Оригинал
Перевод
Перевод SLY_G
Автор оригинала: The Guardian
Лунный корабль
Этот год стал годом научной драмы: от понимания происхождения человека и прорывов на Луне до расцвета искусственного интеллекта и новых пугающих изменений в климате.
1. Индийский луноход достиг обратной стороны Луны
Пока западные миллиардеры были заняты отправкой в космос ракет, которые терпели крушение и горели, ученые из Индии спокойно делали то, чего раньше никто не достигал. Их лунный модуль «Чандраян-3» стал первой миссией, достигшей южного полюса Луны, неизведанного региона, где, как полагают, существуют залежи замерзшей воды. Я помню, как у меня забилось сердце, когда в социальных сетях стали вирусными фотографии диспетчерской в Индии, где старшие женщины-учёные празднуют свои невероятные достижения.
Успех «Чандраян-3», запущенного в июле 2023 года, показал миру, что Индия является не только крупным игроком в космосе, но также может успешно запустить лунный посадочный модуль за 75 миллионов долларов. Стоимость немаленькая, но намного меньше, чем бюджеты большинства других стран на лунную миссию.
Июль 2023 года стал чрезвычайно насыщенным на космические мероприятия месяцем. Все началось с запуска спутника «Евклид», предназначенного для беспрецедентного детального изучения темной материи и темной энергии. Всего две недели спустя Китай успешно запустил первую в мире ракету, работающую на метане (Zhuque-2), продемонстрировав потенциально более экологичный способ космических путешествий, опять же со значительно меньшими затратами. Кроме того, метановый двигатель интересен не только тем, что он более экологичен, но и тем, что
1) Вырабатывает меньше сажи, что облегчает повторное использование двигателя.
2) Метан потенциально можно добывать на Марсе.
Через две недели после приземления «Чандраян-3» отправили спать в очень холодную лунную ночь, но он так и не проснулся; однако он сделал то, для чего его послали: открыл серу на поверхности Луны и показал, что лунный грунт является хорошим изолятором. С увеличением разнообразия, снижением стоимости и экологичности ракет кажется, что человечество может оказаться на пороге новой, более доступной эры освоения космоса.
2. ИИ наконец-то начинает походить на настоящий ИИ
Стратосферный рост ChatGPT от OpenAI в этом году вызвал горячие споры в средствах массовой информации и за их пределами о будущей роли искусственного интеллекта и его последствиях для всего: от трудоустройства до здравоохранения.
Часто технологические повороты можно определить только спустя долгое время, но 2023 год — один из тех редких лет, когда мы можем с уверенностью сказать, что мир сильно изменился за этот год. Это был год, когда искусственный интеллект (ИИ) наконец стал мейнстримом. Я, конечно, говорю о ChatGPT и его больших братьях по языковой модели. Выпущенный в конце 2022 года, ChatGPT стал вирусным в 2023 году, впечатляя пользователей своей гибкой и понятной лексикой. Технологическая индустрия, возглавляемая компаниями с оборотом в триллион долларов, оказалась в тупике из-за успеха продукта компании, в которой работает всего несколько сотен человек. Пока я пишу эту статью, идет отчаянная битва за лидерство на новом рынке «генеративного искусственного интеллекта», начало которому положил ChatGPT.
Почему ChatGPT добился такого впечатляющего успеха? Во-первых, это очень доступно. Любой, у кого есть веб-браузер, может получить доступ к самому сложному искусственному интеллекту на планете. А во-вторых, он наконец-то похож на тот ИИ, который нам обещали — в кино он был бы неуместен, да и он гораздо более артикулирован, чем компьютер из «Звездного пути». Мы долгое время использовали ИИ, даже не осознавая этого, но наконец-то у нас есть что-то настоящее. Это далеко не конец пути развития ИИ, но это действительно начало чего-то значительного.
3. Девочки-подростка занимаются сложной математикой
Не'Кия Джексон (слева) и Калсия Джонсон (справа) получают ключи от Нового Орлеана от мэра ЛаТойи Кантрелл после того, как студенты нашли новое доказательство теоремы Пифагора.
В марте двое подростков из Нового Орлеана, Калсия Джонсон и Не'Кия Джексон, представили новое математическое доказательство теоремы Пифагора с использованием тригонометрии на региональном собрании Американского математического общества.
