Наука в 2012 году

2013-01-02 Искатель

Для меня присутствие американского робота-исследователя на Марсе кажется не столько прорывным достижением науки и техники, сколько отголоском пика эры космонавтики в конце XX века, когда полет управляемого устройства за пределы Земли был вполне заурядным событием. Хоть оборудование на новом марсоходе и удивляет своей компактностью и функциональностью, все же такое событие, как высадка робота на поверхности Марса, уже состоялось как минимум трижды: Соджойнер в 1997 г., Спирит и Оппортьюнити в 2004 г. (советский марсоход ПрОП-М в 1971 году был успешно доставлен на эту планету, однако через 20 секунд после посадки связь с ним пропала и не возобновилась). Задачи, возложенные на Curiosity, на этот раз не новы - в первую очередь это поиск органики биологического происхождения, который не увенчался успехом, хотя и не был безрезультатным, о чем можно прочитать тут. Дело в том, - говорят некоторые наблюдатели, - что пока Curiosity исследовал дно марсианского кратера, где ему особо не разгуляться, а вот доберется он до горных пород... Однако, мало найти остатки органики, быть может, синтезированной на планете миллионы лет назад, когда условия были иными. Куда важней показать, что жизнь на Марсе при определенных мерах возможна сейчас, а вот над этим, извините, Curiosity пока не задумывался. Ну, по крайней мере, землянам не рассказывал. Не меньше правды об этом поведают философские исследования людей тут, на Земле. Поэтому, предлагаю пока что занести пятимесячную «одиссею» этого железного товарища в разряд любопытных событий, но никак не эпохальных достижений.

Кроме высадки на Марс, в 2012 году «...внимание к себе привлекли новые планеты благодаря орлиному взору космического телескопа «Кеплер», который к настоящему времени набрал около 3000 кандидатов на звание новых миров. Наземные телескопы тоже сыграли свою роль, открыв в соседней звездной системе Альфа Центавры экзопланету размером с нашу Землю. Находится она всего-то в 1,34 парсека от нас (это 4,4 световых года). Кроме того, аппарат НАСА нашел на астероиде Веста признаки воды, а Китай отправил в космос первую женщину-космонавта Лю Ян (Liu Yang). Но главное событие года обеспечило не государство, а частная фирма. В октябре компания SpaceX отправила свой космический аппарат Dragon в первый коммерческий полет с целью доставки грузов на Международную космическую станцию. Полет был настолько успешным, что эта калифорнийская компания даже задумалась о путешествии на Марс.» - пишут в обзоре журнала Nature. Мне также хочется добавить о развитии космической промышленности в странах социалистического лагеря: 29 сентября этого года Венесуэла запустила уже второй свой спутник под названием «Миранда» с территории Китая, а 12 декабря в Северной Корее ракета-носитель «Ынха-3» вывела на земную орбиту спутник «Кванменсон-3», что стало неожиданностью для всех развитых государств. Ведь то время как в прошлом «монстры космонавтики» вынуждены терпеть неудачи в космосе, либо откладывать старты до лучших времен, небольшая, всеми осаждаемая страна готова покорять новые вершины ракетостроения.

Бозон Хиггса первоначально был предсказан в теории, и после нескольких десятков лет поиска 4 июля 2012 года представители ЦЕРН сообщили, что на обоих основных детекторах БАК наблюдалась новая частица с массой около 125-126 ГэВ. Предшествовали этому годы упорных экспериментов по столкновению заряженных частиц на сверхвысоких скоростях (в данном случае - более 500 триллионов столкновений протонов, говорится в той же статье-обзоре). Для того, чтобы читателю представлялось, чего это стоит, следует упомянуть, что в 2009 году энергозатраты всего ЦЕРН с учётом работающего коллайдера - 1000 ГВт·ч, из которых 700 ГВт·ч придётся на долю ускорителя. Эти энергозатраты - около 10 % от суммарного годового энергопотребления кантона Женева (население почти полмиллиона человек). Можно представить, какие надежды питали ученые на эту найденную частицу... Официально ее признали Бозоном Хиггса, но пока она разочаровывает своей заурядностью, не давая никаких убедительных намеков на необычное поведение, выходящее за границы того, что было предсказано в Стандартной модели физики элементарных частиц. По свидетельству ученых, в 2012 году нельзя поставить точку в вопросе о существовании хиггсовского бозона, поскольку предстоит ещё определить, что это за бозон: единственный бозон из минимальной версии Стандартной модели, начало ли целого семейства хиггсовских бозонов (как в суперсимметричных теориях) или может составной бозон с наличием возбужденных состояний [1]. Но нет сомнений, что в физике высоких энергий начался новый, важный этап исследований.

