По традиции еженедельник Science подводит в конце декабря итоги научного года. Однако нынешний год завершает первое десятилетие века, и редакция Science решила подвести итоги за все десять лет.
1. На первом месте журнал ставит изучение ДНК в той ее части, которая не кодирует белки. Это большая часть генома – 98,5%. Ее функции до сих пор непонятны, но за 10 лет стало ясно, что это далеко не "генетический мусор", как считалось в конце прошлого века. Оказалось, что 80% ДНК считывается и порождает молекулы РНК. Среди них открыто несколько сотен так называемых микро-РНК, способных регулировать работу генов. Также за 10 лет на новый уровень вышли исследования в области эпигенетики – того, как химическая модификация ДНК регулирует работу генома.
2. На втором месте в списке Science – превращение космологии в точную экспериментальную науку. Раньше математические модели в этой науке были практически непроверяемыми. Теперь сверхточные измерения спутников WMAP и "Планк" позволили прочитать информацию о рождении Вселенной, записанную на небесном своде едва заметными вариациями температуры микроволнового излучения.
3. На третьем месте Science помещает исследование ДНК вымерших видов. Удалось полностью расшифровать геномы мамонта и неандертальца. Выделены даже некоторые фрагменты генома динозавров. И это дает новые инструменты для изучения эволюции жизни.
4. На четвертом месте идут исследования Марса. Многолетняя одиссея марсоходов "Спирит" и "Оппортьюнити" совместно с работой орбитальных зондов резко расширила наши знания о Красной планете. А два года назад зонд "Феникс", опустившийся вблизи полярной шапки Марса, обнаружил под поверхностью присутствие значительного количества водяного льда.
5. Пятое место занимает открытие перепрограммирования клеток. Все клетки организма происходят от стволовых клеток эмбриона. По мере развития зародыша клетки специализируются. В них запускаются программы, порождающие разные такни. Эти изменения считались необратимыми. Но оказалось, что добавление в клетку всего нескольких копий определенных генов может повернуть время вспять. Клетка снова станет стволовой и может заново специализироваться, давая начало другой ткани.
6. Шестое место занимает изменение отношения к микробам и вирусам, обитающим в человеческом теле. Если раньше на них смотрели преимущественно как на паразитов или, в лучшем случае, симбионтов, то теперь становится ясно, что они, подобно органам, – неотъемлемая часть человеческого тела. Совокупно ее называют микробиомом человека. В нем в 10 раз больше клеток и в 100 раз больше различных генов, чем собственно в человеческом организме. Только в кишечнике обитает тысяча разных видов бактерий. Их геномы дополняют человеческий, позволяя нам усваивать пищу, которая иначе была бы недоступна.
7. На седьмом месте журнал Science помещает прорыв в области исследования экзопланет. Первая планета вне Солнечной системы открыта в 1995 году, а сейчас счет идет уже на сотни и скоро пойдет на тысячи. Быстрое совершенствование наблюдательной техники позволило вплотную подойти к открытию планет подобных Земле.
8. Пересмотр отношения к воспалительным процессам занимает восьмое место в списке научных достижений десятилетия журнала Science. Раньше воспаление считалось лишь побочным эффектом, сопровождающим восстановление поврежденных тканей. Теперь ясно, что воспаления – это движущая сила, стоящая за развитием многих хронических заболеваний, таких как рак, диабет, атеросклероз. Например, при раке опухоль повреждает ткань и вызывает воспаление, которое стимулирует рост клеток и кровеносных сосудов, питающих опухоль. Отсюда вытекает новая медицинская идея о том, что для профилактики хронических заболеваний важен контроль за воспалительными процессами.
9. На девятом месте по версии Science идут разнообразные трюки со светом. Были созданы среды, в которых свет может замедляться в тысячи раз, а также удивительные метаматериалы с отрицательным коэффициентом преломления. С помощью таких материалов можно создавать плоские линзы, фокусирующие свет, лучше обычных выпуклых. А в перспективе замаячила возможность достижения невидимости за счет обтекания светом объекта, спрятанного за оболочкой из метаматериала. Первые подобные опыты уже проводятся в микроволновой области спектра.
10. Наконец, десятое место в обзоре занимают исследования климата и его изменений. За десять лет сам факт глобальных изменений климата стал общепризнанным. Но еще продолжаются спора относительно причин этого явления и роли человека в глобальном потеплении. Здесь очень трудно отличить науку от политики. Громкий скандал вокруг подгонки климатических данных некоторыми учеными значительно повредил репутации всей климатологической науки. Но ситуация постепенно выправляется. Например, Соединенные Штаты стали серьезно относиться к изменениям климата, которые практически отрицались в период президентства Джорджа Буша.
