15 научных исследований и открытий 2024 года, которые могут изменить будущее
Пилотируемая лунная миссия, универсальная вакцина от рака, бионический глаз, разгадка темной материи — узнайте обо всех необыкновенных научных открытиях и исследованиях этого года!
Наука не стоит на месте! Если совсем недавно нас удивляли полеты в Космос, нейросети и бионические протезы, то сегодня все это уже стало частью привычной реальности. А ученые в это время продолжают совершать открытия, будто сошедшие со страниц фантастических книг. Команда LinDeal собрала для вас пятнадцать таких потрясающих исследований и проектов, которые действительно способны изменить наше будущее:
- Универсальная Вакцина от рака
- Стабильное термоядерное горение
- Редактирование генома CRISPR/Cas9
- Сверхзвуковой летательный аппарат
- Разгадка темной материи
- Бионический глаз
- Лунная миссия Artemis II
- ИИ AlphaFold для создания супер-лекарств
- Миссия Martian Moons eXploration к спутникам Марса
- Запуск коллайдера NICA
- Новейшие обсерватории Vera C. Rubin и Simons
- Первый европейский суперкомпьютер Jupiter
- Конкурент GPT-4 от Google — Gemini
- Значительный прогресс квантовых компьютеров
- Роботы-помощники нового уровня
Все подробности далее!
1. Универсальная вакцина от рака
Ученые мира продолжают работать над универсальной вакциной, активизирующей иммунную систему для распознавания и уничтожения опухолевых клеток. Испытания показали ее высокую эффективность против разных типов онкологии — от рака легких до меланомы.
Сегодня уже доказано, что некоторые виды рака могут быть связаны с перенесенными ранее инфекциями. Медики выявили более десяти различных вирусов и других патогенов, которые могут вызвать онкозаболевание. Например, Вирус папилломы человека (ВПЧ) может привести к раку шейки матки и опухолям головы и шеи. Гепатиты С и В также могут обернуться циррозом и раком печени.
В РНЦХ имени Петровского открыт первый в России референс-центр по вирусной и инфекционной онкопатологии. Ученые выясняют, какие вирусы могут стать триггером в развитии опасного заболевания и разрабатывают меры защиты. Ожидается, что в ближайшее время в России появится вакцина против рака и иммуномодулирующие препараты нового поколения. Это так называемые онковакцины — они содержат специфичные антигены опухолей и предназначены для индивидуальной терапии.
2. Стабильное термоядерное горение
Стабильное термоядерное горение открывает путь к чистой и практически неисчерпаемой энергии, что решит глобальную энергетическую проблему. Управляемый термояд станет новым экологичным источником для человечества. Какие исследование ведутся в этой области прямо сейчас?
Российская госкорпорация «Росатом» планирует расширить исследования в области термоядерных и плазменных технологий. Так, ожидается модернизация существующей инфраструктуры и создание новых экспериментальных объектов и установок, включая токамак с реакторными технологиями (ТРТ/ТRТ), который планируется построить к 2030 году. ТРИНИТИ планируют к концу 2024 завершить первый этап реконструкции термоядерного комплекса, необходимого для создания энергетической инфраструктуры будущей установки — ТРТ.
Но более 70 лет трудоемких и дорогостоящих исследований ведущих стран в области управляемого термоядерного синтеза разделили сообщество людей на две группы с полярными суждениями. Одни сохраняют энтузиазм и считают необходимым интенсифицировать исследования, тогда как другие ратуют за их прекращение из-за затратности и бесперспективности. Аргументы в пользу термоядерного синтеза остаются прежними: отсутствие углеродосодержащих выбросов, пониженная радиационная опасность и неограниченность топливных ресурсов.
3. Редактирование генома CRISPR/Cas9
Технологии редактирования генома CRISPR/Cas9 позволяют ученым быстро и точно вносить изменения в ДНК организмов. Это открывает невиданные возможности для генетических исследований и создания новых форм жизни.
В конце 2023 года было получено первое одобрение медикамента на основе CRISPR — Casgevy, лекарства для лечения анемии с ячейками сикловой формы (SCD) и талассемии бета-гемоглобина, требующей переливаний (TDT). Это важное достижение, так как оно помогает пациентам с долгое время пренебрегаемыми заболеваниями.
Casgevy работает, индуцируя экспрессию фетального гемоглобина (HbF), который обычно присутствует только у плодов и младенцев. Если ген для фетального гемоглобина включается у взрослых, он может выполнять функцию здорового гемоглобина, отсутствующего у пациентов с SCD и TDT.
В последние месяцы были одобрены клинические испытания для двух терапий на основе редактирования РНК. Они представляют собой новый подход к лечению генетических заболеваний. РНК-редактирование считается более безопасным и гибким по сравнению с техниками редактирования генома CRISPR-Cas9. Оно не изменяет гены и не вносит постоянные изменения, так как молекулы РНК являются временными.
