10 крупнейших открытий 2014 года: сотворение будущего

  • 24 декабря 2014
Стволовая клетка Правообладатель иллюстрации Science Photo Library

Год подходит к концу, в связи с чем Русская служба Би-би-си выбрала 10 наиболее ярких и резонансных научных открытий, о которых нам стало известно в прошедшие 11 месяцев.

Полностью напечатанный на 3D-принтере череп

Правообладатель иллюстрации UMC Utrecht
Image caption У 22-летней девушки после многочасовой операции появился новый череп из пластика

У многих людей 3D-принтеры ассоциируются с какими-либо развлекательными целями или сугубо бытовым использованием.

В марте после 23 часов операции у 22-летней девушки, страдающей от истончения черепных костей, появился новый череп из пластика.

Ранее замена даже частей черепа была сопряжена с возможным травмированием мозга.

Как отмечают специалисты университета Утрехта, спустя три месяца после пересадки девушка вернулась на работу без проблем для здоровья и жизни.

До того рекорд принадлежал пациенту из США, которому заменили три четверти черепа в марте 2013 года.

"Присоски Спайдермена" для обычных людей

Исследователи из Стэнфордского университета в Калифорнии воспроизвели уникальный механизм присосок геккона, пользующийся физическим феноменом, известным как Ван-дер-Ваальсовы силы.

Правообладатель иллюстрации PA
Image caption Экспериментатор лично продемонстрировал возможности изобретения

При этом длинноязыкие ящерицы обладают тысячами волосков на конечностях, которые позволяют им усиливать действие присосок.

Калифорнийские экспериментаторы создали синтетический материал с сильным скрепляющим воздействием.

При этом к эксперименту присоединились специалисты из Агентства по оборонным разработкам США.

К ноябрю этого года ученый-испытатель массой 70 кг стократно взобрался на стеклянную стену высотой чуть более 3,5 метров и слез с нее на тех же присосках.

Письменность для семитского языка с удивительного острова

В ноябре группа лингвистов-востоковедов из России под руководством директора Института востоковедения РАН Виталия Наумкина представила на суд публики систему письма для сокотрийского языка - представителя южноаравийской группы семитской языковой семьи, одного из наиболее архаичных и своеобразных семитских языков.

На этом языке общаются между собой более 100 тысяч жителей острова Сокотра, с недавних пор ставшего самостоятельной провинцией (мухафазой) Республики Йемен.

Как сообщил завкафедрой истории и филологии Древнего Востока Института восточных культур и античности РГГУ Леонид Коган Русской службе Би-би-си, работа над сокотрийской письменностью заняла пять лет.

"По сравнению с классическим арабским письмом в нашей сокотрийской системе добавлены несколько знаков для отсутствующих в арабском согласных и один знак для гласного "е". Все они присутствуют в расширенной арабской раскладке для компьютера", - подчеркнул филолог.

По словам специалиста, дальнейшая судьба разработанной системы сокотрийского письма во многом будет зависеть от усилий местных интеллигентов, прежде всего молодежи и студентов. О поддержке на государственном уровне пока говорить трудно, хотя все проводимые на Сокотре исследования осуществляются при содействии йеменских властей и в тесном контакте с ними.

Правообладатель иллюстрации Getty
Image caption Сокотра отличается уникальной флорой и фауной

Первым изданием, напечатанном новой системой письма, стал сборник сокотрийских сказок, легенд и поэм с прилагаемым к нему трехъязычным сокотрийско-арабско-английским словарем на 2500 слов.

По словам Когана, созданную российскими специалистами графическую систему едва ли можно сразу применить для ближайших родственников сокотрийского языка на юге Аравийского полуострова (мехри и джиббали), остающихся в основном бесписьменными. "В то же время общие принципы нашей системы, ее методологические основания могут быть весьма полезны и для мехрийцев, и для джиббалийцев", - считает Коган.

Как отмечает российский исследователь, специалисты по языку Сокотры, уникальному фольклору сокотрийцев, очень немногочисленны, и можно сказать, что российские ученые здесь первопроходцы.

"Кроме нас сокотрийским фольклором успешно занимается лишь британка Миранда Моррис, которая живет и работает в Сент-Эндрюсе в Шотландии. Эта замечательная исследовательница также готовит к печати свою собственную коллекцию сокотрийского фольклора, есть у нее интересные наработки и по письменности. Очень здорово было бы когда-нибудь объединить наши усилия. Думаю, это вполне возможно, отношения у нас очень теплые, товарищеские. Еще одно замечательное - и, увы, несправедливо забытое - собрание сокотрийских текстов издал австриец Давид Хайнрих Мюллер на рубеже XIX-XX веков", - рассказывает преподаватель РГГУ.

