Авторитетный американский журнал Science назвал десятку главных открытий 2020 года. Важнейшим научным прорывом редакция издания назвала создание вакцин от коронавируса, в том числе и российского препарата «Спутник V». Свои рейтинги по итогам года составляют многие СМИ, в том числе и российские. «Московские новости» составили свой список важнейших научных событий 2020 года.
Биотех: вакцины от COVID-19 и переливание плазмы
Пандемия коронавируса предопределила главное направление развития биотехнологий в 2020 году. Основные силы крупных фармакологических корпораций (американская Johnson & Johnson) и сравнительно небольших биотехнологических стартапов (немецкая BioNTech) были брошены на создание вакцин против вируса SARS-CoV-2. Сейчас в мире их разрабатывается уже более 200. В конце декабря четыре разработчика сообщили о результатах испытаний разных уровней, а некоторые препараты уже начали использовать для вакцинации.
- «Спутник V» от Центра имени Гамалеи стал первой в мире зарегистрированной вакциной — президент России Владимир Путин объявил об этом 11 августа 2020 года. Препарат создан на основе человеческого аденовируса, который выступает вектором, то есть носителем генетической информации коронавируса SARS-CoV-2. Используя эту информацию, клетки вакцинированного производят так называемый S-белок, который вызывает иммунную реакцию, в том числе образование антител. Масштабная вакцинация началась в России 7 декабря 2020 года. В первую очередь прививку получили люди из групп риска: врачи, педагоги, военные, работники торговли и сотрудники СМИ.
- Pfizer/BioNTech — вакцина, которую разработала немецкая компания BioNTech, а производит и продвигает ее американский фармакологический гигант Pfizer. Вакцина создана на основе искусственно синтезированной матричной РНК. Проникая в клетку, нуклеиновая кислота, как и РНК настоящего вируса, стимулирует производство S-белка, который в свою очередь стимулирует выработку антител. Вакцина одобрена в США и ряде европейских стран.
- Moderna — по составу похожа на вакцину от Pfizer/BioNTech, однако этот американский препарат имеет преимущество с точки зрения логистики и хранения: для поддержания его свойств нужна температура 2–8 градусов Цельсия, тогда как разработке Pfizer/BioNTech нужны холодильники глубокой заморозки. Вакцина также одобрена в США.
- AstraZeneca — вакцина англо-шведской фармацевтической компании основана на аденовирусе шимпанзе. Власти Британии намерены в январе начать вакцинацию населения от коронавируса этой вакциной. В конце декабря AstraZeneca и Центр имени Гамалеи договорились о комбинировании своих вакцин — по расчетам ученых, это поможет значительно увеличить эффективность прививочной кампании.
В середине февраля, то есть задолго до изобретения вакцин и за месяц до того, как ВОЗ объявила пандемию коронавируса, важное открытие сделали китайские врачи. Они начали переливать плазму переболевших COVID-19 (с уже содержащимися в ней антителами) зараженным пациентам. Методика доказала свою эффективность и помогла тысячам тяжелобольных легче перенести коронавирусную инфекцию.
Космос: другие миры и марсианская гонка
2020 год отметился большим количеством позитивных новостей из области астрономии и космонавтики. США и еще восемь стран заключили «соглашение Артемиды» об освоении Луны, Россия заявила о планах совершить первый запуск нового пилотируемого корабля «Орел» на ракете-носителе тяжелого класса «Ангара-А5». Но, помимо событий «на перспективу», в 2020-м было много и вполне реальных достижений.
- 7 января космический телескоп TESS обнаружил первую экзопланету размером с Землю в зоне обитаемости (то есть находящуюся не слишком близко к своей звезде, но и не слишком далеко — в условиях, благоприятных для зарождения жизни). Подобные планеты за пределами Солнечной системы находили и раньше, но это первая находка именно для TESS. Телескоп выведен на орбиту как раз для поиска экзопланет.
- 30 мая впервые в истории частный космический корабль Crew Dragon компании SpaceX отправился на Международную космическую станцию. На борту находились два астронавта: Дуглас Херли и Роберт Бенкен. Миссия прошла успешно, и 2 августа они вернулись на землю. Позже глава SpaceX Илон Маск заявил, что уже через 2 года отправит на Марс корабль в беспилотном режиме, а через 6 лет сможет высадить там астронавтов.
