Десять чудес 2024 року. Наукові відкриття, які вражають і дають надію

Науковий прогрес іде вперед, за останні роки темпи його прискорення вражають! Завдяки активному розвитку штучного інтелекту людство отримало інструмент для пришвидшення своїх наукових пошуків практично у будь-якій галузі: від теорії до суто практичних рішень. І людству є чим пишатися за свої наукові прориви у році, що добігає кінця.

У грудні транснаціональна корпорація Google влаштувала революцію в ІТ-світі: оголосила про створення нового квантового чіпа Willow. Його особливість у тому, що він за п'ять хвилин може виконати обчислення, на які у звичайного сучасного комп'ютера пішло б 10 септильйонів років. Септильйон – це одиниця з 24 нулями. Для наглядності – це число щонайменше вдесятеро більше, ніж кількість видимих зірок у нашому всесвіті.

Власне, пересічним користувачам такі розумні машини не потрібні – ці системи корисні для блискавичного зламування найскладніших шифрів та стрімкого прискорення у сфері створення штучного інтелекту. Експерти вже б’ють на сполох: мовляв, із такими комп’ютерами про цифрову безпеку можна забути, адже машина може зламувати будь-які паролі та пін-коди. Ентузіасти підрахували: за допомогою 124 тис. чіпів Willow теоретично можливо розшифрувати алгоритм криптовалюти за добу. Звісно, самі винахідники диво-чіпа спростовують усі ці побоювання (навіть якщо вони і є обґрунтованими).

Невгамовні винахідники з Tesla представили революційну розробку – Optimus Gen 3. Це прототип робота, який може виконувати делікатні завдання з високою точністю. Завдяки здатності до майже ювелірної роботи, цей робот може стати ідеальним помічником у виробництві та, приміром, медицині. Він призначений для роботи разом з людиною: кіборг покликаний підвищувати продуктивність там, де спритність має ключове значення: скажімо, конвеєрному виробництві.

Потенційне застосування Optimus Gen 3 в логістиці та охороні здоров'я може зробити будь-які операції більш ефективними і менш трудомісткими.

Вчені з Південної Кореї розробили методику, яка дозволяє перетворювати ракові клітини на здорові, при цьому зберігаючи самі клітини цілими. Науковці детально вивчили структуру раку товстої кишки та визначили три ключові гени, що впливають на розвиток захворювання: MYB, HDAC2 та FOXA2, йдеться в публікації New Atlas. Було встановлено, що пригнічення цих генів у ракових клітинах призводить до їхнього перетворення на здорові.

Наразі дослідники працюють над застосуванням цієї методики для лікування онкології мозку у мишей. Якщо експерименти будуть успішними, це відкриє нову сторінку в лікуванні раку, адже можна буде лишити у минулому хіміотерапію, яка має серйозні побічні ефекти.

На цьому досягнення у боротьбі з онкологією не закінчуються. Схоже, один з видів раку людство все ж перемогло вже у 2024 році: рак кишечника. Так, Управління з контролю за продуктами і ліками США (FDA) схвалило препарат достарлімаб – він продемонстрував 100% ефективність у лікуванні цього захворювання. Усі пацієнти, які приймали цей препарат, змогли повністю вилікуватися – і це без необхідності хіміотерапії чи хірургічного втручання.

Дослідники відзначають такі переваги достарлімабу, як:

• повна відсутність побічних ефектів;
• стійка ремісія – після лікування онкологія не повертається.

Препарат уже доступний для продажу в Сполучених Штатах.

Ванга пророкувала, що у 2024 році людство винайде ліки від хвороби Альцгеймера. На жаль, цього не сталося, проте науковці справді здійснили прорив у вивченні людського мозку, і можливо, невдовзі проблема лікування (а може, і профілактики) цієї напасті буде вирішено.

Так, вчені виявили, що мозок має власну екосистему мікроорганізмів, тоді як досі вважалося, що мозок є стерильним, пише The Guardian. Це відкриття є ключовим у формуванні нових підходів до лікування нейродегенеративних захворювань, зокрема, і хвороби Альцгеймера.

Ба більше, дослідники Единбурзького університету виявили специфічні комбінації мікробів, пов’язані зі стадіями захворювання. Вчені продовжують досліджувати, як контроль мікробів мозку може запобігти деменції або вилікувати її.

Цьогоріч іспанський стартап Halo Space готує революційну пропозицію для любителів незвичайних подорожей: комфортний космічний глемпінг. Власне, саме ставка на комфорт і доступність і відрізняє цей стартап від конкурентів. Замість традиційних польотів у ракетах, які асоціюються з тісними скафандрами та перевантаженнями, Halo Space пропонує своїм пасажирам комфортний і розслаблений політ у герметичній капсулі Aurora. Ця капсула вагою 3,5 тонни, що прикріплена до гелієвої повітряної кулі, забезпечить мандрівників зручними обертовими сидіннями, великими вікнами та меню з вишуканими стравами.

На відміну від суборбітальних туристичних програм, які пропонують компанії Virgin Galactic і Blue Origin, Halo Space не забезпечує невагомості, але пропонує учасникам унікальний досвід перебування у стратосфері. Політ триватиме до шести годин, із яких чотири – на висоті 35 км. Halo Space готується запустити комерційні польоти в найближчі роки: перший випробувальний політ із екіпажем планується вже у 2025 році, комерційні рейси розпочнуться у 2026-му. Попередньо, вартість подорожі для однієї людини становитиме $170 тис.

