Die Forscher fanden heraus, dass ein uraltes Protein namens GK-PID vor etwa 800 Millionen Jahren die Entwicklung von einzelligen Organismen zu vielzelligen Organismen verursachte. Dieses Molekül wurde zu einer Art Auslöser, der den Prozess des Anziehens von Chromosomen und der Vereinigung innerhalb der inneren Schicht der Zellmembran während der Teilung einleitete. Es ermöglichte den Zellen tatsächlich, sich richtig zu teilen, wodurch bösartige Erkrankungen vermieden wurden.

Die überraschende Entdeckung zeigte auch, dass sich die ältere Version von GK-PID ganz anders verhielt als ihre aktuellere Version. Der einzige Grund, dies zu erklären, ist, dass sich das alte GK-Gen irgendwann verdoppelt hat. Eine Kopie trug weiterhin zur Vorbereitung von Rohstoffen für DNA bei, und die zweite Kopie stellte sich gerade als GK-PID heraus. Mit anderen Worten, die Entstehung von vielzelligem Leben ist auf das Ergebnis einer einzigen Mutation zurückzuführen.

Entdeckung einer neuen Primzahl

Im Januar dieses Jahres entdeckte die Great Internet Mersenne Prime Search eine neue Primzahl, 2^74.207.281 - 1.

Sie fragen sich wahrscheinlich: Welche Bedeutung hat diese Entdeckung? Tatsache ist, dass die moderne Kryptographie zur Datenverschlüsselung die Verwendung sehr komplexer Zahlen sowie Mersenne-Primzahlen erfordert (bisher wurden nur 49 solcher Zahlen entdeckt). Die neu entdeckte Nummer ist die längste, die jemals gefunden wurde, und enthält fast 5 Millionen Ziffern mehr als die nächste vorherige Nummer. Die Gesamtzahl der Ziffern in dieser Zahl ist etwas weniger als 24.000.000, daher sieht die praktischere Schreibweise so aus: 2 ^ 74.207.281 - 1.

Gefunden im Sonnensystem

Schon vor der Entdeckung von Pluto im 20. Jahrhundert gab es Theorien über die Existenz eines neunten Planeten, Planet X, der hinter Neptun liegt. Seine Anwesenheit wurde durch die Besonderheit des Verhaltens von Gravitationswellen angezeigt, die durch die Anwesenheit eines sehr massiven Objekts verursacht werden könnten. Später wurde der entdeckte Pluto für diesen Planeten gehalten, aber die Merkmale der Gravitationsverzerrungen wurden nicht vollständig erklärt, bis das California Institute of Technology Beweise dafür lieferte, dass der neunte Planet wirklich existiert und eine Umlaufzeit von 15.000 Jahren hat.

Die Astronomen, die über ihre Entdeckung geschrieben haben, sagen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass eine sehr dichte Asteroiden- oder Meteoritenwolke mit dem neunten Planeten verwechselt wurde, nur 0,0007 Prozent beträgt.

Noch ist der Neunte Planet nur eine hypothetische Vermutung, da ihn noch niemand mit eigenen Augen gesehen hat. Astronomen haben jedoch errechnet, dass der Grund dafür einfach seine kolossale Umlaufbahn ist. Wenn dieser Planet wirklich existiert, dann sollte er höchstwahrscheinlich etwa 2- bis 15-mal massereicher sein als die Erde, und seine Umlaufbahn liegt irgendwo zwischen 200 und 1600 astronomischen Einheiten von der Sonne entfernt. Eine Astronomische Einheit entspricht 150.000.000 Kilometern. Mit anderen Worten, Planet Neun kann bis zu 240.000.000.000 Kilometer von der Sonne entfernt sein.

Erstellt eine Methode der fast ewigen Datenspeicherung

Im Laufe der Zeit wird absolut alles unbrauchbar, sodass wir beispielsweise nicht die Möglichkeit haben, digitale Daten unbegrenzt auf demselben Medium zu speichern. Dies könnte sich jedoch dank der Eröffnung der University of Southampton bald ändern. Wissenschaftlern, die nanostrukturiertes Glas verwenden, ist es gelungen, ein neues Verfahren zum Schreiben und Lesen von Daten zu entwickeln. Das Speichergerät selbst sieht aus wie eine kleine Glasscheibe, die etwas mehr als ein Viertel groß ist, kann jedoch bis zu 360 TB Daten speichern und Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius standhalten. Das bedeutet, dass bei einer durchschnittlichen Raumtemperatur Daten auf einem solchen Medium etwa 13,8 Milliarden Jahre lang gespeichert werden (also etwa so lange wie das Universum selbst alt ist).

Daten werden mit ultraschnellen Kurz- und Laserimpulsen auf die Medien geschrieben. Jede Datendatei wird in drei Schichten aus nanostrukturierten Punkten aufgezeichnet, die nur 5 Mikrometer voneinander entfernt sind. Beim Lesen werden Informationen in fünf Richtungen realisiert (gelesen): entsprechend der dreidimensionalen Anordnung von Nanostrukturpunkten sowie ihrer Größe und Richtung.

Beziehung zwischen blindäugigen und vierzehigen Wirbeltieren gefunden

In den letzten 170 Jahren ist die Wissenschaft zu dem Schluss gekommen, dass sich das Wirbeltierleben auf dem Planeten aus Fischen entwickelt hat, die in den Gewässern der alten Erde lebten. Zu diesem Schluss kamen die Wissenschaftler aufgrund der Beobachtungen von Forschern des New Jersey Institute of Technology (USA), die das taiwanesische Blindauge entdeckten (das ist so ein Fisch, falls es jemand nicht weiß), der an Wänden entlangkriechen kann und hat fast die gleichen anatomischen Fähigkeiten wie Amphibien oder Reptilien.

Für die Wissenschaft ist diese Entdeckung vom Standpunkt der Evolution der Anpassungsmerkmale der Arten sehr bedeutsam. Es kann Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, wie sich prähistorische Fische zu terrestrischen Tetrapoden entwickelt haben. Es sei darauf hingewiesen, dass der Unterschied zwischen blindäugigen Fischen und anderen Fischen, die sich auf einer harten Oberfläche bewegen können, in ihrem Gang liegt, der sich auf den aktiven Einsatz der „Hüftteile“ beim Krabbeln reduziert.

SpaceX schließt erfolgreiche vertikale Landung der Weltraumrakete ab

Bisher konnten wir die vertikale Landung einer Rakete auf Planeten und Satelliten nur in Zeichentrickfilmen und Science-Fiction-Filmen sehen, aber in Wirklichkeit ist eine solche Landung eine unglaublich schwierige Aufgabe. Deshalb bauen Raumfahrtagenturen Raketen, damit die verbrauchten Teile entweder ins Meer fallen oder einfach in der Atmosphäre verglühen. Die Fähigkeit, die Rakete vertikal zu landen, bedeutet, dass die Starts selbst auf Wunsch viel billiger gemacht werden können und die verbrauchten Stufen für die folgenden Projekte verwendet werden können. Damit kann man wirklich viel Geld sparen.

Das private amerikanische Unternehmen SpaceX hat am 8. April dieses Jahres die erste erfolgreiche vertikale Landung einer Rakete durchgeführt, danach taten sie dasselbe, nutzten jedoch einen schwimmenden Lastkahn als Landeplatz. Dieser Erfolg des Unternehmens in der Zukunft kann nicht nur viel Geld für die nächsten Markteinführungen sparen, sondern auch die Zeit zwischen diesen Markteinführungen erheblich verkürzen.
Fairerweise sei angemerkt, dass dies nicht nur SpaceX gelungen ist. Der Erfolg experimenteller Markteinführungen wurde auch von Jeff Bezos (Eigentümer von Amazon) bei Blue Origin festgestellt. In diesem Fall ging es zwar nicht um einen vollwertigen Start und Eintritt in die Umlaufbahn wie bei SpaceX, sondern darum, die Rakete auf eine Höhe von 100 Kilometern zu heben und sanft auf der Erde zu landen.

Wie dem auch sei, solche Projekte zwingen die Weltraumagenturen, in Sachen Weltraumforschung voranzukommen.

Kybernetisches Implantat, das einem gelähmten Mann die Fähigkeit gab, seine Finger zu bewegen

Nach der Installation eines speziellen kompakten Implantats im Gehirn erlangte ein Mann, der die letzten 6 Jahre seines Lebens vollständig gelähmt war, die Fähigkeit zurück, seine Finger zu bewegen.