4. Сверхзвуковой летательный аппарат
В 2024 году российские авиастроители активно работают над созданием сверхзвукового пассажирского самолета нового поколения. Этот проект включает в себя исследования и разработку технологического базиса для строительства нового семейства пассажирских самолетов — МС-21, Суперджета-100, Ил-114, Байкала, Ладоги. Основные задачи включают в себя высокоэффективные Двигатели, системы жизнеобеспечения, снижение уровня звукового удара и шума.
Так, Центральный аэрогидродинамический институт имени Н.Е. Жуковского (ЦАГИ) уже участвует в исследованиях и разработках для сверхзвукового пассажирского самолета. Работа на перспективу ведется в рамках крупных комплексных научно-технологических проектов и по программе научного центра мирового уровня «Сверхзвук».
5. Разгадка темной материи
Эксперты говорят, что в 2024 году ученые смогут разгадать загадку темной материи. Результаты эксперимента по обнаружению аксионов увидят свет. Эти мельчайшие частицы еще не были экспериментально обнаружены из-за необходимости чувствительных детекторов и чрезвычайно сильного магнитного поля. Что уже сделано на сегодняшний день?
Космический телескоп «Евклид» изучает те 95 % Вселенной, которые до сих пор неизвестны нам и состоят из форм материи и энергии, которые мы до сих пор не понимаем: темной материи и темной энергии. Он будет мониторить миллиарды галактик за 10 млрд лет истории космоса.
«Евклид» является самым сложным телескопом, построенным в Европе, и одним из самых амбициозных научных проектов в области астрофизики. Его способность наблюдать за большим участком неба одновременно позволит составить карту более чем трети неба и дать трехмерное представление о распределении темной материи в нашей Вселенной.
6. Бионический глаз
Это создание оптических имплантов, позволяющих слепым людям заново обрести зрение. При этом качество зрения с бионическим имплантом сравнимо с обычным глазом. В 2024 году исследования продолжаются.
Одним из интересных проектов является «Феникс 99», разработанный коллективом ученых из университетов Сиднея и австралийского штата Новый Южный Уэльс. Это устройство связано беспроводным контактом с крошечной видеокамерой, закрепленной на очках, стимулирует активность сетчатки глаза.
«Феникс 99» обходит бездействующие клетки сетчатки и стимулирует те, которые еще способны к работе. Первые результаты оказались положительными — скоро устройство начнут тестировать на людях.
7. Лунная миссия Artemis II
Artemis II — вторая планируемая космическая миссия программы «Артемис», разработанной агентством NASA:
- В состав миссии, запланированной на 2024 год, войдут три американских и один канадский астронавт. Они облетят Луну и станут первыми людьми, которые увидят ее вблизи за последние 50 лет.
- Астронавты на борту космического корабля «Орион» будут оценивать работу систем жизнеобеспечения, необходимых для генерации дыхательного воздуха, удаления углекислого газа и водяного пара, образующихся при дыхании, разговорах или физической активности. Корабль совершил автоматическую миссию без экипажа в прошлом году, и теперь он будет испытан с астронавтами на борту.
- В этом относительно долгом путешествии экипаж Artemis II проведет 9 дней и 13 часов, пролетев 370 000 километров до Луны. После этого они выйдут на орбиту спутника на 6 дней.
- Четыре астронавта, чьи имена скоро будут объявлены, не прикоснутся к лунным камням и не спустятся сюда, по крайней мере, в этот раз. Однако они играют важную роль в тестировании систем для следующего шага — миссии Artemis III. В ее рамках астронавты высадятся на Южном полюсе Луны, в районе, который НАСА выбрало в качестве наилучшего места для создания постоянной базы.
8. ИИ AlphaFold для создания супер-лекарств
AlphaFold — это инновационный инструмент искусственного интеллекта, разработанный DeepMind в Лондоне. Он революционизировал биологические исследования и структурную биологию, в 2020 году предсказал структуры белков для всего человеческого генома.
Исследователи успешно применили AlphaFold к процессу поиска новых лекарств. ОН уже помог идентифицировать сотни тысяч потенциальных новых психоделических молекул, которые могут помочь разработать новые виды антидепрессантов.
В одной из работ исследователи использовали AlphaFold для поиска молекул, обладающих высокой активностью против циклин-зависимой киназы 20 (CDK20) — мишени для лечения гепатоцеллюлярного карциномы (HCC), самого распространенного типа первичного рака печени.
9. Миссия Martian Moons eXploration к спутникам Марса
Martian Moons eXploration (MMX) — проект, разработанный Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA), с целью исследования двух спутников Марса: Фобоса и Деймоса.
