Списки30 научных прорывов
2013 года

Физика
и исследования космоса

Ещё в самом начале года астрофизики из Калифорнийского технологического института доказали, что в нашей галактике вокруг каждой звезды вращается как минимум одна планета. Это значит, в ней находится приблизительно 100—400 миллиардов экзопланет. Сенсацией это назвать, может, и нельзя — учёные и ранее предполагали, что наше Солнце и планеты, вращающиеся вокруг него, — не исключение, а довольно типичная система. Но исследование, основанное на наблюдении объектов вокруг звезды Kepler-32, говорит о том, что планетные системы — норма в Млечном Пути.

KOI-172.02

Специалисты из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики сообщили, что в нашей галактике есть «как минимум 17 миллиардов» планет, размером с Землю. Их коллеги, работающие с космической обсерваторией Кеплера, открыли планету KOI-172.02, которая является одной из самых похожих на Землю. У неё имеется твёрдая поверхность, атмосфера, и она удалена от звезды на оптимальное для жидкой воды расстояние. Все последующие месяцы учёные открывали всё новые и новые экзопланеты: на 12 декабря 2013 года достоверно подтверждено существование 1 054 из них в 800 планетных системах, из которых в 175 имеется более одной планеты.

В марте 2013-го учёные из ЦЕРНа объявили, что обнаруженная ими восемь месяцев назад при помощи Большого адронного коллайдера частица «всё больше и больше напоминает бозон Хиггса». Ведущий физик Джо Инкандела заявил: «Предварительные результаты обработки данных, которые были получены в 2012 году, впечатляют: очевидно, что мы имеем дело с бозоном Хиггса». За этим открытием последовало вручение Нобелевской премии по физике Питеру Хиггсу и его коллегам.

Марсоход «Кьюриозити» обнаружил свидетельства, указывающие на то, что на Марсе когда-то были подходящие условия для микробиологической жизни. К таким выводам специалисты пришли после того, как проанализировали первые образцы марсианской породы с горы Джон Клейн. Ровер обнаружил воду, углекислый газ, кислород, двуокись серы, сероводород, хлорметан и дихлорметан. «Фундаментальный вопрос этой миссии состоял в том, мог ли Марс иметь благоприятные для жизни условия. То, что мы знаем сегодня, позволяет ответить: да!», — заявил руководитель всей марсианской программы Майкл Мейер.

NASA официально объявили о том, что «Вояджер-1», миссия которого длится с 1977 года, наконец покинул Солнечную систему.

Медицина

В марте этого года американские учёные сообщили, что они впервые смогли вылечить ВИЧ у ребёнка при помощи стандартной высокоактивной антиретровирусной терапии. Через 30 часов после появления девочки на свет ей начали вводить препараты, подавляющие вирус, и через 29 дней анализ крови показал отсутствие вируса в организме. Вирус у девочки перестал воспроизводиться, хотя мать перестала давать ребёнку лекарства через 18 месяцев после начала лечения.

Учёные из Медицинской школы Массачусетского университета нашли способ лечения синдрома Дауна. Согласно исследованию, они использовали ген под названием XIST, который «выключал» лишнюю Х-хромосому в стволовых клетках, выращенных в лаборатории.

Британские учёные открыли механизм, который приводит к аллергической реакции людей на кошек. По их обещаниям, коммерческое средство, позволяющее полностью избавиться от аллергии, будет доступно через 5 лет.

Биоинженерия

2013-й можно определённо назвать годом биоинженерии, — СМИ часто пестрели заголовками об искусственно выращенных органах и тканях. Так, например, в Массачусетской больнице общего профиля крысе успешно пересадили полностью функционирующую почку. Научный прорыв стал большим шагом вперёд для зарождающейся области регенеративной медицины. Там же удалось вырастить из тканей коровы и овцы искусственное ухо, аналогичное по форме и размеру взрослому человеческому.

Американские учёные из Фонда стволовых клеток в Нью-Йорке успешно вырастили первые фрагменты полноценной костной ткани, экспериментируя с перепрограммированными стволовыми клетками (iPSC), выращенными из клеток кожи человека. Впервые была создана полностью функционирующая трёхмерная структура кости. По словам биотехнологов, подобную методику и клетки можно использовать для выращивания биопротезов, способных заменить повреждённые кости в теле человека.

Исследователи из Шотландского центра регенеративной медицины в Эдинбурге синтезировали человеческие эритроциты. Кровяные тельца сформированы из эмбриональных стволовых клеток. Открытие может в ближайшем будущем проложить путь к производству искусственной 0-отрицательной крови для медицинских переливаний.

Японские биологи научились выращивать полноценные «заготовки» печени из перепрограммированных стволовых клеток и пересаживать их в тело мыши или человека, что позволит в ближайшем будущем восстанавливать эти органы при повреждении и болезнях.

