Медицина
находится на пороге изобретения синтетической крови, математика
сливается с биологией, а кристаллографы планируют запереть в кристалл
радиоактивные отходы. RT поговорил с учёными и исследователями и
выяснил, какие открытия может совершить человечество в наступающем 2017
году.
Владимир
Сурдин, астроном, доцент физического факультета МГУ им. М.В.
Ломоносова, старший научный сотрудник Государственного астрономического
института им. П.К. Штернберга:
Я исследую Галактику —
нашу звёздную систему, и больше всего ожидаю получить результаты
наблюдения за ней с борта космической обсерватории «Гайя». Она работает
уже несколько лет, находится не очень далеко от Земли — примерно в 1,5
млн км — и уже начинает публиковать первые предварительные результаты.
До
сих пор мы имели двумерную картину нашей Галактики. А «Гайя» даёт
3D-изображение. Теперь мы сможем понять, как звёзды движутся, с какой
скоростью, как они расположены в скоплениях в пространстве. Мы получаем
объёмную цветную картину нашей звёздной системы — то, чего у нас раньше
не было. Я думаю, что к концу 2017 года эти данные будут обработаны уже
полностью. Для меня это будет, пожалуй, самый ожидаемый результат
в астрономической науке за последние пару десятилетий.
Михаил
Калякин, доктор биологических наук, орнитолог, директор
Научно-исследовательского зоологического музея МГУ им. М.В. Ломоносова:
Я
думаю, давать прогнозы будущих открытий не совсем верно, потому что мы
не знаем, что мы откроем, двери пока закрыты. Открытие тем и приятно,
что оно более или менее внезапно. А всё остальное — это тщательно
подготовленный успех, вершинка большого айсберга, который очень медленно
намывается.
Мы, учёные, будем углубляться в понимание того, как в
генетике описываются те вещи, которые реализуются в жизни, и среди
этого обязательно будет что-нибудь интересное. Сейчас начинается год
экологии, и хотелось бы, чтобы мы перешли к экологичному использованию
окружающей среды не только на словах. Но это будет не научное, а,
скорее, мировоззренческое открытие.
Почти не бывает такого, чтобы
внезапно что-то случилось, из-за чего бросили бы изучение одной темы и
переключились на абсолютно другую. Развивается обычно то, что и так
развивалось. Стык генетики с реальной жизнью животных, связь генетики с
их поведением обязательно что-то даст; что-нибудь, что будет
трактоваться по-новому, найдут палеонтологи. В нашей части российской
науки будут сигналы о том, что с помощью новых технологий и подходов
биологические коллекции можно использовать как-то по-новому.
Математика
будет проникать в биологию, полевую и рутинную, — такая тенденция точно
есть. Вероятно, увеличится количество случаев, когда так называемые
большие данные, например наблюдения птиц по всему миру, после
сопоставления дадут нечто, о чём раньше не знали.
Представьте,
что я что-то увидел у себя под Москвой зимой, мой знакомый что-то
заметил под Санкт-Петербургом, а потом оказалось, что какое-то явление
наблюдали в Карелии. Пока мы не совместим это всё в одной базе данных,
мы не можем делать никаких выводов. Зато если нас не трое, а 300 и мы
можем сравнить наши данные, то появляется возможность выстроить картину,
которая близка к настоящей.
Например, в прошлом году неожиданно
фламинго в больших количествах полетели на север. Эту тенденцию можно
было заметить, только если в 30—40 местах кто-то их наблюдал и знал,
куда об этом сообщить. Я считаю, что важно именно общение с большими
массивами данных — о распространении, численности животных, их
перемещении и прочем, — с которыми теперь позволяют работать компьютеры.
Максим Щербаков, научный сотрудник физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова:
Большая
часть результатов, которые представят общественности в 2017 году, уже
получены и либо тщательно обдумываются, либо уже отправлены в журналы на
суд рецензентов. Яркий пример — гравитационные волны, наблюдение
которых было произведено LIGO ещё в сентябре 2015 года, но мы с вами
узнали об этом только в 2016-м. Предсказывать прорывы в своей области на
следующий год — вещь несложная: обычно посредством общения с людьми уже
сейчас знаешь или догадываешься, что интересного недавно обнаружили
твои коллеги.
Также по теме
Уходящий год запомнился благодаря целому ряду важных
научных открытий. Самые интересные находки и события в антропологии,...
Я исследователь в области фотоники,
прикладной части оптики. Эта область сейчас развивается довольно бурно.