Что в этом особенного? В 1940 году в классическую книгу Элиши Лумиса «Предложение Пифагора» был включен раздел «Почему тригонометрия, аналитическая геометрия и алгебра не могут доказать». То есть a^2 + b^2 = c^2 нельзя доказать с помощью sin^2(θ)+cos^2(θ)=1.
Это связано с тем, что эти уравнения имеют циклическую зависимость. Например: если А верно, если Б верно и Б верно, если А верно, то как мы узнаем, что А и Б верны?
Джонсон и Джексон не первые, кто разработал тригонометрическое доказательство теоремы Пифагора. Однако их доказательство «вафельного рожка» с использованием правила синуса и бесконечной геометрической прогрессии продемонстрировало большую креативность и математическую ловкость. Их подход имеет ограничения — например, он не работает при ∅=π/4 (45°). Но это можно исправить.
В прошлом году Кэтрин Бирбалсингх, бывший советник по социальной мобильности правительства Великобритании, подверглась критике за то, что девочки с меньшей вероятностью будут изучать физику на уровне A, потому что она включает в себя «сложную математику». Достижения Джонсона и Джексона говорят об обратном.
4. О нашей ранней миграции из Африки
Слепок из черепа человека Герто, найденного в Эфиопии в 1997 году. Недавние открытия ДНК современных африканцев обогащают наши знания о предыстории человека.
Наш вид происходит из Африки. В общих чертах это означает, что Homo sapiens зародился на земле, которая сейчас является Африкой, и большая часть нашей эволюции произошла там в течение последних полумиллиона лет. Остальной мир был заселен, когда за последние 100 000 лет несколько человек покинули эту панафриканскую колыбель. До недавнего времени об этом было известно в основном по костям давно умерших людей. Но восстановление ДНК из этих древних костей принесло свои плоды. В октябре исследование, проведенное Сарой Тишкофф из Пенсильванского университета, показало, что небольшое количество ДНК неандертальцев у ныне живущих африканцев вошло в линию Homo sapiens еще 250 000 лет назад где-то в Евразии. Это означает, что мы покидали Африку несколько раз и гораздо раньше, чем считалось.
Как были сделаны эти открытия? Сделав то, что парадоксальным образом упустили из виду при изучении нашего африканского происхождения: мы фактически изучили геномы африканских народов.
Это может показаться незначительным и постепенным, но чем больше мы увидим – особенно среди людей и территорий, которые до сих пор были крайне недостаточно представлены – тем больше мы узнаем о нашей собственной истории.
5. Самый жаркий год в истории
Пожарный использует капельную горелку для контролируемого горения во время лесного пожара недалеко от Вандерхуфа, Британская Колумбия, Канада, июль 2003 г
Согласно известной пословице, лягушка, брошенная в горячую воду, будет спасена, но если лягушку держать в воде, медленно повышая температуру, она до конца не почувствует опасности. 2023 год станет самым теплым за всю историю наблюдений. Ранее этот рекорд был установлен семь лет назад, в 2016 году. Как заявил король Карл III на 28-й климатической конференции, мы становимся устойчивыми к тому, что говорят нам рекорды.
Эффект от жары усиливается. Более теплые океаны и более теплая атмосфера способствовали событиям, которые привели к гибели людей и разрушениям с угрожающей скоростью. В Ливии погибло более 10 000 человек, когда наводнение смыло город в море. Пожары охватили греческие острова и канадские леса. Тропический циклон «Фредди» ударил по общинам, уже страдающим от бедности в Восточной Африке. Засуха и жара сделали некоторые регионы непригодными для жизни.
Хорошей новостью является то, что решения этой проблемы уже существуют. В прошлом году Великобритания произвела больше зеленой энергии, чем когда-либо прежде.
Обратите внимание: Команда ученых из Японии планирует провести орбитальные испытания первой в мире модели космического лифта.
Синоптики с искусственным интеллектом начали выполнять работу, которую не могли выполнить миллионы людей-синоптиков, анализируя данные о погоде и климате с беспрецедентной скоростью. Спутник НАСА Swot начал измерять, где находится вся вода на Земле, помогая предотвратить будущие катастрофы.Люди думают, что они умнее лягушек, но мы спасемся только в том случае, если поймем, что сами являемся лягушками, источником жары и психопатических экспериментов.
6. Новая Crispr-терапия для лечения серповидно-клеточной болезни и бета-талассемии
Эритроциты человека с серповидноклеточной анемией. Регулятор Великобритании одобрил инструмент редактирования генома Crispr для лечения этого заболевания, а также бета-талассемии.