В начале августа голландский учёный Марк Пост из университета Маастрихта в одном из лондонских ресторанов представил первый в мире бургер, который был приготовлен с мясом, выращенным из стволовых клеток коровы. Пожаренную котлету попробовали эксперты, отметив, что блюдо обладало приятным вкусом, но ему недоставало сочности, по сравнению с обычной говядиной.

Исследовательский центр Телемедицины и Перспективных технологий армии США разработал первую в мире бионическую ногу, управляемую мозгом. Разработка сможет облегчить жизнь миллионам людей с ампутированными конечностями.

Технологии

В апреле 2013 года учёные из IBM Research показали самый маленький в мире мультфильм, нарисованный атомами, — «Мальчик и его атом» (A Boy And His Atom). В анимационном ролике мальчик играет с мячом, танцует и прыгает на трамплине. Для создания мультфильма атомы распределяли в нужных ячейках поверхности кристалла меди при помощи заряженного острия сканирующего туннельного микроскопа. Этим же способом получившуюся картинку и считывали.

Китайские учёные разработали аэрогель графена, который является самым лёгким твердым материалом. С плотностью лишь немного больше, чем у воздуха, 1 кубический сантиметр вещества весит всего лишь 0,16 мг. Удельный вес вещества всего в два раза больше, чем у водорода — самого легкого элемента таблицы Менделеева.

Philips продемонстрировала новый тип энергосберегающей светодиодной подсветки, которая, как сообщается, в два раза эффективнее, чем любая другая лампочка.

Американские учёные разработали технологию 3D-печати, позволяющую создать новый класс ионно-литиевых батарей размером с песчинку. Они будут использоваться в производстве миниатюрных медицинских устройств, систем связи и нанороботов.

В Университете Северной Каролины изобрели способ изготовления конструкций из жидкого металла на 3D-принтере. Устройство «укладывает» капли жидкого металла друг на друга — этот процесс, по словам самих изобретателей, похож на то, как на витринах магазинов укладывают пирамиды из фруктов.

Инженеры из Массачусетского технологического института разработали устройство, позволяющее через стену обнаруживать движущиеся тела. Создатели Дина Катаби и Фабель Фдиб дали технологии название Wi-Vi: система отслеживает данные маломощного WI-Fi сигнала, который отражается от людей в закрытых помещениях или через препятствия.

Учёные из университета Саутгемптона (Великобритания) создали оптоволоконный кабель, который позволяет передавать данные в 1 000 раз быстрее, по сравнению с современным оптоволокном. Кабель заполнен воздухом, скорость света в котором составляет 99,7 % от скорости в вакууме (299,8 тыс. км/с). Таким образом, использование такого кабеля позволит передавать данные со скоростью до 10 терабайт в секунду.

Американские и немецкие учёные разработали простой и энергоэффективный метод опреснения морской воды, благодаря её электролитическим свойствам. На то, чтобы при помощи одного разработанного устройства получить стакан пресной воды, уйдет пока 9 лет. А для получения питьевой воды в сколько-нибудь значительных количествах планируется создать установки размером с холодильник.

Американские исследователи из Университета Вашингтона через обычное интернет-соединение сумели передать мысль из мозга одного человека в мозг другого. В результате эксперимента один из испытуемых заставил другого силой своей мысли пошевелить пальцем.

Группа немецких физиков и инженеров установила новый рекорд эффективности солнечных батарей. КПД созданного фотоэлемента составляет 44,7 %, что выше показателей разработки компании Sharp, ответственной за предыдущий рекорд.

Исследование Земли и её обитателей

Под землёй на глубине около 2,5 километров учёные обнаружили карманы, заполненные водой, которые были изолированы от внешнего мира на протяжении 2,6 миллиарда лет. Самая старая вода на планете на ощупь оказалась тёплой, а на вкус гораздо более солёной, чем морская.

Недавно обнаруженный доисторический ящер Barbaturex morrisoni назван в честь лидера группы Doors Джима Моррисона, который пел в одной из своих песен: I am a Lizard king. I can do anything («Я король ящериц. Я могу всё»).

Yeti Footprint

Учёные нашли новые доказательства того, что дельфины называют друг друга по имени. Команда исследователей из университета Сент-Эндрюс в Шотландии выявила, что морские млекопитающие для идентификации друг друга используют уникальный свист, на который откликаются. 

Генетик Брайан Сайкс и команда исследователей из Оксфордского университета рассеял фантазии относительно существования снежного человека, опубликовав данные анализа шерсти предполагаемого существа из Гималаев. Оказалось, что образцы ДНК принадлежали одному из редких видов медведей.