Наукові факти. "Відредагований" людський ембріон. Про що мова

Наукові відкриття неможливо передбачити, на те вони і відкриття, але можна хоча б вказати на ті ймовірні галузі та напрямки науки, де з великою ймовірністю очікується прогресу. "Країна" наводить список наукових проривів та відкриттів, які наукова спільнота очікує наступного року.

1. 3D-модель Всесвіту

На борту телескопа GAIA найбільша колись створена у світі цифрова камера: вона може зафіксувати зірки, сяйво яких у 400 тисяч разів слабше тих зірок, які може побачити людське око.

Телескоп GAIA неймовірно точний: багато вчених порівняють, що якщо встановити його на поверхню Місяця і направити на Землю, то можна буде розглянути силует людини.

Телескоп стежить за мільярдами зірок, вимірює їх швидкість, величину, становище та відстань від Землі. На основі даних, отриманих від телескопа GAIA, буде складено 3D-модель нашої галактики. Чумацького Шляху), завдяки чому ми зможемо багато чого зрозуміти про її походження та еволюцію, відкрити нові космічні тіла, визначити десятки тисяч астероїдів.

2. Експедиція на Місяць

У 2017 році китайці мають намір відправити на Місяць безпілотний космічний апаратЧан'е-5, який доставить на Землю 2 кілограми місячного ґрунту. Востаннє такий трюк був виконаний у 1976 році, коли радянська міжпланетна станція «Місяць-24» привезла з поверхні нашого супутника 170 грамів ґрунту та гірських порід. Вони були дорогоцінними у буквальному значенні цього слова: собівартість доставки одного грама оцінюється у 7 мільйонів доларів. Але завдяки саме цим спробам було відкрито існування води на Місяці... Китайці не збираються зупинятися на досягнутому і в 2018 році мають намір зробити черговий прорив: посадити зонд на звороті Місяця. Це не вдавалося ні США, ні СРСР.

Цілі місячної програми Китаю – підготовка до комерційного освоєння супутника Землі. Зокрема, за словами професора Оуяна Цзиюаня, керівника китайської космічної програми на Місяці відкрито величезні запаси ізотопу гелій-3. Він може бути використаний як паливо в термоядерних реакторах. Цих запасів вистачить, щоб забезпечувати людство енергією протягом найближчих 10 тисяч років.

3. Пошуки позаземних цивілізацій

21 серпня 2017 року в США очікується рідкісне повне сонячне затемнення, Який буде видно по всій ширині континентального материка - від Орегона до Південної Кароліни. Це перше повне затемнення, видиме лише зі США, з часів Американської революції і що охоплює країну від узбережжя до узбережжя вперше за 99 років. Цілком воно буде доступне для спостереження в смузі шириною 100 км протягом двох або більше хвилин. Частково – з будь-якої точки Північної Америки, Гавайських островів та деяких районів північної частини Південної Америки.

Використовуючи комплекс телескопів, що постійно зростає, під загальною назвою Event Horizon Telescope (Телескоп горизонту подій), астрономи скануватимуть внутрішні райони нашої Галактики. Якщо все складеться вдало, ми побачимо перше зображення надмасивної чорної діри Чумацького Шляху, відомої як Стрілець А*.

На це вчені не зупиняться. Цього року Китай завершив будівництво найбільшого у світі телескопа, і мають намір виявити ознаки позаземної цивілізації в космосі. Серед більш реалістичних цілей – використання FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) для пошуку пульсарів та інших відомих об'єктів у галактиці.

Взагалі, вивчення та освоєння космосу експерти називають одним із пріоритетних напрямків у розвитку людства у найближчому майбутньому поряд із створенням штучного інтелекту.

4. Прорив у штучному інтелекті

Повноцінний, автономний штучний інтелект (ІІ), за прогнозами експертів, має бути розроблений протягом наступних 5–10 років. На 2017 рік намічено суттєвий прогрес у розвитку т.зв. глибоких нейронних мережі сучасних методівмашинного навчання, що допоможе наблизитися до створення ІІ абсолютно нового рівня. 2017 рік, як очікується, здивує результатами застосування машинного навчання та машинного інтелекту в різних областях.

Насамперед, це розробка нових алгоритмів, що самонавчаються, завдяки чому роботи зможуть удосконалювати самі себе. Деякі зрушення в цьому напрямку вже зроблено: цього року програма AlphaGo Програма AlphaGo, розроблена підрозділом Google, компанією DeepMind, обіграла в китайські шашки Го чемпіона світу з рахунком три нуль. Чемпіон був шокований.

