На наш взгляд, самым многообещающим открытием стало создание бактерии с полностью синтетическим геномом скандально известного ученого Крейга Вентера (он же первым полностью расшифровал геном человека). Впрочем, репутация автора не помешала одному из самых авторитетных научных изданий мира, журналу Science, поместить это событие в верхних строчках топ-десятки самых важных научных событий 2010 года. Суть его поистине революционна для человечества: впервые человек приблизился к Творцу, вдохнув жизнь в неживое.
Первым шагом на пути к созданию гомункула стала микоплазма, самая мелкая из известных бактерий, которая тем не менее содержит миллион с небольшим пар оснований - «букв», из которых состоят молекулы ДНК всех живых существ. Имея в руках «чертеж» - последовательность всех пар оснований микоплазмы, его команда собрала из химических элементов 1078 кусочков генома по 1080 пар оснований в каждом, «сшила» их в одну длинную цепочку и поместила в «тело» ее близкой, натуральной, родственницы. Полученная «сдвоенная» бактерия стала развиваться и делиться, то есть ожила! Вентер даже присвоил ей человеческое имя - Синтия.
Этот опыт открывает, по мысли ученых, фантастические горизонты: во-первых, новые лекарства и вакцины можно будет синтезировать практически в считанные дни, а не за годы и десятилетия. Во-вторых, можно получить неисчерпаемые источники пищи и накормить весь мир. Предположим, если в клетки какой-нибудь мелкой личинки внедрить геном коровы, можно получить миллионы бифштексов (клетки ведь могут бесконечно делиться и размножаться). И главное, можно будет создавать организмы с заданными свойствами. Вентер объявил, что для начала намерен создать микроскопические водоросли, которые будут непрестанно производить биотопливо.
«Геномика нового поколения» отличилась и в других важных проектах года. Усовершенствование технологий секвенирования (расшифровки последовательности генов) позволило проводить масштабные исследования ДНК ископаемых и современных организмов. В частности, был расшифрован геном неандертальца (а это в свою очередь позволило определить вариации генов, которые в буквальном смысле этого слова делают нас людьми). Также были обнаружены генетические мутации, ответственные за возникновение ряда редких наследственных заболеваний.
Большой шаг вперед совершен и в области экспериментов со стволовыми клетками, способными превращаться в клетки любых органов.
Много любопытного произошло в этом году и в изучении работы мозга - этого сверхпластичного органа, удивительно приспосабливающегося к изменениям. Так, доктор Моран Серф из Калифорнийского технологического института замахнулся на чтение мыслей. Серф провел серию экспериментов на людях (с медицинскими показаниями), регистрируя активацию нейронов с помощью вживленных в мозг электродов. Он смог доказать, что за определенный образ отвечает конкретная группа нейронов. При этом группа нейронов, активизирующих «воспоминание» всего, связанного, к примеру, с Мэрилин Монро, у каждого человека будет располагаться индивидуально и мозаично, в разных областях мозга (мозаика тем больше, чем больше ассоциативных цепочек связано с этим образом). То есть теперь, заранее протестировав человека, можно прочитать осознанно вызываемые им образы.
Доктор Джон-Дилан Хайнес из Университета Гумбольдта в Берлине пошел еще дальше и смог прочесть неосознанные намерения человека. При помощи магнитно-резонансной томографии он провел опыты, когда человека просили нажать ту или иную кнопку в ответ на определенный вопрос. При этом выяснилось, что мозг выдает ответ раньше, чем мы успеваем его осознать. Между мыслью (активацией нейронов) и ее осознанием (реакцией на нее) существует небольшая пауза, примерно в 10 секунд. Еще за секунду человек обычно принимает решение. Какие это открывает практические перспективы? Например, устройство, считывающее неосознанные решения, можно подсоединить к управлению автомобилем, и тогда можно будет им управлять, вообще не прикасаясь к рулю и не подавая никаких команд. Возможно, это позволит сократить число аварий, потому что машина сможет совершить спасительный маневр раньше, чем это сделал бы сам человек.
Впечатляющими темпами развиваются и поиски экзопланет - небесных тел за пределами Солнечной системы. Если в 2000 году известно было всего 26 экзопланет, то на сегодня их уже 502. Одна из последних обнаруженных астрономами планет внушает астрономам большой оптимизм. Экзопланета WASP-12b похожа на Юпитер, то есть газообразна, и вращается вокруг желтого карлика, аналогичного нашему Солнцу.
В этом году ученые также создали первую рукотворную «квантовую машину», которую журнал Science даже признал открытием года. В чем уникальность квантового устройства? «До этого года все рукотворные объекты двигались согласно законам классической механики. Однако в марте коллектив ученых под руководством Эндрю Клеланда и Джона Мартиниса из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре создал цифровое устройство, движение которого может быть описано только законами квантовой механики - сводом правил, который используется для описания поведения мельчайших частиц - молекул, атомов и элементарных частиц», - отмечается в сообщении редакции журнала. «Машина» представляет собой набор маленьких полупроводников, видимых невооруженным глазом. Чтобы перевести его в «квантовое состояние», физики сначала охладили его настолько, что система достигла основного состояния - самого нижнего энергетического уровня, разрешенного законами квантовой механики, а затем сообщили системе квант энергии.
Ну и наконец, Большой адронный коллайдер в этом году принес реальные результаты, которые от него с таким нетерпением ждали. В ходе серий экспериментов получена кварк-глюонная плазма - состояние вещества, существовавшее во Вселенной через 0,00000000001 секунды после Большого взрыва. Кроме того, БАК поймал антиматерию. Ученым впервые удалось удержать в магнитном поле 38 атомов антиводорода. Антиматерия - это одна из главных загадок Вселенной, позволяющая прояснить ее происхождение. Что касается открытия главной цели БАКа - бозона Хиггса, элементарной частицы, которая согласно Стандартной модели отвечает за существование массы, то оно, как говорят работающие на нем ученые, не за горами. Хотя вряд ли его стоит ждать раньше 2013-2014 года, когда коллайдер должен будет работать на максимуме мощности.