Развития в 2012 году достиг проект ENCODE - Энциклопедия элементов ДНК (фактически продолжение программы «Геном человека» по расшифровке последовательности нуклеотидов, составляющих ДНК человека). Дело в том, что ДНК человека состоит из трех миллиардов "букв" (нуклеотидов), при этом собственно генов (сущность гена в том, что он кодирует белок - функциональную единицу) в ней всего 20 тысяч, и их общая длина слегка превышает 1 процент от всего размера генома. Зачем нужны остальные 99 процентов - долгое время было неясным. 5 сентября 2012 года первые результаты проекта были опубликованы в виде 30 взаимосвязанных публикаций на сайтах журналов Nature, Genome Biology и Genome Research. Эти публикации показывают, что, по крайней мере, 80 % генома человека является биологически активным. Хочется отметить, что хотя данное исследование и несет в себе огромные возможности как в исследовании биологической природы человека, так и в решении ряда проблем других областей человеческого знания, не стоит отождествлять понимание устройства наследственности с пониманием природы или сущности человека, как это в последнее время делают многие западные ученые, объявляя определенное состояние гена причиной болезни, имеющей более социальное происхождение. Следует помнить, что разработки в области генома человека - это потенциальное оружие в руках тех, кто хочет любым способом обосновать социальное неравенство людей в угоду своим личным экономическим целям.

До самого конца сохранял интригу завершающий этап бурения льдов над озером Восток в Антарктиде. Напомним, что в 1999 году российские геологи приостановили работы, поскольку существовавшие на то время технологии бурения представляли опасность загрязнения нетронутой в течение 500 тыс. лет озерной воды. Наибольший интерес для науки представляет сообщество микроорганизмов, которое там может жить, поскольку по расчетам, вода в озере должна быть богата кислородом. Когда была разработана новая, более безопасная технология сверления, до выхода на озеро оставалось всего 120 м из 3,7-киллометровой толщи льда, и ученые продолжили бурить скважину в 2006 году. Состоянием на 2012 год до цели оставалось чуть более десятка метров, и вот, 5 февраля, экспедиция достигла поверхности подледного озера. Примерзшую к буру воду озера доставили для анализа в Лабораторию генетики эукариот Петербургского института ядерной физики. В сентябре 2012 г. Сергей Булат, заведующий группой криоастробиологии Лаборатории генетики эукариот, заявил: «Были найдены четыре вида бактерий, которые относятся к контаминантам (загрязняющим микроорганизмам). Такие же бактерии были найдены в буровой жидкости, а озерная вода с бура была обмыта этой грязной буровой жидкостью, еще два вида бактерий из образцов были найдены на человеке. То есть ничего интересного. Генеральное заключение такое: наверху (в снежном покрове) клеток нет, в озерном льду тоже нет клеточных популяций - там безжизненно. Вода может что-то содержать» [2]. Ученые собираются продолжить исследования ледяных кернов (пластов) из озера, и все еще не отрицают возможность находки микроорганизмов. Поэтому, остается ожидать новых известий, хотя, интрига дальнейшего развития не нашла.