Dieser kybernetische Chip wurde von Wissenschaftlern der Ohio State University (USA) entwickelt und sendet Signale an einen nahe gelegenen Empfänger, der sie verarbeitet und an einen speziellen elektronischen Handschuh an der Hand einer Person überträgt. Der Handschuh enthält elektrische Drähte, die bestimmte Muskeln stimulieren und die Finger bewegen. Die Wirksamkeit des Geräts ist so groß, dass eine Person mit seiner Hilfe sogar das Musikspiel Guitar Hero spielen konnte, was nicht nur die Wissenschaftler, sondern auch die an diesem Experiment beteiligten Ärzte überraschte.

Stammzellen könnten Schlaganfallpatienten wieder auf die Beine helfen

Die Stanford University School of Medicine hat Versuche mit Injektionen menschlicher Stammzellen direkt in das Gehirn von Schlaganfallpatienten durchgeführt. Das Verfahren erwies sich als erfolgreich und zeigte das völlige Fehlen jeglicher negativer Nebenwirkungen, abgesehen von leichten Kopfschmerzen, die nach dem Experiment bald aufhörten. Bei allen 18 teilnehmenden Freiwilligen, die einen Schlaganfall hatten und vor 6 Monaten die Rehabilitation nach einem Schlaganfall abgeschlossen hatten, gab es nach diesem Experiment signifikante Verbesserungen der Gesundheit. Stammzellinjektionen haben die Mobilität der Patienten so stark erhöht, dass Menschen, die die ganze Zeit an den Rollstuhl gefesselt waren, wieder gehen können.

Steine ​​können aus Kohlendioxid hergestellt werden

Die Reduzierung der CO2-Emissionen ist ein wichtiger Bestandteil, um den CO2-Ausstoß des Planeten im Gleichgewicht zu halten. Wenn brennbares Material verbrannt wird, wird das gesamte angesammelte CO2 in diesem Material in die Atmosphäre freigesetzt. Die Menschen versuchen seit Generationen, dieses Problem zu lösen, aber bisher verlieren sie. Das Ergebnis ist der Klimawandel auf dem Planeten.

Wissenschaftler in Island haben kürzlich den vielleicht effektivsten Weg gefunden, Kohlendioxidemissionen in die Atmosphäre dauerhaft zu blockieren. Die Forscher pumpten eine bestimmte Menge CO2 in das vulkanische isländische Gestein, was den Prozess beschleunigte, der den Basalt in Karbonatmineralien umwandelt, die später zu Kalkstein werden. Normalerweise dauert dieser Prozess Hunderte und Tausende von Jahren, aber Wissenschaftler aus Island konnten den Prozess in nur zwei Jahren abschließen. Dadurch wird Kohlendioxid im Gestein eingeschlossen und kann unterirdisch gespeichert oder sogar als Baumaterial verwendet werden, ohne es in die Atmosphäre freizusetzen.

Die Erde hat einen „anderen Mond“

Wissenschaftler der NASA-Luftfahrtbehörde haben einen Asteroiden entdeckt, der von der Schwerkraft unseres Planeten eingefangen wurde und nun die Erde umkreist. Tatsächlich ist er damit der zweite natürliche Satellit unseres Planeten. Natürlich fliegen und flogen viele Dinge um unseren Planeten: Raumstationen, künstliche Satelliten und einfach Tausende von Tonnen verschiedener Weltraumschrott. Aber wir hatten immer nur einen Mond. Und jetzt gibt es zwei davon, da die NASA die Existenz und Umlaufbahn des Objekts 2016 HO3 bestätigte.

Das Objekt selbst dreht sich in sehr großer Entfernung um unseren Planeten und wird eher vom Gravitationseinfluss der Sonne als der Erde beeinflusst, aber es dreht sich nicht nur um unsere Leuchte, sondern auch um unseren Planeten. Beeilen Sie sich jedoch nicht, Ihre Koffer zu packen, um bald auf unserem neuen Naturtrabanten spazieren zu gehen, denn er misst nur 40 bis 100 Meter im Durchmesser.

Trotz der Tatsache, dass 2016 HO3 eine sehr stabile Umlaufbahn um die Erde und die Sonne hat, wird das Objekt laut Paul Chodas vom NASA Center for the Study of Near-Earth Objects in einigen Jahrhunderten die Umlaufbahn verlassen und möglicherweise ausfliegen des Sonnensystems insgesamt. Chodas fügt hinzu, dass 2016 HO3 seit über einem Jahrhundert ein sehr stabiler Quasi-Satellit der Erde ist.

Abbildung: NASA/Ames Research Center/C. Henz.

Ein Detektor für Gase in der Marsatmosphäre, magnetische Nanosande, russische Namen für neue chemische Elemente – die russische Wissenschaft zeigte 2016 gute Ergebnisse vor dem Hintergrund weniger optimistischer Nachrichten in anderen Bereichen.

Neue Namen im Periodensystem

Eine der lautesten Erwähnungen russischer Wissenschaftler im Jahr 2016 war natürlich mit der Erweiterung des Periodensystems verbunden. Elemente mit den Seriennummern 115 und 118 wurden früher synthetisiert: Die erste Synthese des 115. fand bereits 2003 am Joint Institute for Nuclear Research in Dubna statt, und das 118. wurde ein Jahr zuvor erhalten. Aber 2016 fand die endgültige Anerkennung der Priorität Russlands bei diesen Entdeckungen statt, und am 26. November wurden die Zellen in der Tabelle mit den Symbolen Mc und Og besetzt - zu Ehren der Elemente Moskowiter und Oganesson.

Die erste russische Umlaufbahn des Mars

Im September flog ein Komplex aus zwei Fahrzeugen zum vierten Planeten des Sonnensystems: das Trace Gas Orbiter-Orbitalmodul und das Schiaparelli-Landetechnologie-Demonstrationsmodul. Die Aufgabe von TGO besteht darin, die Atmosphäre des Mars auf der Suche nach Spuren „biologischer“ Gase wie Methan zu untersuchen und gleichzeitig als „Zellenturm“ für Geräte zu fungieren, die auf der Oberfläche des Planeten betrieben werden. Auf dieser Sonde befinden sich zwei vollständig russische Instrumente, die am Institut für Weltraumforschung der Russischen Akademie der Wissenschaften entwickelt wurden.

Der erste – FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector) – ist ein hochauflösender Detektor für thermische Neutronen. Es misst die Flüsse von Neutronen, die von der Marsoberfläche ausgehen, und erstellt Karten des Wassergehalts in der oberflächennahen Bodenschicht. Die zweite ist ACS (Atmospheric Chemistry Suite). Dabei handelt es sich nicht einmal um eines, sondern um drei Spektrometer, die in unterschiedlichen Bereichen arbeiten und ein universelles chemisches Gasanalysegerät sind, das die Moleküle der Marsatmosphäre untersuchen wird.

Überraschenderweise scheiterte diesmal nicht der russische Teil der Mission: Das europäische Schiaparelli-Modul stürzte bei der Landung ab. Es ist interessant, wie sie das Problem nun mit der Lieferung des zweiten Teils der Mission an die Marsoberfläche lösen werden, dessen Start für 2020 geplant ist. Die Landeplattform für den europäischen Pasteur-Rover wird in Russland hergestellt.

Die Maus ist weg

Wirbelsäulenverletzungen sind eines der akutesten Probleme der modernen Neurowissenschaft. Bisher ist niemand in der Lage gewesen, mit einem gebrochenen Rückenmark vollständig fertig zu werden. 2016 wurden jedoch mehrere experimentelle Arbeiten veröffentlicht, die zeigen, dass nicht alles so schlecht ist. In einem von ihnen spielten Wissenschaftler aus St. Petersburg eine wichtige Rolle.

Wissenschaftler des Labors für Neuroprothesen des Instituts für translationale Biomedizin der Staatlichen Universität St. Petersburg haben unter der Leitung von Professor Pavel Musienko, Doktor der medizinischen Wissenschaften, eine Technologie zur Neurostimulation des Rückenmarks unterhalb der Verletzungsstelle entwickelt und getestet Ratten.