Подібний експеримент уже заплановано наступного року. Цього разу – з комп'ютерною грою StarCraft II. Та ж гуглівська компанія DeepMind анонсувала проект навчання штучного інтелекту (ІІ) цій грі. Фахівці планують створити систему, яка зможе перемагати чинних чемпіонів. Першу версію ІІ для гри у StarCraft II розробники представлять вже у лютому 2017 року. Програма буде доступна всім бажаючих і дозволить на її основі створювати власні проекти. У DeepMind сподіваються, що в майбутньому програма дозволить вирішувати завдання у реальному світі.

Головна мета в розробках нових нейронних систем – створити систему, яка вміє "на ходу" пристосовуватися до нового складного завдання або оточення, самовдосконалюватися, самонавчатися та приймати рішення – зовсім як людський мозок.

"Як усі ми пам'ятаємо із середньої школи, ознакою завершення промислової революції є момент, коли «машини починають виробляти машини». Можливо, у майбутньому такою ж важливою віхою стане момент, коли нейромережі почнуть навчати нейромережі і є підстави вважати, що це станеться вже в 2017 року", – пише у своїй колонці Дмитро Вєтров, професор-дослідник Департаменту великих даних та інформаційного пошуку факультету комп'ютерних наукВШЕ.

Ще нейронні мережі навчаться говорити з людиною, а комп'ютерні перекладачі вдосконалюються, мовні бар'єрипоступово відпадатимуть (деякі дослідники прогнозують, що вже необов'язково буде вчити іноземні мови– при спілкуванні в реальному часі комп'ютер даватиме якісний синхронний переклад). Роботи поступово почнуть замінювати людину на деяких робочих місцях (зокрема операторів кол-центрів). Роботи вже пишуть тексти та музику, і мабуть, вже наступного року це може стати для людства рутиною.

5. Квантовий комп'ютер

Світові корпорації (такі, як Google та IBM) та найбільші наукові центри працюють над створенням квантових комп'ютерів, продуктивність яких у мільйони разів вища ніж у звичайних машин.

Навіщо потрібні квантові комп'ютери? Справа в тому, що нинішнє покоління машин уже не справляється з обсягами даних та кількістю операцій, яких вимагає від нього людина. Незабаром, прогнозують експерти, до Інтернету буде підключено все - починаючи від доменної печі та закінчуючи холодильником, який сам закуповуватиме продукти. Щоб керувати всім цим господарством, і потрібний новий клас обчислювальних машин.

Компанія Googleвже похвалилася, що квантовий комп'ютер D-Wave, що належить їй, навчився вважати в 100 мільйонів разів швидше, ніж звичайний комп'ютер. Однак використовувати ці машини у повсякденній практиці поки що не виходить. Аналітики припускають, що новий рікможе стати переломним у цьому питанні.

6. "Зелена" енергія

Google обіцяє здивувати світ не лише новими доробками у сфері ІІ, а й у сфері енергетики. Так, наступного року Google планує перевести харчування власних дата-центрів на альтернативні джерелаелектроенергії.

Інтернет-гігант володіє однойменною пошуковою системою, найбільшим відеохостингом YouTube, аналітичним сервісом Google Analytics, картографічний сервіс Google Maps та поштову службу Gmail. За обсягом інформації база даних компанії займає 13 місце у світі, так що обладнання для зберігання та обробки даних споживає величезну кількість енергії. Тому в Google вирішили, що сонячні електростанції та вітрогенератори будуть виробляти "зелену енергію" для центрів обробки даних компанії.

Крім того, Саудівська Аравія обіцяє показати нові розробки в галузі альтернативної енергетики на виставці ЕКСПО-2017 (Тема виставки – Енергія майбутнього).

Королівство прийняло рішення до 2040 повністю відмовитися від використання викопного палива. Традиційні нафту та вугілля повинні замінити альтернативні джерела енергії – сонячна енергія та сила вітру. Для цього протягом найближчих 20 років у розвиток сонячної енергетичної інфраструктури керівництво КСА має намір вкласти 109 млрд. доларів США. У планах позначено вироблення до 41 гігават енергії за рахунок сонячних станцій до 2040 року.

Загалом, на міжнародній виставці "ЕКСПО-2017", яка пройде в Астані, очікується багато наукових відкриттіву сфері "зеленої" енергетики. Там візьмуть участь понад 100 країн та міжнародних організацій, та 2-3 мільйони відвідувачів.

7. Безпілотні автомобілі

Експерти вже давно говорять про те, що незабаром професії водія та таксиста зникнуть: машини зможуть вести себе самі. Ці прогнози не є безпідставними.