Корейська технологічна компанія VTouch створила неймовірного помічника, що завжди зі своїм власником: розумний перстень Wizpr на основі штучного інтелекту з голосовою активацією, перекладом та купою інших функцій. Не потрібно натискати кнопки – пристрій активується за допомогою датчика наближення до губ. Пристрій відфільтровує фоновий шум, тому достатньо тихого шепоту, пише DeZeen.

Супер-перстень можна використовувати у поєднанні з навушниками: так користувач може чути відповіді на запити чи завдання, які він дає своєму віртуальному помічнику.

У компанії VTouch переконані, що наступний рік стане роком розумних каблучок, які почали поширюватися після того, як Samsung представила свою каблучку Galaxy у січні. Apple, за чутками, також має аналогічний продукт у розробці. Водночас поки що Wizpr – попереду усіх конкурентів.

Розробники з Нью-Йорка презентували інноваційний екзоскелет Dnsys X1, який здатний значно підвищити швидкість бігу людини. Цей пристрій розроблений із використанням технологій штучного інтелекту, що дає змогу оптимізувати рухи користувача та скорочувати енергетичні витрати під час бігу.

Dnsys X1 здатний розвивати швидкість до 27 км/год, при цьому бігати стає легше, адже фізичні зусилля зведені до мінімуму. Унікальність екзоскелета полягає у вбудованій системі відновлення кінетичної енергії: під час бігу пристрій заряджає власну батарею.

Важить Dnsys X1 лише 1,6 кг, він також має додаткову вантажопідйомність до 38 кг, тобто на нього можна повісити додаткову вагу: прилаштувати сумку, пляшки з водою тощо. Серед переваг також швидка зарядка — лише за 8 хвилин можна відновити 20% заряду акумулятора. Екзоскелет – неймовірна знахідка для любителів походів, також він надає певні технологічні новаторські підходи у протезуванні.

Щоб подолати глобальну загрозу антибіотикорезистентності, команда канадських вчених займається розробкою нового перспективного антибіотика, що змушує бактеріальні клітини самознищуватися. Називається він кловібактин. Власне, перші кроки у напрямку цієї розробки почали робити у кінці 2023 року вчені з Німеччини і США, а канадці активно підхопили розробку, провели ключові досліди та нині наблизилися до того, щоб зробити кловібактин доступним для пацієнтів.

Враховуючи масштаби проблеми антибіотикорезистентності, кожен крок до вирішення цієї біди може врятувати десятки тисяч людей.

Кловібактин, виділений з маловідомих мікроорганізмів Carolina Carolina, отриманих з піщаного ґрунту Північної Кароліни, ефективно винищує супербактерії завдяки нестандартному механізму дії. Він блокує молекули, які «погані» бактерії використовують для створення своїх клітинних стінок. Поки сучасні антибіотики працюють, руйнуючи клітинні стінки бактерій, кловібактин унікальний тим, як блокує ці молекули. Він обертається навколо них, як рукавичка. У перспективі бактеріям буде набагато важче розвинути будь-яку стійкість до кловібактина.

Особливо успішно розробка працює проти бактерій – тих, що спричиняють поширені лікарняні інфекції, включно з MRSA (метицилінрезистентний золотистий стафілокок), стафілококи та стрептококи, а також інші захворювання – наприклад, туберкульоз.

Британські дослідники з Бірмінгемського університету змогли зробити те, що раніше вважалося неможливим: отримати повноцінне зображення базової частинки світла, однієї із найзагадковіших частинок Всесвіту – фотона.

Форма фотона, який вважається базовою частинкою світла, досі розглядалася тільки в теоретичному ключі. Виявилося, що його форма і властивості визначаються геометрією середовища, через яке він проходить, а також взаємодією з речовиною.

Нові дані можуть бути використані таким чином:

• вчені зможуть створювати нові наноматеріали. Ці матеріали можуть бути використані в пристроях, які використовують світло, – наприклад, у сонячних батареях, світлодіодах або біологічних сенсорах, а також у військово-електронних пристроях, оптиці та енергетиці;
• створенні більш ефективного і безпечного зв'язку у світі. Наприклад, ефект квантової заплутаності фотонів може бути використаний для передачі інформації в криптографічних системах;
• можна буде розробляти більш точні методи для виявлення онкологічних та інших важких захворювань на ранніх стадіях.

Близько мільйона тонн пластику потрапляють в океан щороку. Вчені навчилися суттєво прискорювати процес розпаду біопластику в океані. Дослідники знайшли спосіб «спінювати» звичний нам пластик (CDA) – тобто робити його пористим, що суттєво прискорює його розпад.

«Ми втілили фундаментальні знання в розробку нового матеріалу, який одночасно задовольняє потреби споживачів і розкладається в океані швидше, ніж будь-який інший відомий нам пластиковий матеріал, пінополестирол CDA, навіть швидше, ніж папір», – пояснює старший автор дослідження Колін Ворд, співробітник Океанографічного інституту Вудс-Хоула.

Протягом 36-тижневого випробування пінополістирол CDA, поміщений у резервуари з морською водою, втратив 65-70% своєї початкової маси. Порівняно з іншим поширеним пластиком, який можна знайти в кожному океані світу, пінополістирол показав нульову деградацію за той самий період. Порівнюючи прототип пінопластової трубочки CDA із суцільною трубочкою CDA, дослідники виявили, що пінопластова розкладається на 190% швидше, ніж суцільна.

Наталія Сокирчук, «Главком»