Что ждать от науки в 2016 году?

Космические миссии, поглощение углекислого газа из воздуха, редактирование генома и гравитационные волны определят развитие науки в следующем году.

Улавливание CO2 из воздуха

Швейцарская компания должна стать первой компанией в мире, которая научится улавливать углекислый газ из воздуха и продавать его в промышленных масштабах? Что однажды сможет помочь в борьбе с глобальным потеплением. Планируется, что в июле следующего года компания Climeworks начнет поглощать около 75 тонн CO2 в месяц на своем заводе недалеко от Цюриха, а затем продавать газ в близлежащие теплицы с целью стимулирования роста сельскохозяйственных культур. С октября этого года другая компания Carbon Engineering (Калгари, Канада) уже начала улавливать CO2, но еще не смогла поставить свой продукт на рынок. Компания надеется превратить газ в жидкое топливо. По всему миру уже расположены установки, которые улавливают газ из выхлопов электрических станций, но до 2015 г. лишь небольшие демонстрационные проекты улавливали его из воздуха.

Вырезание и внедрение генов

Близятся клинические испытания технологии редактирования генома для лечения различных заболеваний человека. Компания Sangamo Biosciences (Ричмонд, США) будет оценивать эффективность использования ферментов, называемых нуклеазами «цинковые пальцы», для исправления генного дефекта, вызывающего гемофилию. Эта компания совместно с компанией Biogen (Кембридж, США) также начнет клиническое испытание, направленное на изучение эффективности повышения концентрации функциональной формы гемоглобина у пациентов с бета-талассемией. В конце 2016 г. ученые и специалисты по этике надеются договориться о рекомендациях по безопасности и этическим принципам при проведении исследований, включающих редактирование генов у человека. Возможно, в следующем году человечество дождется рождения первой обезьяны с редактированными генами, у которой смоделированы клинические признаки заболевания человека.

Большие космические надежды

По мнению физиков, существует достаточно высокая вероятность, что они увидят первое свидетельство гравитационных волн: рябь в пространстве-времени, образование которой обусловлено плотными движущимися объектами, например, спиральными нейтронными звездами. Это произойдет благодаря обсерватории Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (Advanced LIGO, США). В Япония будет запущена Astro-H, следующее поколение рентгеновской спутниковой обсерватории, которая, среди прочего, может подтвердить или опровергнуть утверждение, что тяжелые нейтрино испускают сигналы темной материи, называемые бульбулонами. Ученые также точно узнают, будет ли получена потенциального новая частица при избыточном давлении благодаря работе Большого Адронного Коллайдера (Large Hadron Collider, LHC), уже с июня прошлого года работающего с рекордной активностью, поскольку машина быстро накапливает данные. Даже если новая частица не будет обнаружена, LHC может продемонстрировать другие экзотические явления, например, глюболы – частицы, полностью состоящие из носителей сильного ядерного взаимодействия.

Рискованные исследования

Скоро ученые узнают, возобновится ли финансирование исследований, которые направлены на повышение опасных свойств вирусов. В октябре 2014 г. правительство США резко приостановило финансовую поддержку исследований, которые «усиливают функции» вирусов. Эти эксперименты могут помочь понять, каким образом определенные патогены эволюционируют и как их можно уничтожить. По мнению критиков, данные исследования также повышают риск случайного высвобождения смертельных вирусов. В декабре 2015 г. был завершен анализ, оценивающий риски и пользу от проведения данных исследований, и в ближайшие несколько месяцев Национальный Научный Консультативный Совет по Биобезопасности США (US National Science Advisory Board for Biosecurity) подготовит рекомендации о том, следует ли возобновить их финансирование, возможно, ужесточив требования к условиям их проведения.

Коммерческая прибыль

В 2016 г. одна счастливая исследовательская команда выиграет грант на проведение исследования заболеваний сердца размером в 50 млн. долларов США, спонсированный интернет-гигантом Google и Американской Ассоциацией Сердца (American Heart Association). Исследовательский портфель компании Google продолжает расти, и неврологи с нетерпением ждут того, что Томас Инсель (Thomas Insel), бывший директор Национального Института Психического Здоровья США (US National Institute of Mental Health), будет делать в компании, в которой он с ноября стал заведовать направлением в области психического здоровья. Частное финансирование может также оставить значимый след в области освоения космоса: некоммерческая организация Планетарное Общество (Planetary Society) (Пасадена, США) в апреле планирует начать космическую миссию стоимостью 4,5 млн. долларов США с целью испытания космического корабля LightSail, работающего на свете.