Magnetische Nanosande von Artyom Oganov

Der Schöpfer der „neuen Chemie“, Skoltech-Professor Artyom Oganov, erfreute weiterhin mit seinen Entdeckungen, der mithilfe seines USPEX-Strukturmodellierungsalgorithmus neue, völlig unmögliche Substanzen entdeckt. Eine neue Berechnung von Oganovs Gruppe, die in der Zeitschrift Nanoscale veröffentlicht wurde, enthüllte eine völlig erstaunliche Substanz. Seit der Schule wissen wir, dass die „Formel des Sandes“ SiO2 ist. Oder die Quarzformel oder die Kieselsäureformel. Oganovs Berechnungen zeigten jedoch, dass in einer Sauerstoffatmosphäre bei Raumtemperatur ganz andere Partikel aus Quarzstaub oder Sand dominieren sollten: Si7O19. Dieses Teilchen ist nicht nur wegen seiner Form und Anreicherung mit Sauerstoff erstaunlich, für eine solche Formel würde jeder Chemielehrer eine Zwei setzen. Das Vorhandensein von O3-Schwänzen darin zeigt an, dass es magnetisch sein muss! Und genau diese Form der Partikel könnte erklären, dass Menschen, die Quarzstaub einatmen, ein hohes Krebsrisiko haben.

Gravitationswellen

Für die Entdeckung der Gravitation werden sie 2017 voraussichtlich mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Diese Entdeckung, die Weltraumwellen aus der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, wurde vom LIGO-Laserinterferometer aufgezeichnet. Nur wenige wissen, dass der Moskauer Physiker Vladimir Braginsky, der Entdeckungen wie Quantenfluktuationen, Quantengrenzen, Methoden für Quantenmessungen und allgemein begründete, einen großen Beitrag sowohl zur Theorie der Gravitationswellen als auch zur Schaffung des LIGO-Projekts geleistet hat die Moskauer LIGO-Kollaborationsgruppe.

Bildrechte Wissenschaftliche Fotobibliothek Bildbeschreibung Das Schrödingersche Paradoxon ist seit langem bekannt, konnte aber bisher nicht auf der physikalischen Ebene nachgewiesen werden.

Die Entdeckung von Gravitationswellen in der Raumzeit sowie die erste praktische Demonstration des berühmten Schrödinger-Paradoxons gehören laut der Zeitschrift Physics World zu den größten Errungenschaften der Physik im Jahr 2016.

Es beinhaltet auch die Entdeckung des ersten Exoplaneten in unserem nächsten Sternensystem.

Nachweis von Gravitationswellen, die als größte Entdeckung des Jahres anerkannt wurde, wurde von der LIGO-Wissenschaftsgemeinschaft erzielt, der mehr als 80 wissenschaftliche Einrichtungen auf der ganzen Welt angehören.

Die Gemeinschaft nutzt mehrere Labors, um Abweichungen in der Struktur der Raumzeit zu erkennen, die auftreten, wenn ein starker Laserpuls einen Vakuumtunnel passiert.

Das erste Signal, das sie aufzeichneten, war das Ergebnis einer Kollision zwischen zwei Schwarzen Löchern, die mehr als eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt waren.

Laut Hamish Johnston, Herausgeber der Zeitschrift Physics World, in der die Liste der Errungenschaften veröffentlicht wird, waren diese Beobachtungen der erste direkte Beweis für die Existenz von Schwarzen Löchern.

Bildrechte LIGO/T. Pyle/SCIENCE FOTOBIBLIOTHEK Bildbeschreibung Albert Einstein schlug als erster die Möglichkeit der Existenz von Gravitationswellen vor

Weitere wichtige physische Entdeckungen des Jahres sind:

Shrödingers Katze: Seit Jahren rätseln Wissenschaftler über das Rätsel um Schrödingers Katze. Das ist ein Gedankenexperiment des österreichischen Wissenschaftlers Erwin Schrödinger. Die Katze ist in der Box. Die Kiste enthält einen Mechanismus, der einen radioaktiven Atomkern und einen Behälter mit giftigem Gas enthält. Das Paradoxe ist, dass ein Tier gleichzeitig lebendig oder tot sein kann. Das kannst du sicher nur herausfinden, indem du die Schachtel öffnest. Das bedeutet, dass das Öffnen der Schachtel einen der vielen Zustände der Katze hervorhebt. Aber bevor die Schachtel geöffnet wird, kann das Tier nicht als lebendig oder tot betrachtet werden – die Katze kann sich gleichzeitig in zwei Zuständen befinden.

Amerikanische und französische Physiker konnten jedoch erstmals den Zustand der Katze am Beispiel der inneren Struktur des Moleküls nachvollziehen, die sich in der gleichzeitigen Anwesenheit des Systems in zwei Quantenzuständen manifestiert.

Dazu brachten Experten die Moleküle mit einem Röntgenlaser (Raser) in einen angeregten Zustand. Aus den erhaltenen Beugungsmustern mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung haben die Physiker ein Video zusammengestellt.

Kompaktes "Gravimeter": Wissenschaftler der Universität Glasgow haben ein Gravimeter gebaut, das in der Lage ist, die Schwerkraft auf der Erde sehr genau zu messen. Es ist ein kompaktes, genaues und kostengünstiges Gerät. Das Gerät kann bei der Suche nach Mineralien, beim Bau und bei der Erforschung von Vulkanen eingesetzt werden.

Der uns am nächsten gelegene Exoplanet: Astronomen haben Anzeichen für das Vorhandensein eines Planeten in der bewohnbaren Zone des Proxima-Centauri-Systems entdeckt. Dieser Planet namens Proxima b hat nur die 1,3-fache Masse der Erde und könnte flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche haben.

Bildrechte ESO/M.Kornmesser Bildbeschreibung So könnte die Oberfläche des Planeten Proxima b aussehen

Quantenverschränkung: Einer Gruppe von Physikern aus den USA ist es erstmals gelungen, den Effekt der quantenmechanischen Verschränkung am Beispiel eines makroskopischen mechanischen Systems zu demonstrieren.

Die Entwicklung experimenteller Methoden zur Untersuchung von Quantensystemen und die Entwicklung von Methoden zur Verschränkung verschiedener Arten von Objekten sollten nach Prognosen von Physikern zur Entstehung grundlegend neuer Computer führen.

Wundermaterial: Erstmals konnten Wissenschaftler die Eigenschaft des Graphen-Materials messen – die sogenannte negative Brechung. Dieses Phänomen kann genutzt werden, um neue Arten von optischen Geräten zu schaffen, wie zum Beispiel extrem empfindliche Linsen und Objektive.

Atomuhr: Deutsche Physiker haben die Transmutation des Thorium-229-Isotops entdeckt, die Grundlage für die Konstruktion einer neuartigen Atomuhr werden könnte. Solche Uhren werden viel stabiler sein als existierende Instrumente dieses Typs.

Optiken für Mikroskope: Schottische Wissenschaftler der University of Strathclyde haben eine neue Art von Mikroskoplinse namens Mesolens entwickelt. Die neuen Objektive haben ein großes Sehfeld und eine hohe Auflösung.

Bildrechte Mesolens Bildbeschreibung Diese Strukturen im Gehirn von Ratten wurden mit einem neuen Mikroskop auf Basis von Mesolens-Linsen erfasst.

Superschneller Rechner:Österreichische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben große Erfolge bei der Entwicklung von Quantencomputern erzielt. Sie erstellten ein Modell grundlegender Wechselwirkungen von Elementarteilchen, das von Prototypen von Quantencomputern verwendet werden kann.

Atommotor: Wissenschaftler der Universität Mainz in Deutschland haben einen Prototyp einer Wärmekraftmaschine entwickelt, die aus einem einzigen Atom besteht. Es wandelt Temperaturunterschiede in mechanische Arbeit um, indem es ein einzelnes Calciumion in einer trichterförmigen Falle platziert.

Errungenschaften sind sicherlich nützlich - Fieber besiegen, harmlos - Pentaquarks gefunden, amüsant - Psychologie ist noch keine Wissenschaft, und solche, die zum Nachdenken anregen

Ein weiteres Jahr geht auf unserem Weg in die Zukunft zu Ende, beängstigend und verlockend. Der Hauptmotor dieser Bewegung ist die Wissenschaft, aber wohin genau führt sie die Zivilisation? Die Antwort wird klarer, wenn wir zusammenfassen, die wichtigsten wissenschaftlichen Durchbrüche des ausgehenden Jahres hervorheben, die Aussichten für ihre Entwicklung und ihre Autoren - "Fortschritte" in unserer Terminologie .

