщин в академической науке.

Тоже хештеги запускали. В этом году эта история неразрывно связана с движением Black Lives Matter. Найти же какую-то статистику по доле негров-ученых в России мне не удалось. Но, кажется, основные проблемы нашей науки лежат не в этой плоскости.

5. Уточнение прогнозов по глобальному потеплению

Климатологи собирались по этому вопросу еще 40 лет назад в Массачусетсе. Они пытались ответить на простой вопрос - насколько горячей станет Земля, если люди не прекратят эмиссию парниковых газов.

Точности тогда они не достигли. Если концентрация атмосферного СО2 удвоится по сравнению с доиндустриальной эпохой, то планета нагреется от 1,5 до 4,5 градусов. И вот уточнение этих границ заняло десятилетия. Например, вклад внесли модели облаков высокого разрешения, составленные при помощи спутников, показывающие, как облака в зависимости от толщины, местоположения, состава могут усилить потепление или снизить его. Неприятным оказался

эффект, при котором потепление истончает низкие облака, блокирующие солнечное излучение. Изучение же палеотемператур и уровня СО2 по ледовым и океаническим кернам показало, что парниковые газы могли провоцировать и предыдущие эпизоды потеплений. В сочетании с данными, что Земля нагрелась на 1,1 градуса с доиндустриальной эпохи, это дает вилку при ответе на тот самый вопрос - что Земля нагреется от 2,6 до 3,9 градусов.

Достаточно для того, чтобы затопить множество прибрежных регионов и переселить миллионы человек. Посчитайте сами, удвоение концентрации СО2с доиндустриальной эпохи - это 560 частей на миллион. Сейчас же мы имеем 420. Прогноз может сбыться уже в 2060-м.

4. ИИ раскрывает структуру белков

50 лет ученые не могли разгадать одну из самых сложных загадок: как предсказать точную 3Д форму, которую принимает цепочка аминокислот, складываясь в белок.

Искусственный интеллект пришел на выручку, предсказывая структуры белков так же аккуратно, как если бы их анализировали во время лабораторных работ и экспериментов при помощи крио-электронной микроскопии или рентгеноструктурной кристаллографии. В лабораториях так закартографировали аж 170 тысяч белков. Но их-то 200 миллионов… А некоторые белки содержат тысячи аминокислотных остатков. Вручную очень дорого и долго. Кстати, т.к. форма белка определяет его биохимические свойства, то ИИ может раскрывать механизмы заболеваний, разрабатывать лекарства или даже создавать растения, устойчивые к жаре.

Программа называется АльфаФолд и разработана она весьма известной компанией ДипМайнд. АльфаГо, например, оттуда же. И точность у нее просто поразительная. Кто-то даже говорит, что проблема предсказания структуры белков уже решена.

3. Нонпрогрессоры паркуют ВИЧ на штрафстоянках

У ВИЧ, как у любого ретровируса, есть мерзенькое свойство, помогающее уклоняться от атак. Он интегрирует генетический материал в хромосомы человека, создавая тайнички, в которых он может переждать нападение иммунной системы и антиретровирусных препаратов.

Клетка использует геном для создания белков, в процессе транскрипции клеточной ДНК производятся и копии вируса, который до этого интегрировался в ДНК клетки. Но дьявол кроется в деталях. В этом году исследования 64 вич-положительных людей, которые годами жили без антиретровирусной терапии, выявили интересную связь с тем, где именно в ДНК вирус хоронился. Сразу скажем, пока что это не приведет к открытию лекарства, но может подсказать, как жить без лечения. Таких людей называют нонпрогрессорами или элитными контроллерами, их примерно полпроцента. Их ВИЧ не развивается в СПИД годами. Дело в том, что у них ВИЧ в 45% случаев интегрирует свою ДНК в генную пустыню, участки ДНК, с которых редко считывается информация для транскрипции. У остальных людей в пустыню попадают примерно 18% вирусного генома.

Случайности не случайны, ученые считают, что иммунная система нонпрогрессоров как-то вычищает ретровирусы из популярных участков ДНК. Или уничтожает зараженные клетки. Узнать бы как, да натренировать иммунные системы остальных людей. Кстати, у одной женщины произошло полное самоизлечение. В ее организме вообще не осталось зараженных клеток.

