Синтетическая кровь, 3D-карта звёзд и трикодер: каких открытий стоит ждать в 2017 году

Владимир Сурдин, астроном, доцент физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга:

Я исследую Галактику — нашу звёздную систему, и больше всего ожидаю получить результаты наблюдения за ней с борта космической обсерватории «Гайя». Она работает уже несколько лет, находится не очень далеко от Земли — примерно в 1,5 млн км — и уже начинает публиковать первые предварительные результаты.

До сих пор мы имели двумерную картину нашей Галактики. А «Гайя» даёт 3D-изображение. Теперь мы сможем понять, как звёзды движутся, с какой скоростью, как они расположены в скоплениях в пространстве. Мы получаем объёмную цветную картину нашей звёздной системы — то, чего у нас раньше не было. Я думаю, что к концу 2017 года эти данные будут обработаны уже полностью. Для меня это будет, пожалуй, самый ожидаемый результат в астрономической науке за последние пару десятилетий.

Михаил Калякин, доктор биологических наук, орнитолог, директор Научно-исследовательского зоологического музея МГУ им. М.В. Ломоносова:

Я думаю, давать прогнозы будущих открытий не совсем верно, потому что мы не знаем, что мы откроем, двери пока закрыты. Открытие тем и приятно, что оно более или менее внезапно. А всё остальное —  это тщательно подготовленный успех, вершинка большого айсберга, который очень медленно намывается.

Мы, учёные, будем углубляться в понимание того, как в генетике описываются те вещи, которые реализуются в жизни, и среди этого обязательно будет что-нибудь интересное. Сейчас начинается год экологии, и хотелось бы, чтобы мы перешли к экологичному использованию окружающей среды не только на словах. Но это будет не научное, а, скорее, мировоззренческое открытие.

Почти не бывает такого, чтобы внезапно что-то случилось, из-за чего бросили бы изучение одной темы и переключились на абсолютно другую. Развивается обычно то, что и так развивалось. Стык генетики с реальной жизнью животных, связь генетики с их поведением обязательно что-то даст; что-нибудь, что будет трактоваться по-новому, найдут палеонтологи. В нашей части российской науки будут сигналы о том, что с помощью новых технологий и подходов биологические коллекции можно использовать как-то по-новому.

Математика будет проникать в биологию, полевую и рутинную, — такая тенденция точно есть. Вероятно, увеличится количество случаев, когда так называемые большие данные, например наблюдения птиц по всему миру, после сопоставления дадут нечто, о чём раньше не знали.

Представьте, что я что-то увидел у себя под Москвой зимой, мой знакомый что-то заметил под Санкт-Петербургом, а потом оказалось, что какое-то явление наблюдали в Карелии. Пока мы не совместим это всё в одной базе данных, мы не можем делать никаких выводов. Зато если нас не трое, а 300 и мы можем сравнить наши данные, то появляется возможность выстроить картину, которая близка к настоящей.

Например, в прошлом году неожиданно фламинго в больших количествах полетели на север. Эту тенденцию можно было заметить, только если в 30—40 местах кто-то их наблюдал и знал, куда об этом сообщить. Я считаю, что важно именно общение с большими массивами данных — о распространении, численности животных, их перемещении и прочем, — с которыми теперь позволяют работать компьютеры.

Максим Щербаков, научный сотрудник физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова:

Большая часть результатов, которые представят общественности в 2017 году, уже получены и либо тщательно обдумываются, либо уже отправлены в журналы на суд рецензентов. Яркий пример — гравитационные волны, наблюдение которых было произведено LIGO ещё в сентябре 2015 года, но мы с вами узнали об этом только в 2016-м. Предсказывать прорывы в своей области на следующий год — вещь несложная: обычно посредством общения с людьми уже сейчас знаешь или догадываешься, что интересного недавно обнаружили твои коллеги.

Также по теме

Гравитационные волны, обезьяний инструмент и вакцина от Эболы: главные открытия 2016 года

Уходящий год запомнился благодаря целому ряду важных научных открытий. Самые интересные находки и события в антропологии,...

Я исследователь в области фотоники, прикладной части оптики. Эта область сейчас развивается довольно бурно. Многие группы, в том числе лаборатория нанооптики и метаматериалов физфака МГУ, работают над созданием компактных устройств, которые могли бы заменить ключевые элементы электронных микросхем — транзисторы. Их разработка сулит увеличение скорости работы компьютеров, которые развиваются всё медленнее и медленнее из-за фундаментальных физических ограничений. В следующем году уверенно можно ожидать нового решения проблемы управления светом в наномасштабах, что является предвестником создания фотонных транзисторов.