1. На первом месте журнал ставит изучение ДНК в той ее части, которая не кодирует белки. Это большая часть генома – 98,5%. Ее функции до сих пор непонятны, но за 10 лет стало ясно, что это далеко не "генетический мусор", как считалось в конце прошлого века. Оказалось, что 80% ДНК считывается и порождает молекулы РНК. Среди них открыто несколько сотен так называемых микро-РНК, способных регулировать работу генов. Также за 10 лет на новый уровень вышли исследования в области эпигенетики – того, как химическая модификация ДНК регулирует работу генома.
2. На втором месте в списке Science – превращение космологии в точную экспериментальную науку. Раньше математические модели в этой науке были практически непроверяемыми. Теперь сверхточные измерения спутников WMAP и "Планк" позволили прочитать информацию о рождении Вселенной, записанную на небесном своде едва заметными вариациями температуры микроволнового излучения.
3. На третьем месте Science помещает исследование ДНК вымерших видов. Удалось полностью расшифровать геномы мамонта и неандертальца. Выделены даже некоторые фрагменты генома динозавров. И это дает новые инструменты для изучения эволюции жизни.
4. На четвертом месте идут исследования Марса. Многолетняя одиссея марсоходов "Спирит" и "Оппортьюнити" совместно с работой орбитальных зондов резко расширила наши знания о Красной планете. А два года назад зонд "Феникс", опустившийся вблизи полярной шапки Марса, обнаружил под поверхностью присутствие значительного количества водяного льда.
5. Пятое место занимает открытие перепрограммирования клеток. Все клетки организма происходят от стволовых клеток эмбриона. По мере развития зародыша клетки специализируются. В них запускаются программы, порождающие разные такни. Эти изменения считались необратимыми. Но оказалось, что добавление в клетку всего нескольких копий определенных генов может повернуть время вспять. Клетка снова станет стволовой и может заново специализироваться, давая начало другой ткани.
6. Шестое место занимает изменение отношения к микробам и вирусам, обитающим в человеческом теле. Если раньше на них смотрели преимущественно как на паразитов или, в лучшем случае, симбионтов, то теперь становится ясно, что они, подобно органам, – неотъемлемая часть человеческого тела. Совокупно ее называют микробиомом человека. В нем в 10 раз больше клеток и в 100 раз больше различных генов, чем собственно в человеческом организме. Только в кишечнике обитает тысяча разных видов бактерий. Их геномы дополняют человеческий, позволяя нам усваивать пищу, которая иначе была бы недоступна.
7. На седьмом месте журнал Science помещает прорыв в области исследования экзопланет. Первая планета вне Солнечной системы открыта в 1995 году, а сейчас счет идет уже на сотни и скоро пойдет на тысячи. Быстрое совершенствование наблюдательной техники позволило вплотную подойти к открытию планет подобных Земле.
8. Пересмотр отношения к воспалительным процессам занимает восьмое место в списке научных достижений десятилетия журнала Science. Раньше воспаление считалось лишь побочным эффектом, сопровождающим восстановление поврежденных тканей. Теперь ясно, что воспаления – это движущая сила, стоящая за развитием многих хронических заболеваний, таких как рак, диабет, атеросклероз. Например, при раке опухоль повреждает ткань и вызывает воспаление, которое стимулирует рост клеток и кровеносных сосудов, питающих опухоль. Отсюда вытекает новая медицинская идея о том, что для профилактики хронических заболеваний важен контроль за воспалительными процессами.
9. На девятом месте по версии Science идут разнообразные трюки со светом. Были созданы среды, в которых свет может замедляться в тысячи раз, а также удивительные метаматериалы с отрицательным коэффициентом преломления. С помощью таких материалов можно создавать плоские линзы, фокусирующие свет, лучше обычных выпуклых. А в перспективе замаячила возможность достижения невидимости за счет обтекания светом объекта, спрятанного за оболочкой из метаматериала. Первые подобные опыты уже проводятся в микроволновой области спектра.
10. Наконец, десятое место в обзоре занимают исследования климата и его изменений. За десять лет сам факт глобальных изменений климата стал общепризнанным. Но еще продолжаются спора относительно причин этого явления и роли человека в глобальном потеплении. Здесь очень трудно отличить науку от политики. Громкий скандал вокруг подгонки климатических данных некоторыми учеными значительно повредил репутации всей климатологической науки. Но ситуация постепенно выправляется. Например, Соединенные Штаты стали серьезно относиться к изменениям климата, которые практически отрицались в период президентства Джорджа Буша.