Останній рік Tesla та Google тестували свої безпілотні автомобілі у реальних дорожніх умовах, і вже випускають перші моделі на дороги. У 2017 році безпілотні автомобілі з'являться у 30 містах США. У Сіетлі на дорогу вийде навіть безпілотний 70-місний автобус.

"Ми розглядаємо для випробування безпілотних автомобілів такі місця, як кампуси коледжів, тематичні парки, аеропорти, центральні райони міста, - повідомив в інтерв'ю New York Observer Корі Клозір, представник консалтингової фірми Comet, що координує тестування безпілотних авто. - Це схоже на ліфт: ви входите, вказуєте пункт призначення, двері зачинилися, поїхали.

До речі, цікаво, що одночасно з початком тестування безпілотних авто з'явилося несподіване дослідження, згідно з яким безпілотні машини допоможуть генерувати мільярди доларів в економіку країни завдяки тому, що у їхніх власників з'явиться більше часу для онлайн-шопінгу.

Американський Ford не відстає від Tesla та Google: свої безпілотні автомобілі на базі Ford Fusion та Mondeo компанія представить у січні 2017 року.

Влада Норвегії також має намір у 2017 році дозволити випробування безпілотних автомобілів на дорогах загального користування. З березня безпілотні авто вийдуть на дороги та в Австралії.

Перші безпілотні машини, які можна буде взяти в короткострокову оренду, вийдуть на випробування наступного року та у Москві. У російській столиці збираються об'єднати таксі та автомобілі каршерингу в одну послугу (Каршерінг - вид короткострокової оренди автомобіля з похвилинною або погодинною оплатою, який зазвичай використовується для коротких внутрішньоміських поїздок, - прим.ред.). Такі автомобілі зможуть працювати як у звичайному ручному, так і у повністю самоврядному режимі. Але для масового використання такі безпілотні машини будуть доступними в Москві не раніше 2018-2019 років - на 2017 заплановані лише тести.

8. Революційні електрокари

У Китаї дебютував перший електромобіль Zhiche Auto. Це "зелена" компанія (також і в тому сенсі, що історія її створення не налічує і двох років), як і деякі інші з китайським корінням, планує зробити на світ автомобіль з революційними характеристиками.

Назва молодої фірми перекладається з китайської як "мудрий автомобіль", проте ім'я свого первістка - однооб'ємного електричного кросоверу - його розробники поки що не дали. Засновник компанії Шен Хаінь вважає, що в майбутньому електрокари стануть вірними помічниками своїх господарів і на них можна буде перекласти певні рутинні функції. Новизна пропонованого їм підходу будівництва автомобілів схожа на таку для сучасних виробників мобільних пристроїв.

Фахівці розробили концепцію та конструкцію "розумного" автономного міського електромобіля, пов'язаного "хмарними" технологіями з іншим транспортом, інфраструктурою та навіть житлом власника. Овальне кермо, мультимедійний планшет замість коробки передач, дзеркал заднього виду немає - замість них дві камери, що передають зображення на два невеликі дисплеї по кутах передньої панелі. І, звичайно, електричний кросовер оснащений автопілотом.

"Мудрі автомобілі" мають надійти у продаж уже 2017 року. І, зрозуміло, купити їх можна буде через інтернет.

9. Робот-рятівник

В Інституті технологій у Генуї розробляють робота, який зможе діяти під час стихійного лиха для порятунку життя людей та усунення серйозних наслідків.

У майбутньому робот Walk-Man можна буде використовувати в екстремальних ситуаціях замість людей, і саме у людей він зараз вчиться рухатися та ходити. Сьогодні йому ще потрібні вказівки людини, але вже в недалекому майбутньому вона зможе оцінювати рівень небезпеки, умови довкілля, приймати рішення та діяти самостійно.

Наразі команда проекту Walk-Man працює над програмним забезпеченнямробота: необхідно покращити його рівновагу при пересуванні по нерівній поверхні.

Новим кроком для робота Walk-Man стане серйозний тест, який заплановано на кінець наступного року. На ньому будуть присутні представники служби цивільного захисту Італії. Робота направлять у охоплену вогнем будівлю, її місія – знайти та врятувати людей.

10. Зміна геному людини

Біотехнологічна компанія Editas Medicine, яку активно підтримує Білл Гейтс, офіційно заявила, що зможе здійснювати редагування геному людини у 2017 році. Технологія, що дозволяє зробити таку маніпуляцію, називається CRISPR/Cas9. Передбачається, що з розвитком цієї технології вчені зможуть подолати спадкові захворювання. При цьому ген, що викликає хвороби, коригуватиметься ще на стадії розвитку ембріона.