Большой интерес в 2012 году представляет проблема глобальных климатических изменений. Ведь ураган «Сэнди», унеся жизни более 70 человек, заострил внимание на том, что человечество еще не в силах эффективно противодействовать природной стихии. Кроме того, прошедший год ознаменовался рекордным таянием льдов в Арктике и сильнейшей за полвека засухой в США. Можно ли отметить, что мировое сообщество в связи с этим зашевелилось и стало наращивать усилия по внедрению экологических технологий? Неплохо об этом сказано в том же обзоре Ричарда Ван Ноордена: «На июньском саммите Земли в Рио развивающиеся страны выступили против сдерживания своего развития, а богатые государства не захотели брать на себя обязательства по увеличению размеров помощи на развитие. Аналогичная политическая сила инерции затормозила переговоры о климате в Дохе в декабре, хотя делегаты договорились о продлении ослабленного Киотского протокола до 2020 года. Отдельные страны сделали даже больше. Так, Мексика в апреле установила юридически обязательные лимиты на выбросы углерода. В Бразилии сокращаются масштабы вырубки лесов в бассейне Амазонки, и в этом году был установлен очередной рекорд такого сокращения. Правда, в октябре страна приняла весьма неоднозначный закон, который может ослабить меры по защите лесов. В июне Австралия раскрыла свои планы по созданию крупнейшей в мире сети морских резерватов - но предложения о международной защите трех крупных морских районов вокруг Антарктиды в ноябре были отклонены. В июне на Галапагосских островах скончалась легендарная гигантская черепаха Одинокий Джон - последняя из своего подвида, и это привлекло внимание людей ко всем исчезающим биологическим видам Земли.» Как видим, по-прежнему вопросы экологической безопасности упираются в интересы «устойчивого развития», а именно - в интересы крупного капитала. И если проанализировать научные исследования в этом направлении, то нетрудно заметить, что они заканчиваются там, где начинаются убытки спонсоров, которые в условиях мирового экономического кризиса чувствуют себя и так «в большом убытке».

По-прежнему ведутся горячие дискуссии вокруг ГМО-продукции, но исследования в них редко заходят глубже попыток противников ГМО слепо уничтожить посевы во имя «этических принципов», а сторонников - провозгласить такую продукцию безопасной, поскольку «все кушают, и ничего с ними не делается». Также в двух научных работах появились описания того, как мутировавшие версии исключительно болезнетворного вируса птичьего гриппа H5N1 могут передаваться от хорька к хорьку. Это вызвало международные баталии и ожесточенные межведомственные споры в США. У многих возникли опасения, что публикация готового рецепта распространения H5N1 через млекопитающих поможет террористам и повысит вероятность его случайного распространения. Примечательно, что как в СМИ, так и в научном обществе давно существует мнение, что за теми самыми террористами так или иначе скрываются сами спецслужбы США, в лабораториях которых эти исключительно болезнетворные вирусы производятся [3],[4]. Много внимания уделяется разработке технологии гидроразрыва литосферного пласта, которая позволила американской электроэнергетике перевести 10 процентов своих генерирующих мощностей с угля на газ. Ведь по некоторым оценкам, это может позволить США уже к 2030-м годам полностью обеспечивать свои энергетические потребности за счет внутренних источников. В добавок, в Европе в результате 140 с лишним стресс-тестов на атомных реакторах специалисты пришли к выводу о необходимости совершенствования мер безопасности и поиска альтернативных технологий добычи энергии, наряду с усовершенствованием старых.

Несмотря на все не очень обнадеживающие тенденции в науке 2012 года, в обзоре журнала Nature говорится: «силу набирает идея о том, что ученые должны общаться между собой и более открыто публиковать свои данные. Известные онлайновые журналы открытого доступа, такие как eLife и PeerJ, начали свою работу в интернете, а в Британии стало набирать силу движение открытого доступа - там государственные и частные спонсоры научных исследований заявили в июле, что с апреля 2013 года они станут платить за работы, которые будут общедоступны». Остается только надеяться, что это не пустые слова, и не очередной способ «нагреть руки» под видом благотворительных целей.

Подводя итоги, хочется заметить, что в целом 2012 год был годом урезания финансирования науки (расходы на нее увеличились только в Китае - на 12,5%, во Франции и Германии). Связанно это с мировым экономическим кризисом, который по прогнозам некоторых экономистов может перейти во вторую Всемирную Депрессию. Поэтому, хочется пожелать ученым успешно перенести материальные трудности с этим связанные, достичь желаемых целей, но и не забывать про исследования общества, политики, экономики, которые имеют прямое отношение к успеху познания законов Вселенной.

В качестве приложения хочу добавить опубликованную в агентстве Reuters диаграмму научного процесса в 2012 году, на которой можно увидеть сравнительное количество научных публикаций в разных странах мира (превью-ссылка ведет на полноразмерную картинку).