Кости и будущее: что нового открыли ученые в 2019 году
2019 год войдет в историю отечественной науки успешным запуском российско-германской обсерватории «Спектр-РГ», громким заявлением генетика Дениса Ребрикова о готовности отредактировать глухоту на уровне эмбриона, запуском фабрики сверхтяжелых элементов в Дубне и другими важными событиями. Зарубежным ученым и инженерам также есть что отпраздновать: презентация Илоном Маском нового 100-местного космического корабля компании SpaceX Starship и полностью вылеченный от СПИДа пациент. О главных научных достижениях — в материале «Известий».
Космос
Спектр для Вселенной
13 июля 2019 года в космос была отправлена обсерватория «Спектр-РГ», с помощью которой ученые хотят уточнить и дополнить существующую карту Вселенной. Космический аппарат оснащен двумя рентгеновскими телескопами, созданными специалистами из Института космических исследований РАН и Общества Макса Планка (Германия). Цель обсерватории — изучение вселенной, в ходе которого планируется открыть 3 млн сверхмассивных черных дыр и изучить 500 тыс. звезд. Полученная информация будет использована для изучения распределения темной материи и определения ее роли в развитии космических систем.
Кости на МКС
В ходе предстоящих полетов к другим планетам космонавты должны будут самостоятельно оказывать друг другу медицинскую помощь — в том числе используя запасные органы, выращенные на борту. Заметный шаг в этом направлении сделали ученые Института металлургии и материаловедения РАН, которые впервые в мире напечатали костную ткань в условиях невесомости.
Для производства имплантатов на борту МКС использовался биопринтер «Орган.Авт», который собрал их с помощью магнитной левитации из частиц биосовместимой кальций-фосфатной керамики и остеобразующих клеток. В дальнейшем ученые планируют усложнить форму костных структур, приближая ее к естественной для организма.
Марсианский корабль
Илон Маск представил новый 100-местный космический корабль компании SpaceX Starship, предназначенный для полетов на Луну и Марс. Длина аппарата составляет 50 м — он имеет собственные метановые двигатели и фактически является второй ступенью перспективной многоразовой ракеты BFR, которая будет способна выводить на орбиту более 100 т полезной нагрузки. Экипаж Starship составит около 100 человек. Первый орбитальный полет намечен на апрель 2020 года.
Медицина
Очеловеченные свиньи
В год Свиньи в России вырастили свиней с человеческими генами. Над их созданием работали ученые Московского физико-технического института (МФТИ) совместно с китайскими партнерами. Как отметили в МФТИ, на данный момент уже получено более 10 линий гуманизированных свиней, несущих необходимые модификации в геноме. Пока их будут использовать для создания инновационных лекарств от ВИЧ, рака и диабета, но в дальнейшем животные с человеческими генами помогут получить максимально подходящий материал для трансплантации.
Клетки против ВИЧ
Врачи из Лондона полностью вылечили пациента с ВИЧ-инфекцией. Это второй случай в истории медицины, когда медикам удалось добиться ремиссии после трансплантации стволовых клеток донора, обладающего иммунитетом к ВИЧ. Пациент уже полтора года не принимает препараты против ВИЧ. Как отмечают ученые, такой способ лечения не подходит большинству пациентов с ВИЧ, однако, как надеются исследователи, этот метод поможет найти ключ к разработке других методов лечения.
Отредактировать глухоту
Российские генетики заявили о готовности отредактировать эмбрион ребенка для избавления от глухоты. Разработана пошаговая программа, проведена проверка эффективности технологии на соматических клетках, есть предварительная оценка безопасности. Ведутся последние приготовления для того, чтобы представить результаты эксперимента специалистам Минздрава. Бороться с наследственной глухотой, обусловленной мутацией в гене GJB2, решил генетик Денис Ребриков. Он хочет использовать методику CRISPR, чтобы заменить мутировавшую версию гена на здоровую. Затем ученые намерены перенести отредактированный зародыш в матку матери.
Технологии
Испытание «Арктики»
Осенью 2019 года на самом мощном в мире ледоколе «Арктика» были запущены атомные реакторы, а в декабре он успешно завершил первый этап ходовых испытаний в море. Сдача «Арктики» в эксплуатацию намечена на 2020 год. Ледокол был построен по заказу госкорпорации «Росатом» на Балтийском заводе в Петербурге. Он способен проработать без перезагрузки топлива целых семь лет, а особая система обогрева навигационного оборудования позволит ему функционировать при температуре до минус 50 ºС.
Атомный ледокол «Арктика»
Корабль представляет собой головное судно проекта 22220, куда входят еще два корабля — «Сибирь» и «Урал». На сегодняшний момент только у России есть действующий атомный ледокольный флот. Другие страны лишь декларируют планы по его созданию.
Курчатовский прорыв
Ученые НИЦ «Курчатовский институт» создали уникальный комплекс приборов, сделав важный шаг в междисциплинарных исследованиях деятельности мозга. Они соединили в одном кластере магнитно-резонансный томограф, полиграф (детектор лжи), айтрекер (прибор для слежения за направлением взгляда) и уникальный в своем роде МРТ-совместимый экран. Такой комплекс взаимодополняющих методов позволит, с одной стороны, значительно повысить эффективность и расширить возможности существующих методов выявления недостоверной информации на основе полиграфа, а с другой — приблизиться к детальному пониманию механизмов работы человеческого мозга с учетом психоэмоциональной компоненты.
Фабрика сверхтяжелых элементов
25 марта в Дубне была запущена первая в мире фабрика сверхтяжелых элементов — Дубнинский циклотрон (ДЦ-280). Аналогов ей не существует. С помощью установки ученые планируют получить новые ядра сверхтяжелых элементов — с атомными номерами 119 и 120. ДЦ-280 стал мировой базой для будущих исследований в этом направлении. По своим параметрам ускоритель превосходит все мировые аналоги по эффективности в десятки раз. Установка полностью готова к работе. В первой половине года на ней были получены запланированные согласно проекту параметры. Сейчас на ДЦ-280 выполняются тестовые испытания, а в начале следующего года ученые планируют перейти к настоящим экспериментам. Такие исследования расширят знания о материи, дадут дополнительное понимание работы законов природы и даже, возможно, позволят скорректировать таблицу Менделеева.
