RW Space

От поиска строительных блоков жизни на Марсе до прорывов в области редактирования генов и развития искусственного интеллекта — вот пять основных научных открытий, которые произошли с 2010 года, и то, что, по словам ведущих экспертов, может произойти дальше.

Мы одни?

Мы еще не знаем, была ли когда-нибудь жизнь на Марсе, но благодаря маленькому шестиколесному роботу мы знаем, что Красная Планета пригодна для обитания.

Вскоре после приземления 6 августа 2012 года марсоход Curiosity НАСА обнаружил округлую гальку — свидетельство того, что реки текли там миллиарды лет назад.

С тех пор доказательства умножились, показав, что на Марсе действительно было много воды — поверхность была покрыта горячими источниками, озерами и, возможно, даже океанами.

Марсоход также обнаружил то, что НАСА называет строительными блоками жизни, сложными органическими молекулами, в 2014 году.

В следующем году будут отправлены два новых марсохода — американский Mars 2020 и европейский Rosalind Franklin в поисках древних микробов.

«Начиная с наступающего десятилетия, исследования Марса сместятся с вопроса «Был ли Марс пригоден для жизни?» на «Существовала ли (или существует) на Марсе жизнь?», — говорит Эмили Лакдавалла, геолог из Планетарного общества.

Эйнштейн был прав (опять).

Мы долго думали о маленьком уголке Вселенной, который мы называем домом, как об уникальном, но наблюдения, сделанные благодаря космическому телескопу «Кеплер», разрушили эти притязания.

Запущенная в 2009 году, миссия «Кеплер» помогла обнаружить более 2600 планет за пределами нашей Солнечной системы, — и астрономы считают, что у каждой звезды есть планета.

Преемник Кеплера TESS был запущен НАСА в 2018 году, тогдаже мы расширили потенциал для поиска внеземной жизни.

Ожидается более подробный анализ химического состава атмосфер этих планет в 2020-х годах, сказал Тим Суиндл, астрофизик из Университета Аризоны.

Мы также получили первый снимок черной дыры в этом году благодаря новаторской работе Event Horizon Telescope.

«Я предсказываю, что к концу следующего десятилетия мы будем снимать высококачественные видео о черных дырах в реальном времени, которые показывают не только то, как они выглядят, но и как они действуют на космической арене», — говорит Шеп Доулман.

Но одно событие десятилетия, несомненно, стояло над остальными: обнаружение 14 сентября 2015 года гравитационных волн, ряби в ткани пространства времени Вселенной.

Столкновение двух черных дыр 1,3 миллиарда лет назад было настолько мощным, что распространяло волны по всему космосу, они изгибали пространство и путешествовали со скоростью света. В то утро волны наконец достигли Земли.

Это явление было предсказано Альбертом Эйнштейном в его теории относительности, и это было доказательство того, что он был прав с самого начала.

Трое ученых получили Нобелевскую премию по физике в 2017 году за свою работу над проектом, и с тех пор было обнаружено гораздо больше гравитационных волн.

Тем временем космологи продолжают спорить о происхождении и составе Вселенной. Невидимая темная материя, которая составляет большую ее часть, остается одной из величайших загадок, которые нужно решить.

«Нам не терпится узнать, что это может быть», — сказал космолог Джеймс Пиблз, который получил в этом году Нобелевскую премию по физике.

Добро пожаловать в эру CRISPR.

Кластеризованные регулярные межпространственные короткие палиндромные повторы (CRISPR) — семейство последовательностей ДНК — это фраза, которая не совсем легко произнести.

Но область биомедицины теперь можно разделить на две эпохи, одна из которых была определена в течение последнего десятилетия: до и после появления CRISPR-Cas9 (или CRISPR для краткости), основы технологии редактирования генов.

«Редактирование генов, основанное на CRISPR, стоит на первом месте», — заявил Уильям Келин, лауреат Нобелевской премии в области медицины за 2019 год.

В 2012 году Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна сообщили, что они разработали новый инструмент, который использует систему иммунной защиты бактерий для редактирования генов других организмов.

Это намного проще, чем предыдущие технологии, дешевле и удобнее в небольших лабораториях.

CRISPR остается одной из крупнейших научных историй последних лет, и Келин предсказывает множество прорывов при его использовании для борьбы с болезнями человека.

Иммунотерапия выходит на первые роли.

На протяжении десятилетий у врачей было три основных средства борьбы с раком: хирургия, химиотерапевтические препараты и радиация.

В 2010-х годах появился четвертый, в котором давно сомневались: иммунотерапия или использование собственной иммунной системы организма для нацеливания на клетки опухоли.

Один из самых передовых методов известен как Т-клеточная терапия CAR, при которой Т-клетки пациента — часть их иммунной системы — собираются из крови, модифицируются и возвращаются в организм.

С середины 2010-х годов на рынке появилось множество лекарств для лечения все большего числа видов рака, включая меланомы, лимфомы, лейкемии и рак легких, что предвещает, как надеются некоторые онкологи, золотую эру.

Для Уильяма Рака, научного директора Американского онкологического общества, следующее десятилетие может принести новые иммунотерапии, которые «лучше и дешевле», чем то, что мы имеем сейчас.

Уровень ИИ повышается.

Машинное обучение — то, что мы обычно имеем в виду, когда говорим об «искусственном интеллекте» — началось в 2010-х годах.

Используя статистику для определения шаблонов в обширных наборах данных, машинное обучение сегодня обеспечивает все — от голосовых помощников до рекомендаций в вашем смартфоне.

Так называемое «глубокое обучение» продвигает этот процесс еще дальше и начинает имитировать некоторые особенности человеческого мозга.

«Конечно, самым большим прорывом в 2010-х годах стало глубокое обучение — открытие того, что искусственные нейронные сети могут быть использованы для решения многих реальных задач», — сказал Генри Каутц, профессор компьютерных наук в Университете Рочестера.

«Я думаю, что в прикладных исследованиях ИИ обладает потенциалом для разработки новых методов научных открытий, от повышения прочности материалов до открытия новых лекарств и даже прорывов в физике», сказал Каутц.

Для Макса Джадерберга, ученого-исследователя из DeepMind, принадлежащего материнской компании Google Alphabet, следующим большим шагом станет использование «алгоритмов, которые могут научиться находить информацию, быстро адаптировать, усваивать и использовать эти новые знания», без контроля со стороны человека.

Это может в конечном итоге проложить путь к «искусственному общему интеллекту» или машине, способной выполнять любые задачи, которые могут выполнять люди.