Генетики планують експериментувати з цією технологією для боротьби з такими захворюваннями, як рак та ВІЛ. CRISPR здатний допомогти у лікуванні раку крові – лейкемії. Замість того щоб шукати донора кісткового мозку, можна взяти зразки тканин кровотворного органу самого пацієнта, виправити дефективні стовбурові клітини, позбавивши їх фатальної мутації, а потім пересадити назад. Якщо злоякісні клітини, що залишилися в хворому організмі, знищити опроміненням, виправлені клітини матимуть змогу розмножуватися та виробляти здорові клітини крові.

Багато вчених навіть вважають, що новий метод точного редагування генів дозволить створити у майбутньому досконалу людину. За допомогою системи CRISPR-Cas можна внести розриви так, щоб забрати з ДНК цілу ділянку. У цьому генетики підсовують створену ними послідовність, яка вбудовується місце віддаленої. Таким чином можна «ремонтувати» мутації, що викликають тяжкі захворювання.

2017 рік наблизив світ до науково-фантастичного майбутнього, починаючи з регенерації людських клітин для вирощування органів та закінчуючи створенням 51-кубітного квантового комп'ютера — і цей рік ще не закінчився. Futurism оголосив список із 10 самих значних відкриттівпротягом останніх 8 місяців.

1. «Відредаговано» людський ембріон

27 липня в Портленді, штат Орегон, вчені досягли значного прориву в технології генного редагування. Скориставшись CRISPR, вони успішно видалили у людського ембріона ген, пов'язаний із серцевими захворюваннями.

2. Створено металевий водень

Harvard University

27 січня вперше у науці вчені створили металевий водень, Застосувавши майже п'ять мільйонів атмосфер тиску до рідкого водню. У своєму металевому стані водень може діяти як справжній надпровідник, технологія здійснить революцію у багатьох галузях – від зберігання енергії до ракетобудування.

3. Виявлено планету, на якій можна жити

NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

19 квітня вчені з Європейської організації астрономічних досліджень знайшли найкращу планету для позаземного життя. LHS 1140b була виявлена ​​в населеній зоні тьмяної зірки в 40 світлових роках від Землі.

4. CRISPR відредагував гени всередині людського тіла

Національний інститут охорони здоров'я та інфекційних захворювань, національний інститут охорони здоров'я

1 червня вчені вперше застосували технологію генного редагування CRISPR (найбільш доступну техніку редагування генів) у людському тілі. Нове дослідження було спрямоване на видалення вірусу папіломи людини (ВПЛ) у 60 жінок шляхом застосування гелю, що містить необхідне кодування ДНК для шийки матки, щоб відключити механізм росту пухлини.

5. Нові технології дозволять вирощувати органи

Wake Forest Baptist Medical Center

1 травня було зроблено успіхи у галузі регенеративної медицини. Інститут регенеративної медицини Wake Forest зараз очолює проекти з вирощування людських органів і тканин. Відкриття його дослідників можуть допомогти у відновленні ушкоджень нервів і навіть виростити цілі кінцівки та внутрішні органи.

6. Google навчив ІІ адаптуватися до складного середовища

DeepMind/YouTube

11 липня підрозділ Google зі штучного інтелекту DeepMind опублікував статтю, що ілюструє, як його фахівці навчають ІІ-алгоритми адаптуватися до складного та мінливого середовища.

7. SpaceX повторно запустила «відпрацьовану» ракету

30 березня SpaceX успішно запустила на орбіту і посадила ракетоносій Falcon 9, що вже використовувався. Цей прорив ще більше збільшив доступність космічних запусків- Економія понад $18 млн за кожен пуск.

8. Створено штучну матку

Children's Hospital of Philadelphia

26 квітня лікарі Дитячої лікарні Філадельфії зуміли зімітувати жіночу матку з використанням синтетичного пристрою для запобігання смертності та хворобам передчасно народжених дітей молодше 37 тижнів, експеримент був проведений на новонародженому ягнятку.

9. Новий прорив у квантових обчисленнях

28 липня на Міжнародній конференціїза квантовими технологіями в Москві був представлений рекордний 51-кубітний квантовий комп'ютер, що відкриває шлях для нових застосувань технології.

10. ІІ AlphaGo довів перевагу над людьми у грі го

29 травня ІІ від компанії DeepMind (належить Google) обіграв п'ять найкращих у світі гравців у го. Вперше він обіграв людину минулого року.

Великих успіхів вдалося досягти у створенні клітинного «еліксиру молодості». Два незалежні відкриття були зроблені генетиками: у першому випадку уповільнити старіння дозволяє ген Nanog, який вивчали в Університеті Баффало, а у другому увага вчених бразильського Фонду наукових дослідженьзалучив фермент теломеразу.