«Если открытие гравитационных волн в сентябре 2015 года был своеобразной нотой триумфа для науки, то находка этого года стала настоящей симфонией для физиков и астрономов. В отличие от черных дыр, слияние которых проходит „чисто“ и не оставляет никаких видимых следов, последствия столкновения нейтронных звезд изучали более 70 обсерваторий мира», — пишет коллектив самого престижного международного научного журнала.
Это открытие произошло 17 августа этого года, когда детектор LIGO зафиксировали всплеск гравитационных волн, порожденных двумя нейтронными звездами в относительно близкой к нам галактике NGC 4993 в созвездии Гидры, расположенной в 130 миллионах световых лет от Земли. Одновременно с LIGO за этим событием наблюдали гамма-телескоп «Ферми», рентгеновская обсерватория «Чандра», сеть российских автоматических телескопов МАСТЕР и примерно четверть всех астрономов Земли.
В создании и работе детекторов LIGO участвовали тысячи ученых из самых разных уголков мира, в том числе и физики из России. Большую роль в этом открытии сыграли российские физики из МГУ им. М.В. Ломоносова и нижегородского Института прикладной физики РАН, чью группу в LIGO до последнего времени возглавлял ныне покойный профессор Владимир Борисович Брагинский.
Это открытие, как тогда отмечали физики из МГУ, стало очередным доказательством правоты теории относительности Эйнштейна и свидетельством того, что гравитационные волны можно использовать в качестве еще одного канала наблюдений за далекими объектами космоса и изучения тайн рождения Вселенной.
Что интересно, это эпохальное открытие даже не попало в число главных научных достижений года по версии читателей журнала – безоговорочную победу в этом неофициальном конкурсе одержал эксперимент медиков из Детского госпиталя Коламбуса, вылечивших 12 младенцев от атрофии мускулов спины, смертельно опасного заболевания, при помощи генной терапии.
Новые родичи и древние корни человека
В «десятку» самых важных открытий года попало две относительно неожиданных находки, связанных с историей эволюции нашего вида и рода.
Первый из них касается современной Земли – в ноябре этого года биологи из Швейцарии заявили, что им случайно удалось найти третий вид орангутангов на Суматре, анализируя ДНК и останки самца, недавно умершего в лесах на севере этого острова. Обнаружение этих орангутангов, Pongo tapanuliensis, стало первым открытием нового вида человекообразных приматов за последние 90 лет.
Второе открытие касается далекого прошлого человечества. В июне этого года палеонтологи из Германии заявили, что человечество уже существует как минимум 300 тысяч лет, и продемонстрировали первое доказательство такой смелой гипотезы, останки пока самого древнего человека Земли, найденные в шахте Джебель Ируд на северо-западе Марокко.
Как тогда заявил Жан-Жак Ублин (Jean-Jacques Hublin), руководитель раскопок, столь почтенный возраст его находки говорит о том, что человечество возникло не в одной точке и затем распространилось по миру, как раньше считали ученые, а эволюционировало на всей территории Африки.
Новый, чудный мир ДНК
Сразу три открытия из мира молекулярной биологии и генетики были признаны важнейшими достижениями года и редакцией Science, и читателями журнала. В их число, помимо успешного применения генной терапии для борьбы с дистрофией мускулов спины, попали два других достижения, которые могут полностью поменять медицину уже в ближайшие годы.
Первым из них стало лекарство пембролизумаб, способное бороться сразу с несколькими видами рака. Оно было создано компанией Merck около десяти лет назад и было официально одобрено регулирующими органами США в мае этого года. Пембролизумаб представляет собой особое антитело, которое присоединяется к иммунным клеткам и «выключает» систему безопасности в них, заставляя их активнее бороться с раком.
Аналогичной почести удостоилось открытие биологов из Гарварда, создавших новую систему редактирования ДНК, способную точно исправлять одиночные мутации в произвольных генах и других участках генома. Как надеются ученые, их разработка поможет победить примерно 65% всех наследственных болезней, существующих сегодня.
Погоня за нейтрино
Еще одно «российское» открытие года совершила группа отечественных и зарубежных ученых, которой руководил профессор Юрий Ефременко из Национальной лаборатории в Оак-Ридж (США). Его команде удалось впервые зафиксировать один из самых редких вариантов столкновения нейтрино с ядрами атомов, который ученые даже не ожидали увидеть.
Физикам из Института Курчатова, Института теоретической и экспериментальной физики РАН и ряда других научных организаций удалось добиться «невозможного», пойдя своеобразным методом «от противного» – они не стали увеличивать размеры детектора частиц, а уменьшили его, и одновременно повысили «кучность» и интенсивность источника нейтрино.
Тайны жизни
Остальные главные научные достижения года касаются различных областей физики и химии, но при этом они связаны одним общим лейтмотивом – они помогли ученым раскрыть многие важные тайны того, как на Земле возникла жизнь и как она выглядела в прошлом.
Первое из них – создание криоэлектронных микроскопов — уже было отмечено Нобелевским комитетом в этом году. Эти машины стали серьезными конкурентами для ускорителей частиц, которые используются сегодня для изучения молекулярной структуры белков и других «молекул жизни», и позволили ученым раскрыть многие тайны тех молекул, которые синхротронам просто не доступны.
Другое открытие можно назвать триумфом климатологии и аналитической химии. Благодаря комбинации их методов геологи из США нашли на территории Антарктиды залежи льда, сформировавшиеся 2,7 миллиона лет назад. Изучение пузырьков воздуха, заточенных в этих отложениях, уже указало на то, что современные представления о начале ледникового периода могут быть в корне неверными.