1. Ebola besiegt

Durchbruch: Der Ebola-Impfstoff hat sich bewährt und die Impfkampagne war erfolgreich.

Progressoren: Public Health Agency of Canada und das Pharmaunternehmen Merck.

Einzelheiten: Wo ist Ebola geblieben? Russische (und möglicherweise nicht nur russische) Fernsehzuschauer begannen sich diese Frage Mitte 2015 zu stellen, als die wichtigsten „Horrorgeschichten“ der letzten Monate nicht mehr in den Nachrichten erschienen. Einige sprachen sogar im Geiste von Verschwörungstheorien: Sie sagten, dass sie uns mit Informationen über die Epidemie Angst gemacht haben, um uns von etwas Wichtigerem und Schrecklicherem abzulenken, und als sie uns abgelenkt haben, haben sie aufgehört, uns Angst zu machen. Tatsächlich ist alles einfacher: Im Hochsommer begannen die Ausbrüche zu sinken - der von der kanadischen Gesundheitsbehörde entwickelte und vom Pharmaunternehmen Merck verbesserte Impfstoff begann zu wirken.

Die Epidemie, die im März 2014 in Guinea begann und zur größten seit der Entdeckung des Ebola-Virus wurde, spornte die Forscher an, und Arbeiten, die sonst ein Jahrzehnt dauern könnten, wurden in 10 Monaten erledigt. Der Impfstoff wurde entwickelt. Im April 2015 gaben Ärzte den Menschen die ersten Impfungen. Innerhalb von drei Monaten wurden 100 Ebola-Infizierte für das Experiment ausgewählt und mehr als 2.000 Verwandte und Stammesgenossen der Infizierten geimpft. Später stellte sich heraus, dass von der Anzahl der Personen, die den Impfstoff erhielten, nur 16 Personen erkrankten. Die Impfung wurde systematisch durchgeführt: Sobald eine Person entdeckt wird, die sich mit Ebola infiziert hat, wird ihr gesamter enger Kreis sofort zur Injektion geschickt.

Vor Beginn der Impfkampagne verzeichneten die Ärzte ständig neue Krankheitsfälle. Nach der Einführung des Impfstoffs begann die Ebola-Epidemie allmählich abzuflauen.

Ausblick: Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass die Wirksamkeit des neuen Impfstoffs im Bereich von 75 bis 100 Prozent liegen wird. Wenn das Medikament mindestens anderthalb Jahre früher entwickelt worden wäre, wären Tausende Menschen gerettet worden: Die Epidemie von 2014-2015 tötete 11.315 Menschen, mehr als 28.000 erkrankten, konnten aber überleben. In den ersten beiden Dezemberwochen 2015 trat Ebola kein einziges Mal auf. Es ist unmöglich zu zählen, wie viele Leben ein Impfstoff in Zukunft retten wird, aber Vertreter der WHO sagen bereits, dass sich zum ersten Mal seit 40 Jahren die Spielregeln ändern: Jetzt liegt der Vorteil auf der Seite des Menschen , nicht das Virus.

2. Flog nach Pluto

Durchbruch: Die Sonde New Horizons erreichte Pluto und sammelte viele Daten über den Zwergplaneten und seinen Mond Charon.

Progressoren: Die NASA, obwohl wir Percival Lowell, der die Existenz von Pluto vorhersagte, und Cloud Tombaugh, der ihn entdeckte, nicht weniger zu verdanken haben.

Einzelheiten: Die Mission New Horizons startete bereits 2006, als Pluto noch als vollwertiger Planet galt und niemand zum Beispiel von Facebook gehört hatte. Lange neun Jahre lang näherte sich das Raumschiff Pluto hartnäckig, blieb größtenteils im Winterschlaf und wachte nur von Zeit zu Zeit auf, um den Kurs zu korrigieren und Objekte im Weltraum zu fotografieren, die sich ihm näherten. Objekte, muss ich sagen, stoßen auf das, was Sie brauchen: Einige Jupiterwolken sind etwas wert. Und als New Horizons an Io vorbeiflog, machte es eine Reihe von Bildern, die Vulkanausbrüche auf seiner Oberfläche zeigten, die sie dann sogar zu einem vollwertigen Video zusammenklebten (das erste Video eines Vulkanausbruchs außerhalb der Erde!). Doch all dies war nur die Vorbereitung auf den großen Erfolg, der der Sonde 2015 bevorstand. Es wurden Farbbilder von Pluto und seinem treuen Satelliten Charon erhalten. Sogar Menschen, die weit von der Astronomie entfernt sind, begannen, über Fotografien mit dem „Herzen von Pluto“ (Stickstoffmeer) zu sprechen.

Ausblick: Im Allgemeinen führte das Gerät 9 Tage lang Beobachtungen von Pluto durch, in denen es etwa 50 Gigabit an Informationen sammelte. Jetzt überträgt er die gesammelten Daten langsam zur Erde. Laut NASA wird die Übertragung bis Ende 2016 fortgesetzt, da ihre Geschwindigkeit 2000 Bit pro Sekunde nicht überschreitet. Die erhaltenen Informationen werden es uns ermöglichen, einige Hypothesen zu testen, beispielsweise über das Vorhandensein von Wasser unter dem Ozeaneis oder über die Zusammensetzung der Atmosphäre eines Zwergplaneten. Doch damit endet die Mission nicht: Am 1. Januar 2019 ist ein Vorbeiflug des Asteroiden 2014 MU69, eines typischen Vertreters des Kuipergürtels, geplant. Vielleicht ist es möglich, einige würdigere Ziele zu finden, zu denen die Sonde gehen wird. Aber New Horizons hat schon einiges erreicht. Das letzte Mal, dass die Menschheit 1989 Bilder von einem unbekannten Planeten erhielt - damals war es Neptun. Und es gibt keine unerforschten Planeten mehr im Sonnensystem.

3. Bearbeitete menschliche Gene

Durchbruch: Die CRISPR/Cas9-Genomeditierungsmethode wurde an menschlichen Genen getestet und verbessert.

Progressoren : Gentechniker aus China und den USA.

Einzelheiten: Im vergangenen Jahr wurden bahnbrechende Experimente mit der in ihrer Einfachheit revolutionären CRISPR/Cas9-Geneditierungsmethode fortgesetzt, die es uns ermöglicht, mithilfe spezieller Enzyme den gewünschten DNA-Abschnitt zu finden und ihn durch Ausschneiden oder Hinzufügen von Zeilen des genetischen Programmcodes zu verändern. Am skandalösesten war das Experiment chinesischer Bioingenieure, die die Methode an zunächst nicht lebensfähigen menschlichen Embryonen testeten. Das Ergebnis enttäuschte sogar die Wissenschaftler selbst: Von 86 Embryonen schaffte es der Ersatzkomplex nur bei 28, mit der gewünschten DNA-Region in Kontakt zu treten. Das Experiment wurde kritisiert, unter anderem von der Zeitschrift Nature. In einem kritischen Artikel mahnten Wissenschaftler, die Methode wegen der Vielzahl ungewollter Mutationen und unvorhersehbarer Folgen beim Menschen nicht anzuwenden, und machten darauf aufmerksam, dass experimentelle Misserfolge erfolgreiche Versuche zur Behandlung einzelner Organe mit diesem System überschatten. Amerikanischen Wissenschaftlern gelang es jedoch sehr bald, die Effizienz der CRISPR / Cas9-Methode um eine Größenordnung zu steigern und die Anzahl der Fehler auf nahezu Null zu reduzieren. Wir sind der technischen Möglichkeit nahe gekommen, das menschliche Genom zu editieren.

Ausblick: Auf einem Gipfel, der der Bearbeitung des menschlichen Genoms gewidmet war, entschieden Wissenschaftler, dass es noch nicht an der Zeit sei, die vererbten Gene eines Kindes vor der Geburt zu bearbeiten. Dieses vorübergehende Verbot gilt nicht für Behandlungen, deren Ergebnisse nicht erblich sind. Sie haben die „Korrektur“ des menschlichen Genoms nicht endgültig verboten, mit der Begründung, dass es immer diejenigen geben wird, die es wagen, gegen das Verbot zu verstoßen. Die Gentechnik muss die Techniken perfektionieren, um den Schlüssel zur Bearbeitung erblicher Gene zu erhalten. Dies wird es im ersten Schritt ermöglichen, einige Krankheiten zu heilen, die durch Veränderungen in einzelnen Genen verursacht werden, und langfristig vielleicht zur Entstehung verschiedener Varianten von „Posthumanen“, die mit ihrem Genom experimentieren.