Также человечество давно бьётся над созданием устройства, позволяющего неинвазивно определять малые концентрации веществ в крови. Решается эта проблема при помощи инфракрасного излучения, где каждая молекула имеет свой уникальный «отпечаток». У меня есть основания полагать, что прототипы компактных устройств такого рода могут появиться уже в наступающем году, и для определения уровня глюкозы не обязательно будет протыкать кожу для забора крови.

Наконец, нельзя не отметить Нобелевскую премию по физике, вручённую в этом году, в том числе, за необычные состояния материи, называемые топологически нетривиальными. В фотонике недавно были показаны аналоги таких состояний. Сейчас топологическая фотоника претерпевает бум, после которого можно ожидать прикладных результатов в области сверхскоростной передачи данных.

Алексей Водовозов, врач, научный журналист, автор книги «Пациент разумный»:

Из того, что я действительно ожидаю, отмечу знаменитый медицинский диагностический универсальный прибор из Star Trek («Звёздный путь». — RT) — так называемый трикодер. Конкурс на его создание был объявлен несколько лет назад, приз — $10 млн. Как минимум пять исследовательских групп (из США, Великобритании, Индии, Канады и Тайваня) уже достаточно близки к его разработке, чтобы ждать появления хотя бы работающего прототипа трикодера в 2017 году. 

• © Кадр из сериала «Звёздный путь»

Также возможен прорыв в изобретении синтетической крови. Несколько десятилетий после провала истории с перфтораном в этом направлении ничего не было слышно. В 2016-м появились обнадёживающие сведения о том, что удалось создать синтетические эритроциты, которые добросовестно выполняли свою газообменную функцию. Хотелось бы надеяться, что разработчикам в 2017 году удастся решить проблему слишком короткой жизни искусственных элементов, и универсальный кровезаменитель станет на шаг ближе к клинической практике.

Помимо этого в ходе клинических испытаний уже удалось понизить уровень LDL-холестерина (липопротеинов низкой плотности) вдвое при помощи так называемых PCSK9-ингибиторов. Это препараты, способные «выключить» синтез холестерина. Благодаря им медикаментозная профилактика сердечно-сосудистых заболеваний в группах риска выйдет на новый уровень. Опять же ожидается, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) в 2017 году выдаст разрешения на торговлю сразу двумя лекарствами из этой группы.

Также можно ждать домашнего теста на папилломавирус человека. Несмотря на то что уже несколько лет существуют и активно применяются поливалентные вакцины против онкогенных штаммов этого вируса, привиты далеко не все. И определить, нужна или не нужна вакцина взрослой женщине (да и мужчине тоже), было бы очень кстати. 

И наконец, ожидается, что в 2017 году FDA одобрит применение Т-клеточной иммунотерапии (CAR) — прорывной методики для лечения острого лимфобластного лейкоза. Пятилетняя выживаемость у детей с такой патологией по результатам клинических исследований CAR — 85—90%, то есть перспективы более чем многообещающие.

Сергей Аксёнов, кристаллограф, кандидат геолого-минералогических наук, сотрудник ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН:

Отмечу, что ежегодно в мире открывают около 100 новых минеральных видов. Среди них стоит выделить минералы, которые образуются в областях современного вулканизма на Камчатке в районе вулкана Толбачик. Специфические условия минералообразования приводят к формированию удивительных минеральных видов, у которых часто оказываются новые и подчас уникальные кристаллические структуры. 

• NASA

Экспериментальная же минералогия в настоящее время во многом сконцентрирована на исследованиях при высоких температурах и давлениях для моделирования условий мантии Земли. Можно ожидать открытия новых фаз, которые стабильны в условиях как мантии и ядра Земли, так и других планет Солнечной системы. 

Будем ожидать в 2017 году также открытия новых минералов и их синтетических аналогов.

Кроме того, исследования в области прикладной минералогии направлены, в частности, на поиск новых матриц (схем верхнего атомного слоя кристаллов. — RT) для иммобилизации радиоактивных и токсичных отходов. Актуальность этой области применения минералов возрастает с каждым годом, поэтому стоит надеяться на скорейшее открытие новых фаз, пригодных для промышленного использования.