К сожалению, сайт не работает без включенного JavaScript. Пожалуйста, включите JavaScript в настройках вашего броузера.
Наш канал в Telegram
Самое важное о финансах, инвестициях, бизнесе и технологиях
Подписаться

Новости

Яйцеклетки от самцов и сотрясение Вселенной: научные прорывы 2023 года

Открытие гравитационных волн на наногерцевых частотах (Фото Aurore Simonnet / NANOGrav Collaboration)
Открытие гравитационных волн на наногерцевых частотах (Фото Aurore Simonnet / NANOGrav Collaboration)
2023 год был богат на открытия и технологические новинки в самых разных областях — от развития искусственного интеллекта до медицины и биологии. Научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев рассказывает о главных событиях года

Дрожь пространства

Открытие гравитационных волн на наногерцевых частотах наверняка войдет в историю физики. Наногерцы — это миллиардные доли герца. Если мы замрем на месте и будем ждать следующего гребня такой волны, ожидание займет годы. У ученых нет детекторов наногерцевых волн, но они есть у природы. Это миллисекундные пульсары. 

Пульсары — это нейтронные звезды, излучающие радиоволны в виде узкого луча. Когда нейтронная звезда вращается, луч поворачивается вместе с ней. Если Земля оказывается на пути луча, радиотелескоп видит яркую вспышку. Эти вспышки повторяются на каждом обороте пульсара. Период между вспышками — это и есть время оборота пульсара вокруг своей оси. Миллисекундные пульсары так называются, потому что успевают обернуться за несколько миллисекунд. У каждого пульсара свой период вращения, и он очень, очень стабилен. 

Фото Aurore Simonnet·NANOGrav Collaboration

Гравитационные волны — это колебания пространства-времени. Они меняют расстояние между Землей и пульсаром. Из-за этого радиосигнал проходит то чуть больший, то чуть меньший путь, и время между вспышками слегка плывет. Астрономы 15 лет накапливали сигнал от миллисекундных пульсаров, чтобы выловить этот слабый эффект.

 

Происхождение наногерцевых гравитационных волн еще предстоит выяснить. Возможно, их излучают сверхмассивные черные дыры. А может быть, часть этих волн путешествует по космосу со времен Большого взрыва.

Telegram-канал Forbes.Russia
Канал о бизнесе, финансах, экономике и стиле жизни
Подписаться

Приближение к разуму

В 2023 году мир узнал о двух впечатляющих системах искусственного интеллекта. Исследовательская группа OpenAI представила нейросеть GPT-4. Система без специальной подготовки выдержала более 30 «человеческих» экзаменов на профессиональные знания. Во многих случаях она показала блестящие результаты. Например, экзамен на лицензию адвоката в США (Uniform Bar Exam) ИИ сдал в числе 10% лучших экзаменуемых.

 
Фото Getty Images

Компания Google не осталась в долгу, презентовав нейросеть Gemini («Близнецы»). Новый ИИ отобрал у GPT-4 пальму первенства по многим показателям. В частности, именно «Близнецы» впервые превзошли человека по результатам теста «Обширное многозадачное понимание языка».

От Луны до Юпитера

Несколько межпланетных зондов в минувшем году отправились изучать Солнечную систему. Российский аппарат «Луна-25» потерпел крушение, а вот посадочный модуль индийской миссии «Чандраян-3» успешно сел на Луну. Тем самым Индия стала четвертой страной после СССР, США и Китая, чьи аппараты работали на лунной поверхности.

Зонд JUICE, принадлежащий Европейскому космическому агентству (ESA), отправился к лунам Юпитера. Он будет искать под ледяной корой океаны жидкой воды — подходящее место для внеземной жизни.

 
Зонд JUICE (Иллюстрация NASA·ESA)

Тем временем аппарат NASA «Психея» стартовал к одноименному астероиду. Основная задача — установить, действительно ли тот является ядром разрушенной протопланеты. Если эта гипотеза подтвердится, мы получим первый шанс напрямую изучить ядро планеты, пусть и не успевшей толком образоваться.

Размножение открытий

Биологи в ушедшем году поставили громкие эксперименты над эмбрионами и половыми клетками. 

Научная группа из Китая собрала эмбрион макаки из двух, получив существо с двумя геномами — химеру. Родившаяся особь на 67% состояла из заимствованных клеток. Этот результат с большим отрывом превосходит предыдущие рекорды. Животное умерло через 10 дней.

Биологи внедрили в пересаживаемую макаке ДНК ген зеленого флуоресцентного белка (GFP), который светится под воздействием ультрафиолетовых лучей и показывает, в какие ткани и органы попал чужеродный геном (Фото Cao et al·Cell·(CC By SA)

Тем временем японские ученые получили потомство двух отцов без матери. Клетки, взятые из хвоста самца мыши, биологи преобразовали в стволовые. Затем из них удалили Y-хромосому и добились удвоения X-хромосомы, тем самым превратив мужской набор XY в женский XX. «Потомки» преобразованных клеток развивались в полноценные яйцеклетки. После оплодотворения и вынашивания суррогатной матерью родились здоровые мышата.

Подобные эксперименты в будущем могут помочь, например, в лечении наследственных заболеваний.

 

Гиганты вычислений

В 2023-м в научных исследованиях была впервые задействована экзафлопсная вычислительная мощность. Годом раньше компьютер «Фронтир» (Frontier) Национальной лаборатории Ок-Ридж в США первым на планете достиг мощности в 1 экзафлопс, то есть квинтиллион (1018) операций с плавающей запятой в секунду. Теперь ученые с его помощью смоделировали поведение 600 000 электронов в кристалле, что в 600 раз превосходит предыдущий рекорд. Это достижение важно для создания новых материалов. Между тем новые экзафлопсные компьютеры готовятся вступить в строй в США, Германии, Франции и Японии.