4. Den "Übergangslink" ausgegraben

Durchbruch: analysiert die Überreste des ältesten Volkes, genannt Homo naledi - nach der anatomischen Struktur zu urteilen, sind dies die frühesten Vertreter der menschlichen Gattung, die vor 2-3 Millionen Jahren lebten und behaupten, ein "Übergangsglied" zwischen Australopithecus-Affen und zu sein Menschen.

Progressoren: Lee Berger und Paläoanthropologen, die mit ihm zusammenarbeiten.

Einzelheiten: 2013 entdeckten zwei Höhlenforscher in einem engen Tunnel des Rising-Star-Höhlensystems einen Durchgang in eine kleine Kammer, auf deren Grund sensationelle Knochen ruhten. Der Paläontologe Lee Berger organisierte eine großangelegte Expedition zu der Höhle, die heute Dinaledi heißt. Nur die schlanksten Forscher hatten die Chance, einen für einen Paläontologen beispiellosen Reichtum zu sehen: In der Höhle fanden sie ein fast vollständiges Skelett, eine gut erhaltene Hand und einen gut erhaltenen Fuß und im Allgemeinen mehr als eineinhalbtausend Skelettfragmente von 15 Menschen unterschiedlichen Geschlechts und Alters. Ein Hauch von Mysterium fügte der Sensationslust dieses Fundes hinzu. Nur ein Tunnel führte in die Höhle, lang und extrem schmal, und Geologen behaupteten, dass es nie einen anderen Weg gegeben habe. Wissenschaftler haben keine Spuren menschlicher Aktivitäten gefunden: die Übertragung von Wasser, die Herstellung von Werkzeugen, Feuer, das es alten Menschen ermöglicht haben könnte, in der Höhle zu navigieren. Aber wie und vor allem warum kamen sie durch den „Hautmacher“ in diese Zelle? Haben sie sich hineingetastet, auf der Suche nach einem Unterschlupf oder einem Ort, an dem sie in Frieden sterben konnten, oder haben ihre Stammesangehörigen so etwas wie einen primitiven Friedhof in der Höhle eingerichtet und Leichen dorthin geschleppt? Die Datierung der Fossilien könnte helfen, diese Frage zu beantworten. Dazu mussten die Wissenschaftler das Sediment auf den Knochen, die Zusammensetzung von Flora und Fauna, vulkanischem Tuff oder Sand untersuchen. Doch davon war in der geschlossenen Höhle nichts, außer Steinstaub von Wänden und Decke, der die gefundenen Knochen mit einer 15 Zentimeter dicken Schicht überzog. Und die wichtigste Neuigkeit war, dass die Forscher Vorfahren fanden, die der Wissenschaft noch nicht bekannt waren, wie Australopithecus, dessen Überreste oft in dieser Gegend gefunden wurden.

Als Ergebnis der Forschung beschrieb eine Gruppe von Anthropologen eine neue Art unserer Vorfahren – Homo naledi oder „Sternenmensch“ („naledi“ wird aus der südafrikanischen Sesotho-Sprache als „Stern“ übersetzt). Zwei bisher veröffentlichte Artikel beschreiben detailliert die Merkmale der Hände und Füße einer alten Person. Die Struktur der Hand weist darauf hin, dass Homo naledi Werkzeugmacher und geschickte Baumkletterer waren und aus unbekannten Gründen sehr entwickelte Daumen hatten. Wie sich herausstellte, waren die Beine des „Starmanns“ lang und die Füße unterschieden sich nicht wesentlich von modernen, sodass er für lange Läufe geeignet war.

Ausblick: Der genaue Ort im Stammbaum von Homo naledi wurde noch nicht gefunden, noch wurde das Alter der Fossilien festgestellt. Um dies zu tun, müssen die Wissenschaftler die Knochen mit Radiokohlenstoff datieren und das Höhlensystem von Rising Star weiter untersuchen.

5. Ein Pentaquark gefangen

Durchbruch: Im Juli gaben Physiker die Entdeckung einer neuen Klasse von Teilchen bekannt, deren Existenz Wissenschaftler vor einem halben Jahrhundert vorhergesagt, aber nicht beweisen konnten - Pentaquarks.

Progressoren: Der Artikel über die Entdeckung des Pentaquarks hat ungefähr 700 Autoren, und im Allgemeinen wird die Ehre der Entdeckungen, die am Large Hadron Collider gemacht wurden, von Tausenden von Menschen geteilt, die ihn geschaffen haben und jetzt dort arbeiten.

Einzelheiten: Quarks sind Elementarteilchen, aus denen zwei Klassen zusammengesetzter Teilchen gebildet werden: Baryonen (das sind Protonen und Neutronen, die den Kern eines Atoms bilden) und Mesonen. Baryonen bestehen aus drei Quarks, während Mesonen aus zwei bestehen: einem Quark und einem Antiquark. Normalerweise bilden Quarks keine komplexen Strukturen – sammelt man mehrere Quarks zusammen, verbinden sie sich nicht, sondern zerfallen sofort in Mesonen und Baryonen. Warum das so ist, kann die moderne Physik noch nicht erklären, denn theoretisch hindert nichts die Quarks daran, sich zu Gruppen von 4 oder 5 Teilchen zusammenzuschließen: zu Tetra- oder Pentaquarks.

Die Möglichkeit solcher Assoziationen wurde 1964 begründet, und seitdem haben Physiker Dutzende von Experimenten durchgeführt, um Teilchen zu finden, die aus zwei Quarks und zwei Antiquarks (Tetraquarks) und aus vier Quarks und einem Antiquark (Pentaquarks) bestehen. Bis Ende des ersten Jahrzehnts der 2000er Jahre gaben mehr als 10 Wissenschaftlerteams aus verschiedenen Ländern positive Ergebnisse bei der Suche nach Pentaquarks bekannt. Aber keines dieser Ergebnisse wurde in größeren Experimenten bestätigt. Die Suche nach dem Pentaquark galt allmählich als undankbare Aufgabe und war zum Scheitern verurteilt.

Die Entdeckung am Large Hadron Collider geschah fast zufällig: Physiker untersuchten den Zerfall des Lambda-Baryons und sahen plötzlich ein Pentaquark. Angesichts des schlechten Rufs des Pentaquarks nahmen die Physiker die Untersuchung des entdeckten Teilchens sehr ernst, maßen lange Zeit Masse, Parameter und Quantenzahlen und überprüften die Ergebnisse erneut. Am Ende wurden Daten von sehr hoher statistischer Signifikanz erhalten – die Existenz einer neuen Partikelklasse wurde offiziell nachgewiesen.

Ausblick: Das Pentaquark ist nicht nur ein neues Teilchen, sondern eine Möglichkeit, Quarks zu einer geordneten Mehrkomponentenstruktur zu kombinieren, über deren Eigenschaften wir noch wenig wissen. Der Large Hadron Collider entdeckte gleichzeitig zwei Pentaquarks mit naher Masse, und nun werden Physiker versuchen zu erklären, wie das möglich ist. Vermutlich wird es möglich sein, verschiedene Arten von Pentaquarks nachzuweisen.

6. Zeigte die Unzuverlässigkeit der meisten psychologischen Forschung

Durchbruch: Es stellte sich heraus, dass von 100 psychologischen Experimenten nur 39 reproduzierbar sind Die erzielten Ergebnisse sollten zu einer Veränderung des Prozesses der Gewinnung wissenschaftlicher Erkenntnisse führen.

Progressoren: Open Science Collaboration unter der Leitung von Brian Nosek.