В последние годы расовым различиям в системе здравоохранения уделяется много внимания. Для некоторых это привело к снижению доверия к здравоохранению и услугам, включая профилактические меры, такие как вакцинация. Поэтому повод для радости тот факт, что Великобритания стала пионером в области биотехнологической терапии серповидно-клеточной анемии и бета-талассемии. Эти изнурительные, а иногда и смертельные заболевания, соответственно, с большей вероятностью поражают чернокожее население и тех, чьи корни происходят из южного Средиземноморья, Ближнего Востока, Южной Азии и Африки. Регулятор лекарственных средств Великобритании впервые в мире одобрил инструмент редактирования генома Crispr-Cas9 под названием Casgevy для лечения заболеваний. Было показано, что это лечение облегчает изнурительные болевые приступы при серповидно-клеточной анемии и устраняет или снижает потребность в переливании эритроцитов при талассемии по крайней мере на один год.
Это обнадеживает, но еще неизвестно, как проявятся потенциальные риски. Сохранятся ли положительные результаты в долгосрочной перспективе? Каковы последствия для безопасности? Например, существует вероятность того, что Crispr-Cas9 иногда может вызывать непреднамеренные генетические изменения неизвестного эффекта. Кроме того, стоимость такой терапии может достигать $2 млн на человека. Будут ли эти заболевания по-прежнему оставаться в центре внимания при составлении бюджета?
Тем не менее, одобрение дает повод для осторожного оптимизма – не в последнюю очередь потому, что включение групп, которые часто остаются в стороне, может означать небольшой, но важный сдвиг в сторону более справедливого здравоохранения.
7. Едим пирожные, заедаем Wegovy
Wegovy, препарат, впервые назначенный людям с диабетом, может помочь сотням миллионов людей, борющихся с ожирением, и, как было доказано, снижает риск сердечных приступов и инсультов.
В мире существует продовольственная проблема: 650 миллионов взрослых страдают ожирением, то есть их индекс массы тела (ИМТ) превышает 30 кг/м2, и они потребляют больше калорий, чем может использовать их организм. С другой стороны, 735 миллионов человек во всем мире голодают. Однако больше людей умирает от ожирения, чем от недоедания. Поэтому открытие группы препаратов, известных как стимуляторы рецепторов глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1), можно только приветствовать. Эти препараты GLP-1 изначально были одобрены для борьбы с диабетом, а затем использовались в качестве препаратов для снижения веса.
Wegovy, прекрасный пример этих лекарств, снижает уровень сахара в крови и заставляет людей быстрее чувствовать сытость во время еды. В двухлетнем клиническом исследовании с участием 304 человек субъекты, принимавшие Wegovy, потеряли 15% массы тела, тогда как субъекты контрольной группы потеряли только 3%. Интересно, что в этом году из большого трехлетнего исследования пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями мы также узнали, что Wegovy также снижает риск инсульта, сердечного приступа и смерти от сердечно-сосудистых заболеваний.
Может показаться, что теперь мы можем есть столько, сколько хотим, и делать для этого прививки, но прием Wegovy имеет побочные эффекты, такие как тошнота, рвота, головные боли, усталость и возможный риск развития определенных типов рака щитовидной железы. Кроме того, нам все еще нужно найти способ накормить голодных.
8. Заявление о получении высокотемпературного сверхпроводника было встречено в штыки
Вот уже несколько десятилетий ученые ищут «Святой Грааль» — сверхпроводник при комнатной температуре. Сверхпроводник — это материал, который проводит электрический ток без сопротивления, но это замечательное свойство наблюдается только при температуре более чем на 100 градусов ниже комнатной.
В июле южнокорейская группа под руководством Сукбэ Ли и Джи-Хун Кима объявила, что они создали первый сверхпроводник при нормальном давлении и комнатной температуре из соединения на основе свинца под названием LK-99. Такой прорыв может позволить создать силовые кабели, проводящие ток без потери мощности, и уменьшить размеры МР-сканеров.
Ли, Ким и их коллеги разместили две статьи на сайте arXiv, где исследования иногда публикуются до рецензирования. Это вызвало бурю ажиотажа и скепсиса: лаборатории по всему миру ринулись попытаться воспроизвести результаты исследований, а LK-99 даже попал в тренд в Твиттере (теперь известный как X).