- 30 июля NASA отправило на Красную планету новый марсоход Perseverance («Настойчивость»). По плану аппарат должен сесть на поверхность Марса 18 февраля 2021 года. Он будет искать признаки существования древних микробиологических форм жизни, соберет образцы грунта, а также будет изучать климат и погоду на планете. В июле к Марсу отправились еще две миссии: зонд ОАЭ «Аль-Амаль» и китайский аппарат «Тяньвэнь-1», который состоит из орбитальной станции и марсохода.
- Российская космическая обсерватория «Спектр-РГ», выведенная на орбиту в прошлом году, в июне 2020-го составила подробнейшую карту звездного неба. А в декабре при ее изучении ученые сделали открытие: в южной части неба они обнаружили неизвестную ранее огромную округлую структуру. Подобная структура на северном небе была известна давно. Долгие годы считалось, что она возникла из-за взрыва сверхновой звезды. Вместе северная и южная структуры напоминают очертания песочных часов, симметрично расположенных относительно центра нашей галактики — Млечного Пути. Теперь ученые полагают, что это следы ударных волн, вызванных мощнейшим выбросом энергии из центральной части галактики.
- Астрономы обнаружили в атмосфере Венеры газ фосфин, который входит в число потенциальных биомаркеров — химических веществ, которые могут свидетельствовать о присутствии живых организмов. Температура на поверхности планеты достигает 475 градусов, поэтому ученые считают, что жизнь возможна лишь в верхних слоях плотной атмосферы Венеры: там могут обитать микроорганизмы-экстремофилы.
Физика: сверхпроводимость при комнатных температурах
Исследователи из США объявили о синтезировании сверхпроводника (то есть материала, проводящего электричество без сопротивления), который может работать при рекордно высокой температуре +15 градусов Цельсия. Специальная комбинация углерода, водорода и серы обладает необходимыми свойствами только при экстремально высоком давлении — 2,67 миллиона атмосфер. Однако ученые все равно считают открытие прорывом: до этого сверхпроводники, необходимые для работы квантовых компьютеров и создания сверхмощных магнитных полей, работали только при очень низких температурах — не выше -240 градусов Цельсия.
Химия: новый метод синтеза аммиака
Российские ученые нашли способ улучшить один из самых распространенных химических процессов в промышленности — синтез аммиака. С начала XX века методика практически не менялась и требовала использования огромного количества электроэнергии на выделение аммиака из смеси газов. Теперь ученые предлагают использовать гибридную технологию, сочетающую возможности мембранной очистки и современных абсорбентов. В результате можно получать аммиак чистотой до 99%, затрачивая гораздо меньше энергии.
Палеонтология: новые виды динозавров
- В марте китайские палеонтологи обнаружили, возможно, самого маленького из ныне известных динозавров — Oculudentavis khaungraae был размером с колибри. Его череп нашли в бирманском янтаре. Однако уже в июле научную статью об открытии отозвали — ученые провели новые исследования и предположили, что нашли скорее древнюю ящерицу. Фактически этот класс пресмыкающихся находится в более далеком родстве с динозаврами, чем, например, птицы. Окончательное решение по статусу находки пока не принято.
- В декабре палеонтологи из Германии обнаружили новый вид динозавра, обитавшего на территории современной Южной Америки. Ubirajara jubatus, который жил примерно 110–125 млн лет назад, тоже был небольшим — размером с курицу. Тело ящера было покрыто пухом, а на его спине рос небольшой гребень из длинных перьев. При этом вид обладал особенностью, которая не встречалась у ранее известных динозавров, — в области плеч у него росли жесткие длинные шипы, по два с каждой стороны.
Археология: поселение железного века на территории Кремля
Люди живут на территории современной Москвы как минимум со времен раннего железного века. К такому выводу пришли сотрудники Института археологии РАН, которые обнаружили на территории Кремля множество характерных керамических осколков. На возраст находок указывает то, что они сделаны без использования гончарного круга и имеют сетчатый рисунок — древние ремесленники декорировали посуду, катая по ее поверхности еловую или сосновую шишку. Это означает, что поселение на месте Московского Кремля существовало еще с первого тысячелетия до нашей эры.
Фото обложки: Zuma / TASS