Компьютер «Фронтир» (Фото Oak Ridge National Laboratory)

Тем временем китайский квантовый компьютер «Цзючжан 3.0» (Jiǔzhāng 3.0) за микросекунды выполнил вычисления, на которые «Фронтир» потратил бы 30 млрд лет. Это не первая демонстрация превосходства квантовых машин, но, пожалуй, самая впечатляющая. Правда, как и во всех предыдущих примерах «квантового преимущества», решаемая задача была напрямую связана с квантовой механикой. В квантовый компьютер нужные принципы зашиты на уровне «железа», а классическому приходится честно следовать сложнейшим алгоритмам. Это не очень честное соревнование. Но и такие достижения важны, ведь не так уж давно квантовые компьютеры решали лишь очень простые задачи.

Взгляд в глубины времени

Астрономы, вероятно, наконец разглядели остатки первых звезд во Вселенной. C помощью самого большого в мире телескопа VLT они обнаружили газовые облака, чрезвычайно похожие на остатки от звездных взрывов, произошедших более 13 млрд лет назад.

Еще более захватывающие открытия сделал космический телескоп «Джеймс Уэбб», запущенный два года назад. В 2023-м ученые подвели первые итоги его работы и развели руками: похоже, галактики образовались гораздо быстрее, чем думали астрономы. Некоторые эксперты даже утверждают, что теперь придется реформировать всю науку об устройстве и истории Вселенной.

 
Космический телескоп «Евклид» (Фото ESA)

Тем временем ESA запустило новый орбитальный телескоп «Евклид». Он заглянет глубоко в прошлое космоса и, возможно, поможет объяснить загадочные результаты «Уэбба».

Древние артефакты

В археологии тоже хватало ярких открытий. Специалисты датировали два соединенных между собой бревна, обнаруженных в 2019 году на границе Замбии и Танзании. Этой конструкции 476 ± 23 тыс. лет. Она древнее самых разных известных останков Homo sapiens (около 300 000 лет) и, видимо, изготовлена более ранним человеческим видом. Это древнейший деревянный артефакт из тех, что трудно носить с собой. Находка заставляет усомниться, что древние люди постоянно кочевали в поисках пропитания.

Обнаруженные в Кении каменные орудия возрастом 3,03–2,6 млн лет старше не только вида Homo sapiens, но, скорее всего, и рода Homo. Это вторые по древности из всех известных артефактов и первые из изготовленных по олдувайской технологии. Получается, что эта довольно продвинутая технология была изобретена еще нашими дочеловеческими предками.

Сплошная химия

Химики и материаловеды в 2023 году добились больших успехов в открытии новых молекул и кристаллов на кончике пера — точнее, в памяти компьютера.

 

Нейросеть GNoME от компании Google DeepMind «вычислила» 381 000 стабильных неорганических кристаллов — в восемь раз больше, чем было известно до нее. Среди них есть очень перспективные материалы.

Фото Marilyn Sargent·Berkeley Lab

Одновременно российские химики навели порядок в обширном и важном классе веществ: соединениях углерода с водородом и азотом (CxNyHz). Ученые вычислили, какие из этих молекул стабильны, а какие нет. Эта теория уже отчасти подтверждена наблюдениями и экспериментами. Новое знание пригодится во множестве областей, от химических технологий до поиска органики в космосе. Разработанный авторами метод можно применить и к другим классам веществ.

Схватка с болезнями

Завершим обзор достижениями медицины.

В 2023 году были впервые допущены к применению лекарства от болезни Альцгеймера, воздействующие непосредственно на причину болезни. Этим вызывающим деменцию заболеванием предположительно страдают 30–40 млн человек. Причина болезни — бляшки бета-амилоида в мозге. В 2023 году медики показали, что препарат, разрушающий бляшки, замедляет деградацию когнитивных функций. Лекарство одобрили в США и Японии. Еще более эффективный препарат того же типа пока ожидает одобрения. Ни один из них не обещает полного излечения, но все же это прогресс.

 

Также была подтверждена эффективность новой вакцины от малярии. Это всего вторая в истории сколько-нибудь действенная вакцина от недуга, который в одной только субсахарной Африке уносит почти 470 000 жизней в год. Эффективность обеих вакцин далека от идеала, но и они могут предотвратить множество смертей.

Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора

Мы в соцсетях:

Мобильное приложение Forbes Russia на Android

На сайте работает синтез речи

иконка маруси

Рассылка:

Наименование издания: forbes.ru

Cетевое издание «forbes.ru» зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации: серия Эл № ФС77-82431 от 23 декабря 2021 г.

Адрес редакции, издателя: 123022, г. Москва, ул. Звенигородская 2-я, д. 13, стр. 15, эт. 4, пом. X, ком. 1

Адрес редакции: 123022, г. Москва, ул. Звенигородская 2-я, д. 13, стр. 15, эт. 4, пом. X, ком. 1

Главный редактор: Мазурин Николай Дмитриевич

Адрес электронной почты редакции: press-release@forbes.ru

Номер телефона редакции: +7 (495) 565-32-06

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети «Интернет», находящихся на территории Российской Федерации)

Перепечатка материалов и использование их в любой форме, в том числе и в электронных СМИ, возможны только с письменного разрешения редакции. Товарный знак Forbes является исключительной собственностью Forbes Media Asia Pte. Limited. Все права защищены.
AO «АС Рус Медиа» · 2024
16+