В конце августа ведущие лаборатории не смогли воспроизвести результаты. В настоящее время все согласны с тем, что не найдено достаточных доказательств существования важнейших признаков сверхпроводимости при комнатной температуре.
Чему нас учит эта история? Это показывает, что свойства материалов должны быть тщательно изучены, прежде чем делать выводы, и что научная экспертная оценка может быть конструктивной и интересной. Хотя LK-99 не является Святым Граалем, он не должен остановить поиск настоящего сверхпроводника при комнатной температуре и может открыть неожиданные возможности для новых захватывающих исследований.
9. Уменьшение численности птиц связано с гербицидами и пестицидами
Уайттейл (Saxicola Rubetra) на поле рапса. С 1980 года численность диких птиц в Европе сократилась на четверть (550 миллионов). Самый резкий спад наблюдался в птицеводстве, и новое исследование предполагает, что виной этому является использование пестицидов и удобрений.
Этот год был рекордным, и не в лучшую сторону, когда дело касается окружающей среды. Наряду с глобальным потеплением разворачивается еще одна экологическая катастрофа: быстрая гибель дикой природы.
Несмотря на свою актуальность, кризису биоразнообразия уделяется в восемь раз меньше внимания, чем климатической катастрофе. Поэтому, хотя мне обычно нравятся позитивные исследования (например, повторное открытие длинноклювой ехидны Аттенборо или изучение того, почему приматам нравится двигаться кругами), в качестве выбора года я выбрал исследование, посвященное сокращению численности европейских птиц.
За последние четыре десятилетия количество птиц в Европе сократилось на ошеломляющие 550 миллионов. До сих пор считалось, что основными причинами этого являются утрата среды обитания и загрязнение окружающей среды. Но группа исследователей под руководством Станисласа Ригала изучила данные о 170 видах птиц в 20 000 местах в 28 странах, включая записи, собранные исследователями-любителями, и пришла к выводу, что интенсификация сельского хозяйства является основным убийцей птиц. Точнее, это увеличение использования пестицидов и удобрений, что не только лишает птиц пищи, но и напрямую влияет на их здоровье.
Такие масштабные исследования имеют решающее значение для влияния на принятие решений и политические приоритеты. Будем надеяться, что 2024 год принесет положительные изменения в этой сфере.
10. Надежда на модели эмбрионов на основе стволовых клеток
Скан модели человеческого эмбриона из лаборатории Якоба Ханны в Институте науки Вейцмана, Израиль. Такие модели могут оказаться решающими для нашего будущего понимания выкидышей и генетических заболеваний.
В июне на нас обрушился шквал статей и препринтов, в которых описывалось, как мы можем начать с культур плюрипотентных стволовых клеток и поместить их в пробирки для получения структур, напоминающих ранние постимплантационные человеческие эмбрионы. Эта тема широко обсуждалась в средствах массовой информации, в том числе на первых полосах некоторых газет. Наука, безусловно, заслуживает внимания — эксперименты показывают удивительную способность стволовых клеток дифференцироваться в соответствующие ткани, которые самоорганизуются по желаемому образцу. Но, возможно, довольно жесткая конкуренция между несколькими группами, участвующими в проекте, также привлекла интерес СМИ.
Есть надежда, что модели эмбрионов на основе стволовых клеток станут практичной и «более этичной» альтернативой работе с обычными эмбрионами. Ученые смогут многое узнать о том, как мы развиваемся и что не так с врожденными заболеваниями, выкидышами и часто неудачным экстракорпоральным оплодотворением (ЭКО), а возможно, и найти решения этих проблем.
Но на данный момент ясно, что даже самые лучшие модели не эквивалентны нормальным человеческим эмбрионам, и самый строгий тест - вопрос, можно ли их имплантировать в матку - это то, что, согласно общему мнению, не следует проводить. В настоящее время подавляющее большинство, возможно, 99% агрегатов, помещенных в культуру, не производят ничего похожего на человеческий эмбрион. Для использования этих моделей необходимо повысить их эффективность.
ДайджестНаукаThe GuardianНаукаПопулярные исследованияХабрУченыеЛуноходИскусственный интеллектМатематикаHomo sapiensЖараНаркотикиСверхпроводникиЗагрязнение окружающей средыЭмбрионДлинный пост 2Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: 10 важнейших историй из мира науки за 2023 год по версии учёных.