Термоядерный рекорд, древнейшие европейцы и омолаживающие нейросети: новости науки
Конкуренты в космосе
16 января со стартовой площадки во Флориде состоялся первый испытательный запуск ракеты New Glenn, названной в честь Джона Гленна — первого американского астронавта, совершившего орбитальный полет. Вывести свою ракету на орбиту впервые попыталась космическая компания Blue Origin, принадлежащая Джефу Безосу, владельцу компании Amazon.
Несмотря на неоптимальные погодные условия, ракета успешно взлетела и вывела на орбиту вторую ступень — главная цель испытания была достигнута.
Но первая ступень двухступенчатой ракеты была потеряна во время спуска. В Blue Origin хотят повторить успех SpaceX — сажать первую ступень ракеты на морскую платформу, а потом запускать ее снова и снова. Не удивительно, что с первого раза не получилось, — космической компании Илона Маска для первой успешной посадки ракеты на хвосте пламени тоже потребовалось немало запусков.
Запуск New Glenn специалисты оценивают, как потенциально очень важное достижение для всей отрасли, ведь у компании SpaceX, полностью доминирующей сейчас в мировой космической отрасли, наконец, может появиться серьезный конкурент. А где конкуренция — там и развитие, и быстрое снижение стоимости запусков и вывода грузов на орбиту. До сих пор Blue Origin была известна в основном проектами в сфере космического туризма, запуская своих отважных клиентов на New Shepard — небольшой суборбитальной ракете, недостаточно мощной, чтобы отправлять спутники в космос.
А New Glenn — очень большая ракета, она почти стометровой высоты, как 30-этажное здание. Это ракета-тяжеловоз способна вывести на орбиту 45 т, тогда как Falcon только 22 т. Впрочем, до амбиций Starship ей далеко: Маск заявил, что надеется, что он сможет вывозить на орбиту по 300 т за раз.
У Безоса большие планы: он надеется с помощью New Glenn построить собственную орбитальную станцию Orbital Reef, которая придет на смену МКС. Мечты миллиардера заходят и дальше — по словам Безоса, он хотел бы перемещать промышленность за пределы Земли, превращая планету в один большой парк.
Blue Origin позиционирует себя как компанию, которая разрабатывает ракеты медленно и кропотливо, зато не идет на компромиссы. Талисман компании — черепаха, отсылающая к басне «Черепаха и Заяц», с моралью «тише едешь — дальше будешь».
«Мы считаем, что медленно — значит гладко, а гладко — значит быстро», — заявил Безос еще в 2016 году, намекая, что Blue Origin — антипод SpaceX, с ее скоростным штурмом небес и методом проб и ошибок. Остается ждать и наблюдать, чей подход в итоге окажется эффективней.
Маск с Безосом не раз поддевали друг друга по поводу своих ракетных компаний, но в этот раз Маск просто написал в X (бывший Twitter) «Счастливого пути!».
Термоядерный рекорд
Китайский термоядерный реактор проработал больше 17 минут, хочется надеяться, что это не просто новый рекорд (1066 секунд, для сравнения — прошлый составил 403 секунды), а важнейший шаг к безграничным по нашим меркам запасам энергии, а значит, и к выходу на совершенно другой уровень развития цивилизации.
«Искусственным солнцем Китая» называют в Поднебесной Экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак (EAST) — термоядерный реактор, в котором высокоэнергетическая плазма удерживается в магнитной ловушке мощнейшими магнитными полями. Вот только долго удерживать до сих пор не получалось, хотя над этой задачей ученые всего мира бьются уже больше полувека. В процессе термоядерного синтеза ядра атомов сливаются, выделяя огромное количество энергии, — так происходит внутри Солнца и других звезд. Но в токамаке температура плазмы в десять раз выше, чем в ядре Солнца, потому что в глубинах Солнца запуску термоядерного синтеза способствует еще гигантское давление.
Достижение продолжительности синтеза в 1000 секунд считалось ключевым шагом к овладению термоядерной энергией. И вот этот шаг сделан Институтом физики плазмы при Китайской академии наук, которому мы обязаны и прошлым рекордом, установленным на том же реакторе EAST в 2023 году.
Пока все вкладываются в нейросети, а возможно, самое главное для будущего цивилизации происходит именно здесь, в области термоядерного синтеза.
Чат GPT против старения
Компания OpenAI, по-прежнему лидирующая в области создания языковых моделей, объявила, что занимается поиском способов повернуть вспять старение.
Компания Сэма Альтмана выпустила «малую языковую модель» — GPT-4b micro. В отличие от больших моделей GPT-4b micro, узкоспециализированная на конкретной задаче, подыскивает белки, способные перепрограммировать стареющие клетки, перевести назад их биологические часы так, чтобы они снова стали молодыми.