Лежащая в Индийском океане Сокотра привлекает внимание не только лингвистов, но и иных специалистов в связи с уникальными климатическими характеристиками, а также эндемичным растительным и животным миром. Только там встречается знаменитая драцена, из древесины которой течет сок характерного киноварно-красного цвета.

Дрон-дефибриллятор для сверхскорой помощи

Выпускник Технического университета Делфта в Нидерландах Алек Момонт разработал автономный мультикоптер, способный самостоятельно долетать до места назначения.

Как полагает голландский специалист, в случае массового внедрения его изобретения выживаемость после остановки сердца увеличится с 8 до 80%.

При скорости до 100 км/ч представитель популярного ныне семейства устройств-мульикоптеров находит путь по сигналу мобильного телефона через GPS.

Правообладатель иллюстрации Getty
Image caption Алек Момонт уверен: его детище спасет тысячи жизней

На своей странице в "Фейсбуке" молодой изобретатель сообщил, что работает над более быстрой версией дрона, чья скорость превышала бы 200 км/ч.

"Оказываясь на месте быстрее, можно предотвратить много смертей и облегчить восстановление после болезни. Спасательные приборы, такие как дефибриллятор, могут быть столь малы, что их легко можно транспортировать по воздуху", - сказал разработчик на конференции в университете.

В дрон, среди прочего, встроена веб-камера. Как полагают в Делфте, пока что цена каждого мультикоптера будет составлять около 15 тысяч евро.

Для начала Момонт ожидает изменения нидерландского законодательства со следующего года, что позволит использовать дроны для медицинской помощи.

Партнерами команды из Технического университета Делфта в разработке стали Гентский университет в Бельгии и инновационная компания Living Tomorrow.

Нервные волокна из носа для лечения паралича

Польские и британские медики провели уникальную совместную операцию, пересадив нервные волокна из обонятельной системы парализованного мужчины в его позвоночник, что позволило ему начать снова ходить.

Специалисты, которые провели операцию в Польше, сравнили ее значение с прогулкой человека по Луне, отметив, что это достижение может быть даже более впечатляющим, чем высадка на спутник Земли.

Сам перенесший операцию Дариуш Фидыка заявил, что почувствовал себя заново рожденным.

Правообладатель иллюстрации Reuters
Image caption Теперь Дариуш Фидыка может встать с инвалидного кресла, когда ему захочется

На Фидыку напали с ножом в 2010 году. Один из ударов оружия лишил его 8-миллиметрового участка спинного мозга.

До операции по пересадке волокон мужчина перепробовал всевозможные формы терапии, потратив на них 13 месяцев.

По иронии судьбы, извлечение нервных клеток из носа Фидыки совпало с улучшением его обоняния, поскольку ранее пациент страдал хроническим ринитом.

Доктор Павел Табаков из Университетской больницы Вроцлава счел, что на его глазах воплотилось в реальность то, о чем ученые долгие годы говорили, как о несбыточном.

В основе метода ученых лежало представление о том, что волокна обонятельного нерва могут самостоятельно обновляться. Другие нервные клетки человека не проявляют подобных свойств.

Получение графена с блендером на кухне

Группа исследователей из Ирландии и Великобритании смешала в обычном блендере графитовый порошок, полученный из грифеля карандашей, воду и жидкость для мытья посуды. Блендер включался на высокую скорость вращения.

Поисками новых возможностей использования этого уникального материала занимаются многие исследователи. Их главной задачей является изыскание путей производства бездефектного графена в больших объемах.

Графен является двумерной аллотропной модификацией углерода, образованной слоем атомов углерода толщиной в один атом, соединенных посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решетку. Графит фактически состоит из множества слоев графена.

Правообладатель иллюстрации JaeHwang Lee
Image caption Графен обладает особой кристаллической решеткой

Джонатан Коулман и его коллеги из Тринити-колледжа в Дублине проводили эксперименты с использованием различных специальных лабораторных миксеров, а также кухонных блендеров в качестве возможного инструмента для промышленного производства "чудо-материала".

По своим свойствам графен является одним из самых легких и жестких материалов с необычными свойствами электропроводности. Его применение может трансформировать производство электроники, а также внести коренные изменения и в другие технологии.

Помимо потенциального использования в электронике графен может быть полезен и в других сферах, например, в очистке воды, при ликвидации разливов нефти и даже при производстве ультратонких презервативов.

Графен впервые был синтезирован группой исследователей из Манчестерского университета. Авторы открытия, выходцы из России Андрей Гейм и Константин Новоселов, в 2010 году стали лауреатами Нобелевской премии по физике.

Первая в истории высадка зонда на комете

В ноябре лабораторный модуль "Филы" успешно закрепился на поверхности кометы 67P/Чурюмова-Герасименко спустя 10 лет после вылета зонда "Розетта" с Земли.