Космический корабль LightSail будет протестирован в апреле. (фото: Josh Spradling/The Planetary Society)

До Марса и дальше

В 2016 г. орбиты Земли и Марса расположат эти планеты близко друг к другу, создавая идеальную возможность для путешествия на красную планету. Совместная миссия Европейского Космического Агентства (European Space Agency, ЕКА) и Роскосмоса постарается использовать эту возможность. Стартующий в марте 2016 г. Экзомарс (ExoMars) будет анализировать газы в атмосфере Марса и испытывать технологию посадки на Марс. В июле космический аппарат НАСА Юнона, совершающий более долгое путешествие, прибудет на Юпитер. В сентябре космический аппарат ESA Розетта будет посажен на комету, на орбите которой он сейчас находится. Также планируется запуск миссии OSIRIS-Rex, которая доставит образцы с астероида Бенну.

Исследование космоса

По горячим следам запуска Исследователя Частиц Темной Материи (Dark Matter Particle Explorer, DAMPE) в декабре прошлого года, стоившего 100 млн. долларов США, Национальный Космический Научный Центр Китая (China’s National Space Science Center) запустит второй и третий космические научные зонды из запланированной серии из пяти зондов. Первый в мире квантовый тест спутниковой связи стартует в июне, и Телескоп Жесткой Рентгеновской Модуляции (Hard X-ray Modulation Telescope), который очистит небо от активных источников излучения, например, черных дыр и нейтронных звезд, будет запущен в небо в конце года. В сентябре в Китае закончится строительство 500-метрового Радиотелескопа FAST (Aperture Spherical Radio Telescope, FAST), который превзойдет Обсерваторию Аресибо (Arecibo Observatory) в Пуэрто-Рико, самого большого на данный момент в мире радиотелескопа. На Гавайях команда, работающая над спорным Тридцатиметровым Телескопом (Thirty Meter Telescope), разрешение на строительство которого было отменено в декабре, будет пытаться найти способ, как возобновить этот проект.

Описание микрожизни

В будущем году ожидается публикация первых результатов амбициозного проекта, призванного проанализировать микробные сообщества. Проект Микробиом Земли (Earth Microbiome Project), запущенный в 2010 г., должен секвенировать и охарактеризовать, по крайней мере, 200 тыс. образцов микробной ДНК, полученных с разных поверхностей, начиная от языка гигантского индонезийского варана и заканчивая почвой в Сибирской тундре. Ожидается, что проект раскроет беспрецедентный уровень биологического разнообразия.

Слюна гигантского индонезийского варана была взята для проекта «Микробиом Земли». (фото: Stephen Belcher/Minden Pictures/Corbis)

Гены сна

Неврологи надеются наконец-то идентифицировать гены, которые участвуют в регулировании ощущения времени и продолжительности сна. Выявление этих генов может помочь изучить заболевания, ассоциированные с нарушением сна, а также некоторые психические заболевания, которые ассоциированы с сильно нарушенным режимом сна.

Да будет свет

В конце 2016 г. лаборатория SESAME (Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East) начнет работать в Иордании. Ускоритель частиц в форме кольца будет генерировать интенсивный свет для изучения материалов и биологических структур на атомном уровне. Это первый крупный международный научно-исследовательский центр региона и результат редкого сотрудничества между правительствами Ирана, Израиля и Палестинской Автономии. Вероятно, скоро будет поддержано строительство аналогичной лаборатории в Африке. А в июне ученые смогут использовать яркие рентгеновские лучи при работе первого в мире синхротрона четвертого поколения MAX IV, расположенного в Лунде (Швеция).

По материалам NatureNews

Оригинальная статья: Nature 529, 14–15 (07 January 2016) doi:10.1038/529014a