Einzelheiten: Die Reproduzierbarkeit von Ergebnissen ist eine der Haupteigenschaften der Wissenschaft. Was bringt es zu sagen, dass es Ihnen gelungen ist, eine kontrollierte thermonukleare Reaktion durchzuführen, bei der die erzeugte Energie die aufgewendete Energie übersteigt, wenn dann niemand Ihren Erfolg wiederholen kann? Schließlich bedeutet dies eigentlich, dass die Menschheit nichts Neues erhalten hat, auch wenn Sie recht haben. Die Ergebnisse psychologischer Forschung versprechen oft viel und klingen laut genug. Alle fragen sich, ob zum Beispiel die Angstreaktion bei Kindern und Erwachsenen unterschiedlich ist. Es stellte sich jedoch heraus, dass es nicht so einfach ist, die Ergebnisse solcher Experimente zu bestätigen. Psychologen der Open Science Collaboration verbrachten vier Jahre damit, Experimente zu wiederholen, die in führenden psychologischen Fachzeitschriften veröffentlicht wurden, und die Ergebnisse dieser Studie waren enttäuschend. Laut Wissenschaftlern gelang es ihnen, nur 39 von 100 Arbeiten zu reproduzieren, und dies trotz der Tatsache, dass 97% der Originalveröffentlichungen die statistische Signifikanz ihres Ergebnisses erklärten. Nun... es könnte schlimmer sein, oder?

Ausblick: Natürlich sieht dieses Ergebnis auf den ersten Blick überhaupt nicht nach einem Durchbruch in der Wissenschaft aus. Denn dadurch werden psychologische Experimente meistens falsch durchgeführt oder die Zuverlässigkeit ihrer Ergebnisse falsch eingeschätzt. Aber es ist viel besser, wenn das Problem erkannt und behoben wird, als wenn alle fleißig so tun, als gäbe es es nicht. Hier kommt die Studie „Collaboration for Open Science“ ins Spiel. Wissenschaftler, die erkennen, dass die statistische Signifikanz der Ergebnisse es uns nicht immer erlaubt, die Bedeutung der Entdeckung zu beurteilen, werden versuchen, den Forschungsprozess transparenter und die Ergebnisse zuverlässiger zu machen. Vielleicht erwartet uns bald eine ganze wissenschaftliche Revolution, die die Art und Weise, wie wir in der Psychologie Erkenntnisse gewinnen, grundlegend verändern wird. Und gleichzeitig, sehen Sie, wird psychologischen Experimenten mehr vertraut.

7. Sie isolierten eine neue Art von Antibiotikum

Durchbruch: Im Juli veröffentlichte Nature zum ersten Mal seit 30 Jahren einen Artikel über die Entdeckung einer neuen Klasse von Antibiotika, Teixobactin.

Progressoren: Das Antibiotikum wurde von einem Team von Biologen aus den USA, Deutschland und Großbritannien „gezüchtet“.

Einzelheiten: Die meisten der heute verwendeten Antibiotika wurden in den 1960er Jahren entwickelt, und seitdem haben viele Bakterien Resistenzen gegen sie entwickelt. Einige Erreger gefährlicher Krankheiten wie Tuberkulose wurden einst durch gewöhnliches Penicillin unterdrückt. Aber jetzt könnten Tuberkulose und andere halb vergessene Infektionen wieder zu Massenmördern werden.

Das Paradoxe ist, dass Pharmaunternehmen, teilweise wegen der Schnelligkeit, mit der neue Antibiotika ihre Wirksamkeit verlieren, aufgehört haben, in die Modifizierung bestehender Medikamente und die Entwicklung neuer Formen zu investieren. Finger weg, könnte man sagen. Das Problem der bakteriellen Resistenz gegen Antibiotika wird als eine der Hauptbedrohungen für die Menschheit in naher Zukunft bezeichnet.

Forscher von NovoBiotics Pharmaceuticals haben einen völlig neuen Weg zur Herstellung von Antibiotika beschritten. Sie wandten sich nicht bekannten Stämmen zu, die im Labor gezüchtet werden können, sondern entschieden sich, in der Hauptquelle von Bakterien – im Boden – nach einem neuen Antibiotikum zu suchen. Wissenschaftler haben ein Gerät entwickelt, das in den Boden abgesenkt werden kann und Bakterien in ihrer natürlichen Umgebung wachsen lässt. Substanzen, die von diesen Bakterien im Laufe des Lebens isoliert wurden, wurden dann an Mäusen getestet, die mit gefährlichen Krankheiten infiziert waren. Eine dieser Substanzen hatte ausgeprägte antibiotische Eigenschaften und war sehr wirksam gegen die meisten grampositiven Bakterien, die gegen alle anderen Antibiotika resistent sind. Dies ist eine neue Art von Antibiotika.

Normalerweise „verderben“ Antibiotika die Proteine ​​von Bakterien, und diejenigen, die darauf reagieren, passen sich ihren Angriffen an, indem sie die Struktur des Proteins so verändern, dass es gegenüber dem Antibiotikum unempfindlich wird. Doch die gefundene Substanz schädigt so wichtige Enzyme, die für den Aufbau der Bakterienzellwand verantwortlich sind, dass jede Veränderung an ihnen für das Bakterium tödlich ist. Vorausgesetzt, das neue Antibiotikum wird mit größter Sorgfalt eingesetzt – erst in Fällen, in denen andere Medikamente machtlos sind, werden Bakterien frühestens in 30-40 Jahren Resistenzen dagegen entwickeln können.

Ausblick: Das Unternehmen plant, das neue Medikament innerhalb von fünf Jahren auf den Markt zu bringen, und es wird ein Lebensretter für diejenigen sein, die derzeit nicht geheilt werden können. Dies ist jedoch nicht die größte Errungenschaft der Wissenschaftler: Die Art und Weise, wie sie neue Antibiotika entdeckt haben, könnte eine neue Ära in der Entwicklung von Antibiotika einleiten, und wir werden der Bedrohung durch weltweite Epidemien, die durch mutierte Bakterien verursacht werden, etwas entgegensetzen können.

8. Beschlossen, den Planeten zu kühlen

Durchbruch: Das ist streng genommen keine wissenschaftliche Leistung, sondern eine diplomatische und öffentliche, aber auf wissenschaftlicher Basis und sehr wichtig. Im Dezember verabschiedeten die UN-Staaten ein neues Klimaabkommen – das Pariser Abkommen. Ihm zufolge soll sich der Planet bis Ende des Jahrhunderts um nicht mehr als zwei Grad Celsius erwärmen. Die Länder verpflichten sich, alles zu tun, um diese Schwelle sogar auf eineinhalb Grad zu senken.

Progressoren: Stellvertretend für die ganze Menschheit – das Pariser Abkommen wurde von 195 Ländern der Welt akzeptiert.

Ausblick: In den letzten 5000 Jahren hat sich die Erde nur um 4-5°C erwärmt, aber von 1980 bis 2020 steigt die Temperatur auf der Erdoberfläche jedes Jahrzehnt um 0,25°C. Im pessimistischen Szenario der UNO wird sich der Planet im 21. Jahrhundert um 2,6-4,8°C erwärmen, diese Erwärmung wird das Leben von Milliarden von Menschen beeinflussen. Schmelzende Gletscher, die zu einem Anstieg des Meeresspiegels und Überschwemmungen von Inseln und Küsten von Kontinenten führen werden, Dürren und globale Katastrophen sind nur einige der vorhergesagten Folgen.

Industrie und Energie in den meisten Ländern der Welt hängen von der Verbrennung fossiler Brennstoffe ab. Dieser Prozess ist am stärksten für die Treibhausgasemissionen verantwortlich, die nach Ansicht der meisten Wissenschaftler die globale Erwärmung hervorrufen. Ein Verzicht auf fossile Brennstoffe ist jetzt unmöglich, aber im Rahmen des Abkommens haben sich die UN-Staaten darauf verständigt, auf einen schrittweisen Übergang zu einer kohlenstofffreien Wirtschaft hinzuarbeiten. Energie wird effizienter genutzt, Länder werden neue, umweltfreundliche Technologien einführen, erneuerbare Energiequellen nutzen und die Wirtschaft diversifizieren, wenn sie zu sehr von der Produktion und dem Verbrauch von Kohlenwasserstoffbrennstoffen abhängig ist. Jedes Land bestimmt selbst, um wie viel es die Emissionen reduzieren kann.

Die Teilnehmer der Konferenz in Paris waren sich darüber im Klaren, dass solch schwerwiegende Veränderungen die Wirtschaft vieler Länder, sowohl die Lieferanten als auch die aktiven Verbraucher von Kohlenwasserstoffbrennstoffen, in Schwierigkeiten bringen könnten. Die am stärksten gefährdeten Länder erhalten jährliche finanzielle Unterstützung von anderen Staaten, verschiedenen internationalen Organisationen und der Wirtschaft. Die Regierungen werden einen Emissionsmarkt schaffen, eine neue Steuer einführen und Investitionen in neue Energien und Industrien fördern.