Правообладатель иллюстрации Getty
Image caption Модуль "Филы" поможет ответить на вопросы, связанные с происхождением Солнечной системы

По словам ученых Европейского космического агентства, после приземления модуль, скорее всего, отскочил от кометы на несколько сотен метров, а затем снова опустился на поверхность.

Тем не менее стабильность "Фил" в долгосрочной перспективе остается под вопросом, так как специальные якоря, предназначенные для закрепления модуля в грунте, при посадке не сработали.

Природа и свойства поверхности кометы неизвестны – она может быть твердой, а может быть и рыхлой.

В процессе приземления комета запела, причем природа звуков остается неизвестной.

Модуль "Филы" поможет ответить на вопросы, связанные с происхождением Солнечной системы.

Биобатарея, преобразующая человеческий пот в ток

Специалисты из университета Калифорнии в Сан-Диего создали прототип батареи, вырабатывающей энергию при контакте с кожей человека.

Таким образом, появилась возможность создания устройства, которое сможет снабжать энергией цифровые часы, мониторы и смартфоны.

Правообладатель иллюстрации J.Wang
Image caption Уже скоро батарея сможет подзарядить телефон, уверены ученые

Причем ученые изначально разрабатывали портативный индикатор молочной кислоты.

"Пока мощность батареи - всего 4 микроватт. Но мы работаем над ее усилением", - говорит доктор Вэньжао Цзя из университета Калифорнии.

Они ввели в состав датчика фермент, который отбирает электроны из молекул молочной кислоты, порождая при этом слабый электрический ток.

Добровольцы в эксперименте вырабатывали до 70 микроватт с квадратного см кожи.

Фермент как замена антибиотикам

Голландские ученые сообщают, что им, возможно, удалось найти альтернативу антибиотикам. Новое лекарство может быть использовано для защиты от бактерий, устойчивых к антибиотикам.

Правообладатель иллюстрации SPA
Image caption Голландским специалистам, похоже, удалось найти замену антибиотикам

Результаты первого тестового испытания дают основания полагать, что фермент способен побороть смертельно опасные инфекции, которые вызывает бактерия метициллин-резистентный стафилококк.

Более того, ученые утверждают, что шансы повышения резистентности бактерии новому препарату весьма малы.

Новое лекарство Staphefect основано на ферментах эндолизинах, которые присутствуют в вирусах и убивают бактерии.

В рамках одного из исследований лекарства Staphefect оно уничтожило метициллин-резистентный стафилококк у пяти из шести человек, страдавших от кожных заболеваний.

Компания Micreos теперь намерена провести полномасштабное клиническое исследование препарата Staphefect.

ВОЗ ранее предупреждала, что устойчивые к антибиотикам бактерии представляют собой одну из главных опасностей для здоровья современного человека.

Перехват реликтового излучения как подтверждение теории Большого взрыва

Команда астрономов в Гарварде перехватила гравитационные волны, оставшиеся с момента Большого взрыва, таким образом подтвердив предположение Альберта Эйнштейна.

Как предполагал еще в 1916 году нобелевский лауреат, эффект от гравитационных волн в момент возникновения Вселенной должен был напоминать круги от камня, брошенного в пруд - при условии, что "пруд" также образован Большим взрывом.

Ученые получили данные более трех лет назад, однако опубликовали результаты исследования лишь в марте этого года.

"Это очень осторожные и консервативные люди", - описал своих коллег преподаватель Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе Марк Камёновский, читавший работу гарвардцев до ее публикации.

Правообладатель иллюстрации National Science Foundation
Image caption Антарктический телескоп BICEP2 оказал астрономам неоценимую услугу

По словам специалистов, это открытие может быть приравнено к бозону Хиггса по значимости.

Фиксация этих волн означает еще одно подтверждение теории бесконечно расширяющейся Вселенной.

Для своей работы гарвардцы использовали телескоп BICEP2, расположенный в Антарктиде.

Разочарование года: получение стволовых клеток из крови и кислоты отозвано

В январе появилось сообщение об обнаружении учеными возможности получить стволовые клетки путем погружения клеток крови в кислоту.

Согласно исследованию, стволовые клетки можно было получать не только из зародышей и путем дорогостоящих лабораторных манипуляций.

Правообладатель иллюстрации SPL
Image caption Возможно, дешевый способ получения стволовых клеток будет выглядеть иначе

Предполагалось, что погружение клеток крови в кислоту может дать толчок их трансформации в стволовые клетки.

Данные исследования не были опровергнуты, но подверглись серьезному анализу.

Профессор Вакаяма заявил в интервью японскому телевидению, что во время проведения исследования был уверен в правильности результатов.

Эмбриолог Роман Деев сказал Русской службе Би-би-си, что открытие нуждается в перепроверке.

Новости по теме