Многие группы, в том числе лаборатория нанооптики и метаматериалов физфака МГУ,
работают над созданием компактных устройств, которые могли бы заменить
ключевые элементы электронных микросхем — транзисторы. Их разработка
сулит увеличение скорости работы компьютеров, которые развиваются всё
медленнее и медленнее из-за фундаментальных физических ограничений. В
следующем году уверенно можно ожидать нового решения проблемы управления
светом в наномасштабах, что является предвестником создания фотонных
транзисторов.
Также человечество давно бьётся над созданием
устройства, позволяющего неинвазивно определять малые концентрации
веществ в крови. Решается эта проблема при помощи инфракрасного
излучения, где каждая молекула имеет свой уникальный «отпечаток». У меня
есть основания полагать, что прототипы компактных устройств такого рода
могут появиться уже в наступающем году, и для определения уровня
глюкозы не обязательно будет протыкать кожу для забора крови.
Наконец,
нельзя не отметить Нобелевскую премию по физике, вручённую в этом году,
в том числе, за необычные состояния материи, называемые топологически
нетривиальными. В фотонике недавно были показаны аналоги таких
состояний. Сейчас топологическая фотоника претерпевает бум, после
которого можно ожидать прикладных результатов в области сверхскоростной
передачи данных.
Алексей Водовозов, врач, научный журналист, автор книги «Пациент разумный»:
Из
того, что я действительно ожидаю, отмечу знаменитый медицинский
диагностический универсальный прибор из Star Trek («Звёздный путь». — RT)
— так называемый трикодер. Конкурс на его создание был объявлен
несколько лет назад, приз — $10 млн. Как минимум пять исследовательских
групп (из США, Великобритании, Индии, Канады и Тайваня) уже достаточно
близки к его разработке, чтобы ждать появления хотя бы работающего
прототипа трикодера в 2017 году.
- © Кадр из сериала «Звёздный путь»
Также возможен прорыв в
изобретении синтетической крови. Несколько десятилетий после провала
истории с перфтораном в этом направлении ничего не было слышно. В 2016-м
появились обнадёживающие сведения о том, что удалось создать
синтетические эритроциты, которые добросовестно выполняли свою
газообменную функцию. Хотелось бы надеяться, что разработчикам в 2017
году удастся решить проблему слишком короткой жизни искусственных
элементов, и универсальный кровезаменитель станет на шаг ближе к
клинической практике.
Помимо этого в ходе клинических испытаний
уже удалось понизить уровень LDL-холестерина (липопротеинов низкой
плотности) вдвое при помощи так называемых PCSK9-ингибиторов. Это
препараты, способные «выключить» синтез холестерина. Благодаря им
медикаментозная профилактика сердечно-сосудистых заболеваний в группах
риска выйдет на новый уровень. Опять же ожидается, что Управление по
санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США
(FDA) в 2017 году выдаст разрешения на торговлю сразу двумя лекарствами
из этой группы.
Также можно ждать домашнего теста на
папилломавирус человека. Несмотря на то что уже несколько лет существуют
и активно применяются поливалентные вакцины против онкогенных штаммов
этого вируса, привиты далеко не все. И определить, нужна или не нужна
вакцина взрослой женщине (да и мужчине тоже), было бы очень кстати.
И
наконец, ожидается, что в 2017 году FDA одобрит применение Т-клеточной
иммунотерапии (CAR) — прорывной методики для лечения острого
лимфобластного лейкоза. Пятилетняя выживаемость у детей с такой
патологией по результатам клинических исследований CAR — 85—90%, то есть
перспективы более чем многообещающие.
Сергей Аксёнов, кристаллограф, кандидат геолого-минералогических наук, сотрудник ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН:
Отмечу,
что ежегодно в мире открывают около 100 новых минеральных видов. Среди
них стоит выделить минералы, которые образуются в областях современного
вулканизма на Камчатке в районе вулкана Толбачик. Специфические условия
минералообразования приводят к формированию удивительных минеральных
видов, у которых часто оказываются новые и подчас уникальные
кристаллические структуры.
Экспериментальная же
минералогия в настоящее время во многом сконцентрирована на
исследованиях при высоких температурах и давлениях для моделирования
условий мантии Земли. Можно ожидать открытия новых фаз, которые
стабильны в условиях как мантии и ядра Земли, так и других планет
Солнечной системы.
Будем ожидать в 2017 году также открытия новых минералов и их синтетических аналогов.
Кроме
того, исследования в области прикладной минералогии направлены, в
частности, на поиск новых матриц (схем верхнего атомного слоя
кристаллов. — RT) для иммобилизации радиоактивных и токсичных
отходов. Актуальность этой области применения минералов возрастает с
каждым годом, поэтому стоит надеяться на скорейшее открытие новых фаз,
пригодных для промышленного использования.