Ausblick: Das Pariser Abkommen ist rechtlich bindend, aber noch nicht unterzeichnet. Damit es in Kraft treten kann, muss es von mindestens 55 Staaten ratifiziert werden. Dieser Prozess beginnt im April 2016 und wird das ganze Jahr über fortgesetzt. Wenn das Abkommen unterzeichnet wird und die Länder die darin festgelegten Verpflichtungen einhalten, wird die Menschheit die Chance erhöhen, den Planeten so zu retten, wie es in den letzten 5.000 Jahren der Fall war.

Quelle 9Wir haben Tiergehirne zu einem funktionierenden Netzwerk verbunden

Durchbruch: Neurowissenschaftler der Duke University verbanden die Gehirne mehrerer Ratten zu einem Netzwerk und zwangen dieses Netzwerk, Probleme zu lösen.

Progressoren: Miguel Nicolesis und sein Laborpersonal.

Einzelheiten: Wissenschaftler gingen radikal an das Problem des gegenseitigen Verständnisses heran. Neurowissenschaftler der Duke University kombinierten die Gehirne von vier erwachsenen Ratten, und das resultierende „Brainet“ („Brainet“ - Gehirnnetzwerk) löste ganz wichtige Aufgaben wie Bildverarbeitung, Speicherung und Suche nach Informationen und sogar Vorhersage (Vorhersage) des Wetters . So entstand gewissermaßen eine Art organischer Computer, dessen Leistung die Leistung eines einzelnen Gehirns übertraf. Was die Testratten darüber dachten, wird leider nicht berichtet. Aber es wäre interessant zu wissen, wie es ist, ein gemeinsames Gehirn für vier zu haben ...

Ausblick: Die Forschung von Nicolesis trägt zur Entwicklung von Neurocomputer-Schnittstellen und Methoden zur Rehabilitation von Menschen mit eingeschränkter Motorik bei, aber die Hauptsache ist hier eher, dass ein Präzedenzfall für die praktische Umsetzung des "Gehirns" geschaffen wurde. Darüber hinaus werden vier unglückliche Ratten, die mit Elektroden verbunden sind, aus der Kategorie Science-Fiction in die Kategorie vielversprechender technologischer Projekte des "Neuronets" überführt - des zukünftigen Analogons des Internets, in dem die Interaktion von Menschen, Tieren und Maschinen durchgeführt wird mithilfe von Neurokommunikation. Es ist schwer vorstellbar, welche Art von Leben es den Menschen bringen wird. Vielleicht hat eine Person, die durch ein Nervennetz mit der Welt verbunden ist, überhaupt kein separates „Ich“, es bleibt nur „Wir“, ungefähr wie in der bekannten Dystopie von Jewgeni Samjatin.

10. Kehren Sie den Alterungsprozess um

Durchbruch: Es wurde eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, menschliche Telomere um bis zu tausend Nukleotide zu verlängern – die Endabschnitte von Chromosomen, deren Länge maßgeblich den Alterungsprozess unseres Körpers bestimmt.

Progressoren: Eine Gruppe von Forschern der Stanford University unter der Leitung von Helen Blau.

Einzelheiten: Die Reproduktion gesunder Zellen im Körper erfolgt durch ihre Teilung. Bei jeder Teilung verkürzen sich die Enden der Telomere. Bei jungen Menschen haben Telomere eine Länge von 8-10.000 Nukleotiden. Mit zunehmendem Alter und Altern nehmen diese „Kappen“ ab und erreichen irgendwann den Punkt „no return“ – die Zelle hört auf sich zu teilen und stirbt schließlich ab. Und der allmähliche Tod von Zellen, der die „Vermüllung“ des Körpers trägt, ist nach Ansicht vieler Wissenschaftler die Hauptursache für das Altern.

Die Abhängigkeit der körpereigenen Alterungsprozesse vom Zustand der Telomere war ebenso bekannt wie die Tatsache, dass ein gesunder Lebensstil deren Verkürzung verlangsamt, aber Stanfords Mitarbeiter schlugen einen grundlegend anderen Weg vor: Sie bewiesen, dass externe medizinische Eingriffe direkt eingesetzt werden können erhöhen die Endabschnitte der Chromosomen.

Das Hauptwerkzeug der neuen Technologie war eine modifizierte RNA, die das Telomerase-Reverse-Transkriptase-Gen trägt. Nach der Einführung einer solchen RNA beginnen sich die Zellen wie junge zu verhalten und sich aktiv zu teilen. Zwar beginnen sich die verlängerten Enden der Telomere mit jeder neuen Teilung wieder zu verkürzen.

Ausblick: Die Menschen haben schon immer nach der Antwort auf die Frage "Wie lebt man glücklich bis ans Lebensende" gesucht. Und wenn das Glück nicht so einfach ist, dann haben wir dank der Ergebnisse abgeschlossener Studien gute Chancen, unsere Tage deutlich zu verlängern. Die fortgesetzte Forschung verspricht Erfolg bei der Entwicklung von Medikamenten, deren regelmäßige Anwendung die aktive Lebensdauer der Zellen, aus denen unser Körper besteht, verlängern wird, was bedeutet, dass wir einige nützliche Jahre haben werden, um die Antwort auf den zweiten Teil der Frage zu finden - über Glück.

Früchte des Fortschritts

10 Technologien, die 2015 in das Leben der Menschen eingetreten sind

1.Hyroscooter statt Hoverboard

2015 war für eine Generation unter anderem das „Zurück-in-die-Zukunft“-Jahr von Marty McFly. Anders als im Film sind Hoverboards (also fliegende Skateboards) in der heutigen Realität noch nicht in Sicht. Aber Gyroscooter kommen schnell in Mode. Das Gerät, das aus einer horizontalen Plattform für Füße und zwei Rädern besteht, die von zwei Elektromotoren gesteuert werden, funktioniert laut den Entwicklern wie ein menschliches Gleichgewichtsorgan: Gyroskopische Sensoren signalisieren den Elektromotoren, sich vorwärts oder rückwärts zu drehen, während sich der Schwerpunkt verlagert. vorwärts) bzw. Bisher nutzen immer mehr Prominente und Liebhaber fortschrittlicher Gadgets Hoverboards, aber es ist möglich, dass diese Geräte bald Scooter und Skates ersetzen werden. Hoverboards müssen nur noch sicherer werden.

2. Gentechnisch veränderte Tiere

Das vergangene Jahr hat mehrere wichtige Entwicklungen im Vertrieb von im Labor gezüchteten Tieren gebracht. Gentechnisch veränderte Mücken, entwickelt von der britischen Firma Oxitec, wurden in der brasilianischen Stadt Piracicaba als Mittel gegen Fieber freigesetzt. Eine künstliche Mutation in den Genen männlicher Mücken verleiht Weibchen ein Gen, das ihre Nachkommen vor der Pubertät tötet. Diese Maßnahme soll die Population fieberübertragender Mücken drastisch reduzieren.

Eine weitere große Neuigkeit war die Genehmigung für die Produktion und den Verzehr des ersten gentechnisch veränderten Tieres in den Vereinigten Staaten. Sie wurden zu AquaAdvantage-Lachs mit eingebetteter DNA, die das Wachstum von Fischen beeinflusst. Lachs galt als gleichermaßen sicher für die menschliche Gesundheit und die Umwelt.

3. Kleiner, schneller, billiger Eilbote

Hier geht es nicht um Zwerge, sondern um Drohnen – kleine ferngesteuerte Flugzeuge. Lawinenartig wuchs die Zahl der kommerziell genutzten Drohnen im Jahr 2015. Schon jetzt liefern sie Waren an Kunden aus, überwachen die Lage auf den Straßen und werden für viele andere Zwecke eingesetzt, deren Reichweite sich nur noch erweitern wird: So werden Drohnen beispielsweise bald das Internetsignal in die entlegensten Winkel der Erde übertragen. Der größte amerikanische Online-Shop Amazon verspricht in naher Zukunft mit Hilfe eines neuen Dienstes, Waren bis zu einem Gewicht von 2,3 kg innerhalb einer halben Stunde und für nur 1 Dollar zu liefern. Und in Japan werden mit Netzwerken ausgestattete Drohnen von der Polizei in den Himmel geschossen: Es gibt so viele Drohnen, dass es notwendig wurde, potenziell gefährliche zu fangen.

