Сергей Собянин рассказал о прокладке Рублево-Архангельской линии метроЖурнал Science опубликовал список научных прорывов года, обещающих оказать самое заметное влияние на человечество. О некоторых из них – например, запуске космического телескопа "Джеймс Уэбб" и эксперименте по изменению орбиты астероида – мы уже писали. О других расскажет научный обозреватель Николай Гринько.
Создание многолетнего риса
Фото: AP Photo/Heng Sinith
Основные продовольственные культуры – рис, пшеница, кукуруза – это однолетние растения, которые приходится заново сажать каждую весну. Мало того, что это сильно увеличивает объем сельскохозяйственных работ, так еще и приводит к эрозии почвы: чтобы прорасти из семян, растения берут из земли много питательных веществ и микроэлементов.
Селекционеры вывели многолетний рис еще два десятка лет назад, скрестив для этого азиатский вид Oryza sativa с многолетним африканским сортом Oryza longistaminata. Но тогда он не давал достаточного урожая. Лишь к 2018 году китайские ученые из Юньнаньского университета смогли улучшить ситуацию и запустить четырехлетний эксперимент на реальных фермерских полях.
Выяснилось, что многолетний рис в первый год дает столько же зерна, сколько и однолетний. На второй не снижает урожайности и есть возможность не заниматься посадкой. Это позволяет снизить затраты фермеров вдвое. Урожайность падает лишь на пятый год, только тогда приходится его пересаживать.
Рис – основная сельскохозяйственная культура Азии. Снижение расходов на его выращивание, а также уменьшение эрозии почвы, даст огромный экономический эффект.
Появление креативного искусственного интеллекта
Фото: depositphotos/Jirsak
Нейросети, которые раньше использовались исключительно для решения прикладных и вычислительных задач, в 2022 году начали массово осваивать область креативной деятельности. Пожалуй, самым ярким примером можно назвать алгоритмы, преобразующие текст в изображения. Нейросети, обученные на множестве снимков из интернета, способны создать новое фотореалистичное изображение. Для этого они ориентируются на текстовое описание, которое задает пользователь.
Тестировщики используют самые необычные сочетания вроде "счастливый еж в солнечных очках проводит химический эксперимент на вершине вулкана". Искусственный интеллект генерирует соответствующее изображение, выполняя все заложенные условия. В будущем подобные инструменты придут на помощь художникам, дизайнерам и представителям других профессий, связанных с созданием визуальных образов.
Кроме того, нейросети проявляют креативность в науках, вычислениях и программировании. Алгоритмы предсказывают новые химические вещества, находят доказательства сложным теоремам, пишут программный код, обнаруживая решения, которые ученые не замечали десятилетиями.
Находка самой большой бактерии
Фото: Jean-Marie Volland/Lawrence Berkeley National Laboratory
Это событие буквально потрясло биологию. В мангровых зарослях Карибского моря обнаружена бактерия, размер которой примерно в 5 000 раз больше размеров ее собратьев.
На подгнивших листьях, дрейфующих у побережья Французских Антильских островов, биологи нашли двухсантиметровые нитевидные клетки. При ближайшем рассмотрении выяснилось, что это бактерии, которые позже получили название Thiomargarita magnifica.
ДНК практически всех других известных бактерий свободно плавает в их клетках. Но T. magnifica упаковывает свой огромный геном из 12 миллионов оснований в мембранные мешочки вместе с механизмом для производства белков. И в то время, как большинство бактерий производят молекулы АТФ в клеточной оболочке, T. magnifica имеет для этого целую сеть внутренних мембран. Это позволяет ей производить достаточно "топлива" для такой большой клетки.
Ее прекрасно видно невооруженным взглядом. Она представляет собой нечто среднее между царствами эукариот и прокариот – возможно, отражая переходные формы, которые развились миллиарды лет назад.
Открытие вирусной причины рассеянного склероза
Фото: depositphotos/AndrewLozovyi
Это хроническое аутоиммунное заболевание, при котором по всей центральной нервной системе нормальная нервная ткань начинает заменяться на соединительную. По всему миру рассеянным склерозом страдают 2,8 миллиона человек. Заболевание начинается с легких симптомов, включая нечеткость зрения, усталость и онемение. Но постепенно может лишить человека способности ходить или говорить.
Главным подозреваемым долгое время был вирус Эпштейна-Барра, он же вирус герпеса человека 4-го типа. Он заражает большинство людей в детстве воздушно-капельным путем. Почти у всех больных рассеянным склерозом есть антитела к нему, но они присутствуют и у 95% здоровых взрослых. Поэтому вирус трудно назвать основной причиной.
Исследователи определили возможный механизм появления рассеянного склероза. Находящийся в спячке вирус может проснуться и вызвать повреждение нервов с помощью молекулярной мимикрии. Одна из его частей напоминает белок, вырабатываемый в головном и спинном мозге. Именно он заставляет иммунную систему атаковать оболочку вокруг нервных клеток, необходимую для проведения электрических сигналов.
Это открытие стимулирует разработку лекарств от рассеянного склероза путем воздействия на вирус. Если одна из вакцин, которые сейчас проходят клинические испытания, окажется эффективной и будет введена детям во всем мире, однажды заболевание может быть практически уничтоженным. Как это произошло, например, с полиомиелитом.
Конечно, это далеко не все значимые события из мира науки, произошедшие в уходящем году. Зато, как нам кажется, наиболее яркие и заметные. 2022-й оказался очень щедрым на открытия в самых разных областях, но теперь год подходит к концу и никаких существенных прорывов в нем уже не произойдет.
Хотя...
Гринько Николай
