Если COVID-19 и научил нас чему-то, так это тому, что делать прогнозы в начале года — плохая идея. Поэтому вы не найдете здесь никаких дерзких заявлений о научном мире в 2021 году. Вместо этого здесь представлена подборка самых интересных исследований, на которые стоит обратить внимание.
1. Вирусы могут спасти жизни.
До того, как пандемия стала доминировать в нашей жизни, одной из самых больших угроз общественному здоровью была устойчивость к антибиотикам. Это процесс, благодаря которому инфекционные бактерии, такие как MRSA (золотистый стафилококк), медленно, но верно становятся невосприимчивыми к сильнейшим лекарствам и превращаются в супербактерии. Это явление наносит ущерб больницам, где бактерии процветают у пациентов с ослабленной иммунной системой.
К сожалению, устойчивость к антибиотикам является следствием эволюции и поэтому в некотором смысле неизбежна (хотя этот процесс ускоряется из-за чрезмерной зависимости от антибиотиков в сельском хозяйстве). Итак, гонка за альтернативным лечением бактериальных инфекций продолжается.
Везде, где вы найдете бактерии, скорее всего, найдете и вирусы, которые питаются ими. Они называются бактериофагами или просто фагами (в переводе с древнегреческого «пожираю»). Эти вирусы цепляются за бактериальные клетки, вводят свою ДНК в жертву и превращают заложника в вирусную фабрику.
Конечная цель бактериофаговой терапии — выявить вирусы, питающиеся супербактериями, и найти безопасный способ доставки их пациенту. Это вековая идея, которая вышла из моды, когда Александр Флеминг открыл пенициллин. Но по мере того, как эффективность антибиотиков снижалась, интерес к такой терапии резко возрос. В 2021 году ожидается публикация результатов ряда новаторских исследований. Это может стать началом конца супербактерий.
2. Крошечные спутники CubeSat (кубсат) могут стать будущим космических исследований
Можно было бы подумать о взлете гигантского звездолета, но следующая эра освоения космоса не обязательно будет масштабной, дерзкой и дорогой. По всей Европе стали появляться инженеры и ученые, стремящиеся уменьшить спутники, чтобы можно было сотнями отправлять их на орбиту и за ее пределы с минимальными затратами и усилиями.
Сила в количестве. Например, ученые рассматривали идею использования флота из кубсатов для перехвата астероидов, приближающихся к Земле. Таким образом можно изучать физический и химический составы десятков космических камней одновременно (мы же не хотим пропустить момент, когда придется посылать Брюса Уиллиса взорвать один из астероидов). Тысячи крошечных космических кораблей могут быть отправлены на карту излучения, проникающего в космос, показывая будущим астронавтам места, которых следует избегать, если они не хотят получить сверхспособности (или, что более реалистично, смерть от излучения).
3. Смягчение климатического кризиса
2021 год может стать большим годом для движения возрождения. По мере того, как Великобритания отделяется от ЕС, она изменяет свою политику в отношении сельского хозяйства и землепользования. В частности, правительству придется решить, как оно распределит три миллиарда фунтов стерлингов в год, предназначенных для сельскохозяйственных субсидий. Ряд ведущих ученых призывают выделить часть этих средств, чтобы помочь фермерам вернуть непродуктивные земли природе.
Аргумент ясен. Массовое вымирание животных и климатический кризис можно смягчить путем тщательного восстановления диких пространств, создавая экосистемы, которые блокируют углерод в процессе.
В Великобритании уже был реализован ряд успешных инициатив. В прошлом году куниц снова завезли в Уэльс, а бобры вновь обосновались на реке Оттер после 400-летнего отсутствия. Однако нашлись критики, которые утверждают, что эти деньги лучше потратить на защиту оставшихся диких территорий. А фермеры, конечно же, обеспокоены, что их образ жизни и их средства к существованию могут оказаться под угрозой.
4. Палеопротеомика — возможность заглянуть в прошлое
Область палеопротеомики производит поток открытий, которые трудно игнорировать. Не верите? Просто почитайте посты под хэштегом «paleoproteomics» в Twitter. Это очень увлекательно.
Палеопротеомика — это, по сути, дверной глазок, через который мы можем смотреть в прошлое. Эта область отвечает за изучение древних белков, которых гораздо больше, чем можно предположить, и которые, как правило, задерживаются в древних окаменелостях дольше, чем ДНК. Другими словами, белки обеспечивают более сильный и четкий сигнал из далекого прошлого нашей истории.
К настоящему времени этот метод уже позволил изучить образцы, возраст которых составляет почти три с половинной миллиона лет. А возраст самого старого фрагмента ДНК, изученного на сегодняшний день, — 800000 лет. Эта относительно новая область ежедневно раскрывает все больше и больше подробностей об истории происхождения человека, и, вероятно, в 2021 году нас ждут более захватывающие подробности.
5. Клонирование становится популярным
Когда 25 лет назад родилась овца Долли, этот момент первого клонирования животного был охвачен спорами, которые на несколько недель определили повестку дня новостей. Сегодня клонирование животных, кажется, стало ничем не примечательным.
Возьмем, к примеру, тот факт, что теперь вы можете клонировать своего питомца за изрядную сумму. Барбра Стрейзанд была одной из первых, кто попробовал это сделать, клонировав свою любимую собаку Саманту не один раз, а дважды. Эта технология также используется в разведении более эффективных служебных собак, ведь клоны превосходят в обучении традиционно выведенных животных.
Очевидно, что необходимо учитывать этические соображения. Однако клонирование никуда не денется и может вернуться в центр внимания в 2021 году, когда ученые попытаются клонировать находящиеся под угрозой исчезновения виды и даже вернуть уже исчезнувших животных.
6. Новый рубеж в лечении психических заболеваний
Несмотря на то, что технологии виртуальной реальности достигли того уровня, когда они могут быть убедительно реалистичными и полностью иммерсивными, они еще не стали мейнстримом. Эти два качества означают, что виртуальная реальность привлекла внимание психологов, которые видят преимущества виртуального пространства, где пациенты и врачи могут работать вместе, чтобы исследовать мысли и поведение без последствий.
Самый яркий пример того, как виртуальная реальность может быть полезна, — это лечение фобий и тревожных расстройств. Если пациент боится высоты, но собирается преодолеть свою боязнь, то воздействие страха с помощью виртуального сценария (который кажется реальным) может помочь со временем погасить фобию. Это гораздо безопаснее и проще, чем брать пациента на крышу здания, ведь результат в итоге только усилит страхи пациента. Однако потенциал терапии с использованием виртуальной реальности выходит далеко за рамки фобий, и, поскольку сейчас технология относительно недорогая, в будущем году она обязательно получит распространение в мире психологии.
7. Противоречия в моделях Вселенной
Люди уже глубоко понимают законы, управляющие Вселенной. Наша модель Вселенной позволяет использовать GPS для отслеживания любого объекта на планете, изучать миры на расстоянии световых лет и смотреть в прошлое на рождение космоса с феноменальной точностью и ясностью. Но в некоторых случаях способность предсказывать поведение Вселенной дает сбой.
Радиоастроном Маркус Чоун объяснил, что Вселенная расширяется на 10% быстрее, чем должна, согласно наблюдениям за тепловыделением, оставшимся после Большого взрыва. А еще наша планета вообще не должна была существовать, но ученые подкрепили теорию Большого взрыва влиянием темной материи, которая ускорила процесс формирования галактик.
Мы с нетерпением ждем возможности увидеть, как работа с использованием гравитационных волн для исследования Вселенной может дать ответы или, по крайней мере, исправить наши текущие представления.