4.Personalisierte Realität

Im Jahr 2015 gab Facebook dem Benutzer die Möglichkeit, Beiträge von Personen zu markieren, die er in seinem Newsfeed sehen wollte oder nicht sehen wollte. Bislang wurde der News-Feed des Nutzers vollautomatisch befüllt: Der Computer analysierte die Historie seiner Likes, Kommentare und Aufrufe, um Vorlieben zu erkennen und den Feed mit für ihn interessanten Informationen zu füllen. Jetzt analysiert die Maschine auch, welche Posts Sie bewusst priorisieren oder aus Ihrem Feed ausschließen, damit Sie es so wenig wie möglich tun müssen. Die Möglichkeit, sich selbstständig an der Bildung des Newsfeeds zu beteiligen, hat die Funktion des sozialen Netzwerks jedoch vollständig verändert. Jetzt ist es nicht nur eine Seite, auf die Sie gehen, um herauszufinden, was es Neues im Leben Ihrer Bekannten gibt, und nicht einmal, um die Neuigkeiten zu erfahren. Dies ist ein Informationsraum, in dem Sie genau und nur das erfahren, was Sie wissen möchten.

5.Internet für Glühbirnen

Auch in der Welt der künstlichen Beleuchtung bahnt sich die digitale Revolution und die allgemeine „Internetisierung“ an – statt Menschen werden nur Lampen ans Netz angeschlossen. Die Lichttechnik verschmilzt mit der Informationstechnologie dank Leuchtdioden (auf Englisch - LED) - einem Halbleiterbauelement, das Licht emittiert, wenn ein Strom durch es geleitet wird. LEDs sind viel sparsamer als andere Glühbirnen, aber ihre attraktivste Eigenschaft ist, dass ihre Parameter gesteuert werden können. Ein Vorzeigebeispiel für den stark wachsenden Markt der smarten Lampen ist Philips Hue, das sich ganz einfach per Smartphone steuern lässt, Farbe, Farbtemperatur und Helligkeit ändert oder verschiedene Programmmodi einstellt – so stellt zum Beispiel am frühen Morgen das Programm eine Erkältung ein Licht, das zum Arbeiten anregt, und abends - warm, angenehm und beruhigend. Und externe Sensoren ermöglichen beispielsweise eine automatische Anpassung der Beleuchtungsstärke an Wetter und Tageszeit. Änderungen in der Beleuchtung durch LEDs sind nicht nur im Alltag wichtig - im vergangenen Jahr wurden sie in der Landwirtschaft eingesetzt, die immer weniger "ländlich" wird - Pflanzen werden in Räumen mit künstlich gesteuertem Licht angebaut, wo für jeden Typ B. Salat, werden die optimalen Parameter der Lichteinstrahlung ausgewählt.

6. Roboter zu Hause zusammenbauen

Mikrocomputer und Bausätze zum Eigenbau elektronischer Geräte boomten 2015. Auch die Community der Maker wurde immer beliebter – so nennen sie jetzt „Homemade“, die es lieben, „smarte“ Geräte zu Hause für sich selbst herzustellen. Basierend auf einem programmierbaren Mini-Computer wie Galileo oder Edison, mehreren Sensoren und mit Anbindung an das globale Netzwerk kann sich mittlerweile jeder seinen eigenen Roboter zusammenbauen – die Palette der Designer wird größer, die Kosten der Bauteile sinken, die Anbindung wird einfacher und kombinieren Sie sie, und Lehrmaterialien sind kostenlos im Internet verfügbar. Im Jahr 2015 boten Giganten wie Intel, IBM, Microsoft und Amazon den Benutzern eine „Cloud“-Infrastruktur zur Verwaltung selbstgebauter Geräte sowie zur Speicherung und Verarbeitung der von ihnen erstellten Daten. Übrigens kann die Verarbeitung von Daten, die aus solchen Handwerken auf der ganzen Welt stammen, eine neue Ära in der "Digitalisierung der Welt" und der Bildung verschiedener Datenbanken eröffnen.

7. Abbau von Sprachbarrieren

Die Interaktion von Menschen, die verschiedene Sprachen sprechen, war schon immer ein großes Problem. Es ist schwierig, sich eine globale Weltordnung und Kultur ohne Sprachbarrieren vorzustellen, aber es scheint, dass die Menschen des Planeten sehr bald beginnen werden, sich ohne Dolmetscher zu verstehen. Im Jahr 2015 startete Skype einen Dienst zur simultanen Übersetzung der Rede von Gesprächspartnern, die Englisch, Deutsch und Französisch sprechen (und die Übersetzung von SMS-Nachrichten aus 50 Sprachen der Welt). Dies ist eindeutig erst der Anfang einer Revolution in der Welt der automatisierten Simultanübersetzung – es scheint, dass die Zeit endlich gekommen ist, den Turm zu Babel fertig zu bauen.

8. Supercomputer als Arzt

Die IBM Corporation, die den Supercomputer Watson entwickelt hat, hat im Frühjahr die Cloud-Plattform IBM Watson Health eingeführt. Vereinfacht gesagt lebt die künstliche Intelligenz von Watson jetzt in der Cloud und wird zur Analyse medizinischer Daten verwendet. Insbesondere hilft es Ärzten, genauere Diagnosen zu stellen und eine Behandlung auszuwählen. IBM hat bereits mehrere Vereinbarungen mit großen globalen Marken geschlossen, die im Bereich medizinischer Dienstleistungen tätig sind. Watson wurde darauf trainiert, mit großen Mengen medizinischer Daten zu arbeiten, damit diese künstliche Intelligenz die Erfahrung von Forschern aus der ganzen Welt nutzen kann. Watson verbessert sich ständig, erhält neue Daten, hilft, Empfehlungen für den Patienten zu individualisieren, und zweibeinige Ärzte machen seltener Fehler.

9. Kinder von drei Elternteilen

Die britische Regierung genehmigte im Februar Änderungen des Gesetzes, das die Mitochondrienspende erlaubt, und machte das Vereinigte Königreich zum ersten Land, in dem Kinder die Gene von nicht zwei, sondern drei Elternteilen haben können. Mitochondrien sind winzig, haben aber ihr eigenes Genom, die „Akkumulatoren“ einer lebenden Zelle. Etwa 6.500 Kinder auf der ganzen Welt werden jedes Jahr mit mitochondrialen DNA-Schäden geboren, die tödlich sind oder zu schweren Hirnschäden führen. Mitochondriale DNA beim Menschen wird nur durch die mütterliche Linie übertragen - und Wissenschaftler haben herausgefunden, wie sie Zusammenbrüche beseitigen können, indem sie Mitochondrien von einer gesunden Frau im Stadium der "In-vitro-Empfängnis" transplantieren. Vor der Abstimmung im Unterhaus gab es mehr als zwei Stunden Debatte, und die Position der Befürworter der Änderung, angeführt vom Gesundheitsminister, erwies sich für die Mehrheit der Parlamentarier als überzeugender als die Position des Kirche und andere Gegner der Änderung.

10. Computer haben Sicht

Das Festhalten eines Bildes in einem Foto oder Video ist nicht dasselbe wie „sehen“, also „verstehen“, was genau dort abgebildet ist. Maschinen das Sehen beizubringen bedeutet, ihnen beizubringen, Gegenstände zu benennen, Menschen zu erkennen, Beziehungen, Emotionen, Handlungen und Absichten zu verstehen. Im vergangenen Jahr wurde ein wichtiger Schritt in diese Richtung getan – dank der neuronalen Netzwerkmethoden des sogenannten „Deep Learning“ tauchten erstmals Programme auf, die Objekte, manchmal sogar besser als Menschen, erkennen und sogar beschreiben konnten, was sie waren in Sätzen auf einem Foto gesehen. Natürlich ist das noch keine vollwertige Vision – ein Computer kann beispielsweise die Schönheit eines Bildes nicht einschätzen. Aber allmählich gewinnen Maschinen an Sicht. In naher Zukunft wird es im Internet einen Mechanismus geben, mit dem Informationen anhand von Schlüsselwörtern in unzähligen Fotos und Videos gesucht werden können. Schritt für Schritt, und wir werden nicht bemerken, wie wir die Welt nicht nur mit unseren eigenen, sondern auch mit Computeraugen wahrnehmen werden.