Пару десятилетий назад профессор Университета Киото Синья Яманака впервые продемонстрировал принципиальную возможность перепрограммировать клетки, вернуть их обратно в «детство» — недифференцированное состояние, в котором пребывают все юные клетки до обретения специализации. Для этого оказалось достаточно подержать старые клетки в «коктейле Яманаки», состоящем всего из четырех белков — их называют «факторы Яманаки». Они как бы стирают память клетки, обращая вспять эпигенетические изменения, происходящие с клеткой по мере старения. Яманака получил за это Нобелевскую премию в 2012 году, а исследования были продолжены. Яманака и его коллеги Дэвид Синклер и Вадим Гладышев (оба входят в число самых авторитетных в мире исследователей старения) учатся перепрограммировать клетки так, чтобы они возвращались «в молодость», а не «в детство», чтобы, например, клетка кожи оставалась клеткой кожи, не теряя специализации.
До сих пор в экспериментах на мышах эффекты были умеренными, но появилась надежда, что нейросети помогут делу. Год назад компания из Сан-Франциско Retro Biosciences, провозгласившая своей первоочередной целью продление здорового периода жизни людей на 10 лет, обратилась к OpenAI с предложением о совместной работе. В результате Сэм Альтман лично профинансировал Retro, инвестировав $180 млн.
В отличие от нейросетей типа AlphaFold, предсказывающих структуру белков, GPT-4b предлагает изменения в последовательностях аминокислот для улучшения функций белков. Разработчики уже рапортуют о первых успехах. Предложения модели были протестированы в лаборатории Retro Biosciences, и придуманные нейросетью изменения аминокислот привели к значительному улучшению работы факторов Яманаки.
Вадим Гладышев, консультирующий Retro, говорит, что улучшение способов создания стволовых клеток — как раз то, что исследователям старения сейчас очень нужно. «Для нас это было бы чрезвычайно полезно. Клетки кожи легко перепрограммировать, но другие клетки — пока нет. Для того чтобы перепрограммировать другие типы клеток, часто нужен другой набор белков. Кроме того, пока перепрограммирование клеток не очень эффективно: оно занимает несколько недель, и в итоге менее 1% клеток, обработанных в лаборатории, завершат путь омоложения».
Исследователи использовали предложения GPT-4b для изменения двух белков из «коктейля Яманаки», и коктейль стал более чем в 50 раз эффективнее, по крайней мере, согласно предварительным измерениям. Результаты еще не опубликованы в научных журналах, поэтому проверить эти заявления пока никто не может, но исследователи обещают скорую публикацию.
Люди живут в Европе не меньше 2 млн лет
Учебники по предыстории человечества в который раз за последние годы придется переписывать: обнаружены свидетельства пребывания людей в Европе возрастом не меньше 1,95 млн лет.
В работе, опубликованной в журнале Nature Communications, исследователи из Университета Огайо проанализировали останки фауны из Грэунчану, археологического памятника в долине реки Олтец в Румынии. Они выявили на костях многочисленные следы порезов, указывающие на методы разделки каменными инструментами, которыми счищали мясо с костей.
А ведь еще и года не прошло с тех пор, как время самой первой колонизации Европы людьми сдвинули на несколько сотен тысячелетий назад. Пересмотреть датировку заставили находки орудий на украинском археологическом памятнике Королево возрастом 1,4 млн лет. Теперь возраст заселения Европы отодвигается еще на полмиллиона лет в прошлое.
Более того, теперь это древнейшие следы деятельности людей за пределами Африки. Костям и орудиям в грузинской пещере Дманиси, считавшимся до сих пор самыми древними в Евразии, около 1,8 млн лет. Разные популяции древних людей того времени часто для удобства объединяют в вид Homo erectus, человек прямоходящий. Это первые среди наших предков, сумевшие распространиться за пределами Африки. Самым древним останкам эректусов в Восточной Африке всего 2 млн лет. И вот, оказывается, что следы деятельности людей того же времени есть совсем в другой части света — в Румынии.
Авторы анализируют и другие свидетельства более раннего присутствия людей в Евразии. Оказывается, есть целых 16 стоянок, которые потенциально предшествуют Дманиси, просто еще недостаточно исследованы.
Удалось кое-что выяснить и про климат в Европе того времени. Соотношение изотопов кислорода и углерода в зубе найденной неподалеку лошади предполагает умеренную лесистую среду с более высоким, чем в наше время, сезонным количеством осадков. А останки другой фауны, включая страуса, панголина и вымершую европейскую обезьяну, указывают на теплый климат и мягкие зимы.
Но главное — итоговый вывод работы:
«Наши результаты, представленные наряду с многочисленными другими доказательствами, указывают на широко распространенное, хотя, возможно, и периодическое, присутствие гомининов по всей Евразии по крайней мере 2 млн лет назад. Они были гораздо более адаптивными, чем мы предполагали. Уже наши древнейшие предки были способны выживать и процветать в самых разных условиях».