Главная цель — приземлиться на Фобосе и собрать образцы реголита (поверхностного материала), похожие на песок. Они помогут ученым понять процессы формирования Солнечной системы и ее эволюцию, а также роль воды в этом процессе.
Космический аппарат также проведет наблюдения за облетом меньшей марсианской луны, Деймоса, будет изучать ее поверхность и химический состав на протяжении 3 месяцев. Так MMX поможет раскрыть происхождение и эволюцию марсианских спутников, улучшить технологии для будущих космических исследований планет и спутников.
10. Запуск коллайдера NICA
NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) — это сверхпроводящий коллайдер протонов и тяжелых ионов, строящийся на базе Лаборатории физики высоких энергий (ЛФВЭ) имени В. И. Векслера и А. М. Балдина Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в городе Дубна Московской области.
Одной из основных научных задач проекта является исследование фазовой диаграммы сильно сжатой барионной материи в лабораторных условиях. Она существует лишь в нейтронных звездах и ядрах сверхновых звезд — на ранних стадиях существования Вселенной наблюдаемая материя имела исчезающе малую барионную плотность. Для создания такой материи с высокой плотностью в лабораторных условиях используется столкновение тяжелых ионов.
Коллайдер NICA позволит исследовать область физики частиц в ранее недоступной области параметров и условий эксперимента. Полученные данные помогут пролить свет на тайну происхождения Вселенной и понять, какие состояния материи существовали в ее ранние периоды.
11. Новейшие обсерватории Vera C. Rubin и Simons
Обсерватория Vera C. Rubin названа в честь американской астрономки Веры С. Рубин. Она расположена в Чили и находится на высоте 5200 метров в высокогорной пустыне Атакама. Обсерватория оснащена 8,4-метровым зеркалом и самой большой камерой, когда-либо созданной для астрономии и астрофизики.
В ближайшее время начнется 10-летний обзор южного неба:
- Исследование темной энергии и темной материи.
- Инвентаризация солнечной системы.
- Исследование временно изменяющегося оптического неба.
- Картирование Млечного Пути.
Обсерватория представит космос в изысканной детализации и поможет нам понять Вселенную.
Обсерватория Саймона (Simons Observatory) расположена также в пустыне Атакама в Северном Чили. Вместе с Телескопом атакамской космологии (ACT) и Саймоновым массивом проведет наблюдения за космическим микроволновым фоном (CMB). Основные цели исследования:
- Создание поляризационных карт неба с гораздо большей чувствительностью, чем у спутника Planck.
- Исследование гравитационного линзирования, первичного биспектра и эффектов Суняева-Зельдовича.
- Построение каталога 16 000 галактических скоплений и более 20 000 экстрагалактических источников.
12. Первый европейский суперкомпьютер Jupiter
Jupiter — это первый европейский суперкомпьютер экзафлопсного класса, который находится в стадии разработки. Система расположится в Юлихском исследовательском центре (FZJ) в Германии. Она будет использоваться для решения разнообразных задач, таких как моделирование климата и погоды, создание новых лекарственных препаратов, исследования в области квантовых вычислений и промышленное проектирование.
Jupiter будет основан на специализированной модульной архитектуре, использующей платформу Eviden BullSequana XH3000 с прямым жидкостным охлаждением. Это позволит адаптировать систему под разные классы задач. Ожидается, что производительность превысит 1 Эфлопс (экзафлопс) — это в три раза больше производительности текущего самого быстрого европейского суперкомпьютера Lumi в Финляндии. Общая потребляемая мощность Jupiter составит при этом всего 18,2 МВт.
13. Конкурент GPT-4 от Google — Gemini
Нейросеть Gemini запущена в начале 2024 года на основе модели Gemini Ultra, которая имеет 100 трлн параметров и превосходит платную версию ChatGPT Plus во всех тестах, включая MMLU (Massive Multitask Language Understanding).
Эта мощная нейросеть обладает следующими возможностями:
- Генерация текста: Gemini создает текст, неотличимый от человеческого, будь то стихи, код или сценарий.
- Перевод: легко переводит текст с одного языка на другой, открывая новые горизонты для мультиязычных взаимодействий.
- Анализ исторически сложных или философских тем: отвечает на вопросы в информативной форме, раскрывая свою способность к анализу сложных тем.
Gemini Pro — версия среднего уровня для более широкого круга задач. Она стала основой Google Bard, позволяя генерировать тексты и изображения, задавать вопросы и искать информацию.
14. Значительный прогресс квантовых компьютеров
К 2024-2025 годам ожидается появление 1000-кубитных систем. Кубиты — это аналоги классических битов, но при большом их количестве квантовые компьютеры смогут решать задачи, недоступные обычным. Они, вероятно, смогут превзойти классические компьютеры в решении некоторых практических задач оптимизации и машинного обучения.