2.Сверхпроводимость при комнатной температуре

Десятилетиями ученые искали материалы, способные проводить электричество при комнатной температуре без сопротивления. Ну и в общем-то первый найден в этом году - соединение углерода и водорода с примесями серы.

Правда, давление для него требуется примерно как в центре Земли. Поэтому поиск сверхпроводников, работающих в нормальных условиях, продолжается, и когда завершится - технологии изменятся кардинально. Некий золотой рассвет сверхпроводников наблюдался в 80х, когда обнаружили, что купраты - соединения меди, становятся сверхпроводящими при температуре жидкого азота. Это позволило создать такие вещи как МРТ и магниты для ускорителей элементарных частиц. Новый виток развития сейчас инициируется физикой высоких давлений. Небольшие порции материалов сжимаются между гранями алмазов в так называемой алмазной наковальне до давлений в миллионы раз превышающие атмосферное.

Ах да, сверхпроводимость пропадает, когда давление снижается, но это можно как-то скорректировать, наверное. Алмазы же, рожденные в глубинах Земли, не теряют своих свойств.

1. Инъекции надежды

Итак, сейчас мы подходим к прорыву года. И это достаточно противоречивый пункт в нашем выпуске, потому что, если подходить к нюансам, то мнений будет как у юристов. А там, как известно - два юриста, три мнения. Но в общем и целом консолидироваться вполне можно.

Пока значительная часть нашей жизни в 2020 была поставлена на паузу, прогресс в биомедицине скакал как горный козёл. Не одна, не две, а множество вакцин от коронавируса успешно выступили в клинических испытаниях на людях. Всего через 11 месяцев с момента

секвенирования генома вируса вакцинация стартовала в Эмиратах, Великобритании, штатах и России. Две вакцины на основе мРНК - от Модерны и Биоэнтек и Файзер, а также аденовирусная от центра Гамалеи, несущая на себе гены шипов вируса, - показали эффективность примерно в 95%, но и другие подходы, например, использование инактивированного коронавируса или другие аденовирусные вакцины тоже обладают потенциалом, уже 8 вакцин одобрены в различной степени. Никогда ранее столько конкурентов не работали в таком тесном сотрудничестве, и никогда ранее государства, бизнес и научные учреждения не вливали столько денег и человеческих сил в разработку вакцины. Но несмотря на выдающиеся результаты с вакциной, пандемия нанесла и ощутимый урон - и коммуникациям, и доверию в обществе из-за дезинформации и провокаций, да и жизней унесла более 1,6 миллиона. Вакцины это не панацея, путь в будущее определяется еще одной не менее важной переменной - нашим поведением.

Неудивительно, что и журнал Nature людьми года назвал - из 10 целых 7 персон, связанных с борьбой против коронавируса.

Среди них Тедрос Аданом Гебреисус — генеральный директор Всемирной организации здравоохранения. Гонзало Мораторио — вирусолог, разработавший тест и национальную программу в Уругвае, благодаря которым у них всего лишь 87 жертв.

Катрин Янсен — глава разработки в Файзер, завершившая за 210 дней производственный цикл вплоть до подтверждения безопасности и эффективности вакцины.

Жанг Йонгжен — ученый, чья команда первыми запостила РНК вируса в интернет.

11 января, несмотря на запреты властей Китая, Ли Ланхуан — эпидемиолог, которая постановила закрыть 11-миллионный Ухань 23 января.

Джакинда Ардерн — премьер Новой Зеландии, внедрившая такой локдаун, что в пятимиллионном государстве до сих пор не более 2 тысяч заболевших и 25 смертей.

Энтони Фаучи — признанный народным доктором в штатах.

В России также основные научные достижения года вращаются вокруг наших вакцин — Центр Гамалеи, гамковидвак, и центр Вектор, эпиваккорона. На подходе вакцина и от центра имени Чумакова, и в интернете уже шутят, что ее нужно назвать ЧуВак. А почему бы и нет.

Посмотрел когда-то пошаговую инструкцию и решил повторить