Открытие бозона Хиггса и майорановских квазичастиц, расшифровка генома денисовского человека, получение новых данных о свойствах нейтрино и посадка аппарата Curiosity на Марс оказались в рейтинге главных научных достижений 2012 года, составленном журналом Science.
Каждый год это авторитетное издание подводит итоги года, определяя самые важные события в разных сферах науки. По традиции сотрудники журнала выбрали победителя и определили еще девять участников рейтинга, равных между собой по значимости.
Первое место в списке научных прорывов Science безоговорочно отдал открытой при помощи Большого адронного коллайдера (БАК) “частицы Бога” – бозона Хиггса. О революционном событии ученые Европейского центра по ядерным исследованиям (CERN) сообщили летом. Бозон Хиггса был последним недостающим элементом в теории об устройстве Вселенной. Гипотезу о существовании частицы более 40 лет назад выдвинул профессор Питер Хиггс. 89-летний ученый с радостью воспринял сообщение о том, что его теория подтвердилась.
Эксперты Science по достоинству оценили и прочитанный в этом году геном так называемого денисовского человека – вида людей, которые населяли Южную Сибирь и Среднюю Азию около 40 тысяч лет назад. Денисовцы жили в один период с неандертальцами и предками современных людей Homo Sapiens. Останки этого вида были обнаружены в Денисовой пещере в Солонешенском районе Алтайского края. В общей сложности было найдено пять фрагментов – кость фаланги пальца руки, три зуба и часть фаланги пальца ноги.
Немецкие ученые из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка в Лейпциге расшифровали геном “денисовцев”, который определил родство этого вида с аборигенами Папуа Новой Гвинеи, а также факт их сожительства с предками современного человека и неандертальцами.
В списке прорывов также фигурирует создание методики “редактирования” генома. При помощи TALEN (transcription activator-like effector nucleases) ученые теперь имеют возможность изменить или инактивировать специфические гены животных. В перспективе этот инструмент может помочь исправлять генетические поломки у людей.
Важным достижением названо и завершение десятилетнего проекта ENCODE (Энциклопедии ДНК-элементов). Итогом стал вывод, что генетический код человека является более функциональным, чем считалось раньше – по крайней мере 80% генома биологически активны.
В числе революционных событий также фигурируют результаты эксперимента с нейтринными детекторами (Daya Bay Reactor Neutrino Experiment). Сотни участников проекта из Китая, США, Чехии и России исследовали превращения штаммов нейтрино из одного в другой. Этот эксперимент может помочь исследователям объяснить, почему Вселенная содержит так много материи и так мало антиматерии.
В рейтинге также фигурируют открытые нанотехнологами так называемые майорановские квазичастицы. Существование фермиона, который является своей собственной античастицей, предположил в 1930-х годах итальянский физик Этторе Майорана. В этом году группа физиков и химиков в Нидерландах получила убедительные доказательства, что такие квазичастицы действительно существуют. Перспективы практического применения открытия видят в создании квантовых компьютеров.
Посадку марсохода Curiosity американского космического агентства NASA на Красную планету эксперты тоже считают важным достижением. Аппарат начал работу на Марсе 6 августа. Главная цель экспедиции – установить, существовали ли на планете когда-либо условия для зарождения живых организмов.
По достоинству оценены и усилия инженеров по созданию управляемой импульсами мозга механической руки, которая должна кардинально облегчить жизнь парализованным пациентам. Механизм может выполнять сложные движения в трех измерениях. Инженеры представили публике 52-летнюю женщину, которая оказалась обездвиженной из-за заболевания мозга 13 лет назад. С помощью вживленных электродов она управляла механической рукой, которая смогла даже покормить ее.
Пока технология является экспериментальной и дорогостоящей, однако команда исследователей из американского штата Пенсильвания надеется, что в ближайшем будущем такой аппарат будет доступен многим нуждающимся в нем.
В списке топ-10 от Science также представлен эксперимент, в ходе которого при помощи рентгеновского лазера исследователи сделали первый в истории рентгеноструктурный снимок молекулы белка. Открытие должно помочь в лечении редких болезней.
Наконец, эксперты сочли важным полученную японскими учеными жизнеспособную яйцеклетку из эмбриональных стволовых клеток мышей. У открытия тоже может быть большое будущее.