Системы с миллионом и более кубитов, которые появятся после 2030 года, будут использоваться для моделирования химических систем, аэро- и гидродинамики, криптоанализа. Они станут доступными для широкой аудитории через облачные сервисы.
На сегодняшний день в России уже создан квантовый компьютер на ионах, а к концу 2024 года планируется построить универсальный квантовый компьютер с облачным доступом. Так, госкорпорация «Росатом» направила более 6 млрд рублей на развитие квантовых технологий и исследовательской инфраструктуры.
15. Роботы-помощники нового уровня
В 2024 году ожидается появление роботов-помощников нового уровня, которые будут внедряться в различные сферы:
- Коботы (коллаборативные роботы). Способны функционировать в непосредственной близости от сотрудников-людей без угрозы для их жизни. Сенсорные системы, системы машинного видения и «умные» захваты обеспечивают качественное взаимодействие с окружающим миром в режиме реального времени.
- Мобильные манипуляторы (MoMas). Это мобильные системы, предназначенные для обработки материалов в логистике, автопроме и аэрокосмической отрасли. Они сочетают мобильные робоплатформы с классическими манипуляторами — могут проводить промышленные инспекции, осматривать состояние оборудования и выполнять задачи, связанные с техническим обслуживанием.
- Цифровые двойники. Технология предусматривает создание виртуальных моделей физических объектов. Виртуальные симуляции минимизируют издержки, предсказывают различные варианты развития событий и обеспечивают безопасное проведение стресс-тестов.
- Гуманоидные роботы. Могут работать в среде, изначально заточенной под людей. Они легко интегрируются в существующую инфраструктуру и могут внести существенные изменения как в производственные процессы, так и в жизнь человека.
Как выяснил LinDeal, следующий 2025 год станет не менее многообещающим. Нейросети, способные создавать реалистичные изображения, будут продолжать развиваться. ИИ будет активно применяться в искусстве, дизайне, рекламе и техническом проектировании, меняя ход их развития. Открытая Архитектура процессоров RISC-V будет продолжать привлекать внимание. Это изменит ландшафт в области компьютерных систем и инноваций.
Также планируется продолжение исследований на Байкальском глубоководном нейтринном телескопе. Ученые добавят около 700 оптических модулей, чтобы обнаруживать больше событий из сверхдалекого космоса — нейтрино ультравысоких энергий. И все это — только верхушка айсберга!
Теги:
Комментарии (0)
Комментариев еще нет. Будьте первыми, напишите комментарий.
Написать комментарий
Поделитесь с нами своим мнением об этой статье, напишите ваш комментарий, отзыв, рекомендации или вопросы. Нам очень важно, что вы думаете касательно данного материала!
Читаете еще на linDEAL.
Что такое искусственный интеллект и как он появился. Что умеет и что пока не может ИИ, чем он опасен для нас?
15 главных событий, которыми запомнился 2023 год: от ареста Дональда Трампа и отмены коронавируса до фильма «Барби» и полетов на Луну
Что такое Neuralink? Как ее ученым удалось добиться прямого взаимодействия мозга с компьютером и что они планируют в будущем?
Каких специалистов вероятнее всего смогут заменить роботами на производстве, произойдет ли полное замещение, какие профессии под угрозой, как понять что ваша специальность актуальна
Lindeal подготовил для вас статью про научно-техническую конференцию Itex’22, которую можно и нужно посетить, а так же следить за новостями оттуда! Дата, время, место и информация про спикеров ждут вашего внимания в статье
Новости на linDEAL.
Какой сегодня праздник?
Статьи и Тренды на linDEAL.
Подборки лучших книг
Двадцать лучших книг non-fiction, вышедших в 2023 году. Полный обзор с кратким описанием, объемом произведения, временем на прочтение и интересными фактами
Предлагаем вашему вниманию подборку книг, которую рекомендовал к прочтению Жак Фреско – уникальный человек, доживший до 101 года, инженер, философ и футуролог
Искусственный интеллект управляет авто, распознает лица, читает книги и даже учится шутить. Мы подготовили подборку книг, которые помогут разобраться в том, что такое AI и ML, как они работают и для чего нужны
В подборке, вы найдете, как базовые книги для новичков, так и более продвинутые издания для профи. Всё самое интересное про аппаратное обеспечение — смотрите в нашей сегодняшней статье
Пятнадцать лучших книг планеты про энергетические ресурсы. Издания про нефть, газ и энергетику, которые будут полезными и интересными не только для узких специалистов
В нашей сегодняшней подборке вы найдете массу полезной и интересной информации, посвященной невзаимозаменяемым токенам (NFT), их созданию, хранению и продаже. Присоединяйтесь - будет интересно!