Десятка научных достижений 2000 года

Как обычно, перед Рождеством самый уважаемый научный журнал Запада - Science - опубликовал хит-парад достижений теперь уже прошедшего года. И, в точности в тех же пропорциях, что и в прошлом году, места распределили между собой открытия в молекулярной биологии (4), астрономии (3), строении вещества (2). А еще одну позицию редакторы "Сайенса" отдали антропологии.
На первом месте - дешифровка
Лидер "научной десятки" - конечно же, человек разобранный (1). Всего год назад единственным существом, "разложенным по полочкам", был червяк Caenorhabditis elegans. В 2000 году ученые расшифровали уже многих: дрозофилу, арабидопсис, несколько микробов, в том числе холерный вибрион (на подходе - мышь, крыса и пара рыб). А главное -- лет на пять раньше, чем ожидалось, человечество смогло поздравить себя с началом новой эры: 26 июня генетики заявили, что удалось выяснить, из чего же оно все-таки сделано. Десять лет ученые разбирали сложный конструктор под названием "человеческий геном" и вот наконец могут утверждать, что в общем и целом его многочисленные детальки пересчитаны.

А их количество потрясает воображение. В каждой из 24 человеческих хромосом, которые нельзя разглядеть невооруженным глазом, находится 3,1 миллиарда пар генов. Объем обработанных данных равнозначен содержанию 200 телефонных книг по 500 страниц каждая. Эти "телефонные книги" читали тысячи ученых во всем мире, так что даже некому дать Нобелевскую премию. Миллионы участков ДНК круглосуточно анализировали мощные компьютеры, и это пример того, насколько теоретическая наука сейчас зависит от высоких промышленных технологий.

Великое открытие всех времен, которое позволит лечить наследственные болезни, выявлять дефективные гены еще до рождения и вообще "улучшать человеческую породу", -- всего лишь первый этап работы. Последовательность генов выявлена вчерне, а "золотой стандарт" будет создан к 2003 году. Но и это только начало пути. Чтобы идентифицировать и описать все гены и их функции, потребуются десятилетия. В результате июньского открытия мы, как выразился один ученый, получили книгу на иностранном языке, который еще предстоит изучить.
Взрослые клетки умеют переодеваться
В уходящем году свой молекулярный портрет получила рибосома - главная клеточная фабрика белка (2). "Подробности" ее структуры, которые удалось увидеть на снимках с высоким разрешением, говорят в пользу того, что в рибосоме заключена модель происхождения жизни на Земле. Возможно, именно РНК стала первой живой молекулой нашей планеты.

Еще одним открытием в микромире стало разоблачение взрослых клеток: вопреки каноническому утверждению, что они не могут менять свой тип, в 2000 году на примере мышиных и человеческих трансплантантов было доказано: клетки одних органов могут "переделывать" себя в клетки других (3). Если ученые научатся контролировать этот процесс, будет решена проблема восстановления поврежденных тканей.

И, наконец, четвертое внутриклеточное достижение - новое понимание роли ядерных гормональных рецепторов, которые являются посредниками в метаболизме холестерола и производстве жирных кислот (4). Открытие этих клеточных структур приведет к появлению новых методов лечения рака и диабета.
Странный мир становится ближеМир квантов показался еще "страньше" в 2000 году, когда дрогнула граница, отделяющая его от мира классической физики. Идея о том, что объекты могут обладать несопоставимыми свойствами -- например, находиться в двух местах в одно и то же время, - распространилась с электронов на иные субстанции: электрический ток, который может течь по сверхпроводящей петле в двух направлениях одновременно (5). Еще одно открытие года: ученые определили, что квантовым компьютерам не требуется так называемая "квантовая запутанность", чтобы со скоростью света решать сложные задачи.

А пластмассы, проводящие электричество, стали "героинями года" за обещания новых технологий с использованием органических молекул (6). Трое ученых даже получили Нобелевскую премию по химии за разработки в этой области. Два самых заметных приложения в ближайшем будущем - создание органического лазера и плоских компьютеров из гибкого пластика.
В Солнечной системе было мокроВозможно, в нашем районе космоса вода плескалась не только на Земле - вот главное астрономическое открытие года (7). Снимки марсианской поверхности показали, что в младенчестве планета, вероятно, была землей озер, а грунтовые реки по-прежнему могут скрываться под ее поверхностью. В 2000 году также накопились данные о спутнике Юпитера Европе: не исключено, что его надтреснутая ледяная кора покрывает огромный соленый океан. А где вода - там и ростки жизни...

Второе космическое событие - "портрет" ранней стадии развития Вселенной, который получили с помощью зондов, оборудованных микроволновыми детекторами. Измерение микроволнового фона, образовавшегося в результате Большого Взрыва, поддерживает гипотезу о плоской Вселенной (8).

И, наконец, астероид Эрос. Впервые в истории освоения космоса искусственный спутник начал облет вокруг подобного объекта - корабль NEAR занял свою 300-километровую орбиту после четырех лет полета к цели (9).

Эрос -- свидетель далекого прошлого Солнечной системы и крупных межпланетных "битв"-столкновений, происходивших еще до рождения Земли. Данные спектрального анализа показывают, что из минералов на астероиде преобладают оливин и пироксен. Вполне возможно, что на Эросе тоже есть вода. Изучение подобных космических тел необходимо в стратегических целях -- их можно будет использовать как "перевалочные" базы для дальних полетов.
Самые древние черепа
И замыкают десятку (условно, поскольку, кроме генома, номера не закреплены за номинантами) окаменевшие черепа из Грузии. Им примерно 1,7 миллиона лет, а это значит, что древние люди покинули Африку гораздо раньше, чем было принято считать.

Два черепа (идентичные африканским находкам, которым 2 миллиона лет) были найдены немецкими археологами неподалеку от города Дманиси.  Представители вида Гомо эргастер, чьи останки раскопали в Грузии, были первыми обезьянолюдьми, которые по строению тела близки человеку. Они имели нависшие лбы и мозг гораздо меньших размеров. Грузинская находка - первое свидетельство того, что Гомо эргастер мигрировал в Евразию. Самые старые останки, которые встречались раньше, принадлежали более развитому и "молодому" существу Гомо эректусу.

Черепа были найдены в окружении многочисленных каменных орудий, которые заставили антропологов пересмотреть точку зрения на некоторые моменты миграции. Раньше считалось, что в суровых условиях дальнего путешествия древние должны были владеть более сложной технологией обработки камня. Однако орудия из Дманиси довольно примитивны.
В будущем году, предсказывает "Сайенс", главными героями научных достижений станут: инфекционные болезни; океан, который будут изучать с помощью спутников, управление синтезом в РНК; развитие научных фондов во всем мире; "кварковый суп", образовавшийся после Большого Взрыва, и асимметрия в развитии клетки.

Как водится, журнал помянул и самые сомнительные достижения года. Среди них - преследование физика из Лос-Аламоса Вен Хо Ли за ничем не доказанный ядерный шпионаж в пользу Китая и разоблачение археораптора, который оказался не ископаемым нового вида, сочетающим в себе черты птицы и динозавра, а всего-навсего "сваленными в кучу" двумя разными окаменелостями.