Наука неустанно развивается! Вчерашние новинки — полеты в космос, искусственные интеллекты и бионические протезы — уже стали обыденностью. В то же время, современные ученые делают открытия, которые кажутся выходцами из мира научной фантастики.
1. Универсальная вакцина от рака
Научные коллективы по всему миру не прекращают разрабатывать универсальную вакцину, которая стимулирует иммунную систему на распознавание и уничтожение раковых клеток. Результаты испытаний уже показали, что вакцина эффективна против множества видов рака, включая рак легких и меланому.
Современные исследования подтвердили, что определенные типы рака могут быть связаны с инфекциями, перенесенными ранее. Ученые идентифицировали свыше десяти различных вирусов и других патогенов, способных вызывать онкологические заболевания. Например, вирус папилломы человека (ВПЧ) может стать причиной рака шейки матки и опухолей головы и шеи, а гепатиты С и В могут привести к циррозу и раку печени.
В Российском научном центре хирургии имени Петровского был открыт первый в стране референс-центр по вирусной и инфекционной онкопатологии. Здесь ученые изучают, какие именно вирусы могут вызвать развитие опасных заболеваний и разрабатывают стратегии защиты. Ожидается, что скоро в России будут доступны новые вакцины против рака и иммуномодулирующие препараты нового поколения. Эти онковакцины, содержащие специфические антигены опухолей, предназначены для персонализированной терапии.
2. Стабильное термоядерное горение
Стабильное термоядерное горение может стать решением глобальной энергетической проблемы, обеспечивая человечество чистой и, по сути, неограниченной энергией. Управляемый термоядерный синтез обещает стать экологически безопасным источником энергии.
В настоящее время в этом направлении ведутся активные исследования. Российская государственная корпорация «Росатом» планирует расширить исследования в области термоядерных и плазменных технологий.
Предполагается модернизация существующей инфраструктуры и строительство новых экспериментальных площадок и установок. Одной из таких установок является токамак с реакторными технологиями (ТРТ/TRT), который планируется реализовать к 2030 году.
Также запланировано завершение первого этапа реконструкции термоядерного комплекса ТРИНИТИ к концу 2024 года. Этот комплекс необходим для подготовки энергетической инфраструктуры будущей установки ТРТ.
Уже более 70 лет ведущие страны проводят интенсивные и затратные исследования в области управляемого термоядерного синтеза. Научное сообщество разделилось на два лагеря с противоположными мнениями.
Одни исследователи сохраняют оптимизм и настаивают на необходимости углублённого изучения термоядерного синтеза. Другие предлагают прекратить исследования из-за их высокой стоимости и сомнительной перспективности.
Однако аргументы в пользу термоядерного синтеза остаются актуальными: он не вызывает выбросов углерода, обладает низким уровнем радиационной опасности и предоставляет доступ к практически неисчерпаемым ресурсам топлива.
3. Редактирование генома CRISPR/Cas9
Технология редактирования генома CRISPR/Cas9 позволяет учёным быстро и точно изменять ДНК организмов. Это открывает перед ними огромные возможности для проведения генетических экспериментов и создания новых биологических видов.
К концу 2023 года было одобрено первое лекарство, разработанное на основе CRISPR — Casgevy, предназначенное для лечения анемии, связанной с сикловыми клетками (SCD) и талассемией бета-гемоглобина, требующей регулярных переливаний крови (TDT). Это стало значительным прорывом, поскольку позволило облегчить состояние пациентов, страдающих от длительно игнорируемых заболеваний.
Casgevy действует за счет стимуляции экспрессии фетального гемоглобина (HbF), который обычно обнаруживается только у плодов и новорожденных. Активация гена фетального гемоглобина у взрослых позволяет ему заменить функции отсутствующего здорового гемоглобина у больных с SCD и TDT.
В последние месяцы получили одобрение клинические испытания для двух новых терапий, основанных на редактировании РНК. Этот метод представляет собой инновационный подход в лечении генетических расстройств. Редактирование РНК считается более безопасным и гибким, по сравнению с методами редактирования генома CRISPR-Cas9, так как не вносит постоянные изменения в геном, поскольку РНК-молекулы являются временными.
4. Сверхзвуковой летательный аппарат
В 2024 году российские авиастроители интенсивно занимаются разработкой нового поколения сверхзвукового пассажирского лайнера. Этот амбициозный проект включает исследование и создание технологической основы для постройки целого семейства новых пассажирских самолетов, в том числе МС-21, Суперджет-100, Ил-114, Байкал и Ладога. Основные задачи проекта охватывают разработку высокоэффективных двигателей, систем жизнеобеспечения, а также снижение уровня шума и звукового удара.
Центральный аэрогидродинамический институт имени Н.Е. Жуковского (ЦАГИ) активно участвует в этой работе. Разработка ведется в рамках масштабных научно-технологических проектов и программы научного центра мирового уровня, названной «Сверхзвук».
5. Роботы-помощники нового уровня
В 2024 году мы ожидаем появление нового поколения роботов-помощников, которые будут полезны в различных сферах деятельности.
• Коботы (коллаборативные роботы). Они способны работать рядом с людьми без риска для их безопасности. Благодаря сенсорным системам, системам машинного зрения и интеллектуальным захватам эти роботы обеспечивают эффективное взаимодействие с окружающей средой в реальном времени.
• Мобильные манипуляторы (MoMas). Эти роботы предназначены для работы с материалами в сферах логистики, автомобильной и аэрокосмической промышленности. Они объединяют в себе мобильные роботические платформы и традиционные манипуляторы, выполняя промышленные инспекции, осмотр оборудования и техническое обслуживание.
• Цифровые двойники. Технология, позволяющая создавать виртуальные модели физических объектов для симуляции различных сценариев, что способствует снижению издержек и проведению безопасных стресс-тестов.
• Гуманоидные роботы. Эти роботы разработаны для работы в условиях, созданных для человека, и могут интегрироваться в существующую инфраструктуру, оказывая значительное влияние на производственные процессы и повседневную жизнь.
Как выяснило исследование 2025 год также обещает быть перспективным. Развитие нейросетей, способных создавать реалистичные изображения, продолжится. Искусственный интеллект найдет применение в искусстве, дизайне, рекламе и техническом проектировании, меняя эти области. Открытая архитектура процессоров RISC-V продолжит привлекать внимание, внося изменения в ландшафт компьютерных систем и инноваций.
Также планируется расширить исследовательскую программу Байкальского глубоководного нейтринного телескопа. В частности, установить около 700 новых оптических модулей, которые помогут обнаруживать нейтрино ультравысоких энергий из глубокого космоса. И это лишь малая часть грядущих инноваций!