Что год грядущий нам готовит? На что будет разумно обратить внимание в 22?

Изображение Public Domain 

COVID-19

Любой научный взгляд на ближайшее будущее (в том числе и будущее самой науки) должен исходить прежде всего из того, что пандемия коронавируса всё ещё не близится к своему завершению и, мало того, заходит на третий круг – начинается третий год её влияния на нашу жизнь. Как изменится её траектория? Каких ещё нам ждать изменений или ограничений? Что может означать для нашего будущего последний штамм вируса и сколько их ещё будет?

Поскольку немалая часть человечества уже имеет определенный уровень иммунитета от вакцин или инфекций, учёные готовятся к вариантам, которые намного лучше уклоняются от сформированных иммунных реакций человека. Наверное, нужно адаптировать вакцины к новым версиям вроде омикрона, но разве злоупотребление вакцинацией в качестве метода решения проблемы может быть разумным с точки зрения здравоохранения и её первейшей заповеди «не навреди!»? И в то же время сейчас разрабатываются вакцины нового поколения, которые, однако, могут нам дать как более широкий иммунитет, так и вызвать более сильную реакцию организма. 

Итак, в 2022 году мир может увидеть влияние пероральных противовирусных препаратов, нацеленных на SARS-CoV-2, которые могут снизить нагрузку на системы здравоохранения за счёт снижения смертности и числа людей, нуждающихся в госпитализации. Также исследователи могут всё-таки разгадать тайны длительного течения заболевания, при котором люди испытывают изнурительные симптомы через недели или даже месяцы после излечения. На повестке этого года также будет остро стоять вопрос о том, смогут ли бедные страны наверстать упущенное и провести массовую иммунизацию граждан, даже с учётом увеличения глобальных поставок вакцины.

Политика в науке

Так случилось, что США могут поставить науку в крайне невыгодное положение: новое законодательство, вымощенное благими намерениями в виде баланса открытости и пресловутой национальной безопасности при финансировании академических исследований, которое может быть принято совсем скоро, будет ограничивать учёных в контактах и сотрудничестве. Американские политики обеспокоены тем, что средства, выделяемые на исследования, могут способствовать технологическому прогрессу Китая. Поэтому Конгресс США готов запретить учёным с бюджетным финансированием привлекать иностранных коллег и ужесточить надзор за любым видом поддержки исследований со стороны. Некоторых своих исследователей страна уже обвинила в том, что они не раскрыли свои связи с Китаем, и исход этих судебных процессов может определить судьбу всей инициативы правительства.

Звёздные ядра

Мимолётные атомные ядра, обычно формирующиеся только в результате звёздных взрывов, найдут себе дом на Земле после того, как в Мичиганском государственном университете заработает Центр по изучению пучков редких изотопов (FRIB) стоимостью 730 миллионов долларов. Самый мощный в мире источник ионов, линейный ускоритель может выстрелить любым ядром — от одиночного протона водорода до массивного ядра атомов урана — в мишени для производства новых, нестабильных ядер. Он направлен на получение 80% всех теоретически возможных изотопов, в том числе более 1000, которые никогда не наблюдались. С помощью FRIB физики надеются укрепить своё понимание структуры ядер, расшифровать, как звёздные взрывы производят тяжёлые элементы, и искать новые силы природы.

Информационные технологии

Весь IT-мир ожидает, что уже в 2022 году Китай продемонстрирует два самых быстрых и мощных компьютера, последние отчёты тестирования которых показывают, что долгожданный рубеж производительности наконец-то преодолён. В конце ноября появились новости о том, что первые «экзафлопсные» суперкомпьютеры, построенные в Китае, способны выполнять более квинтиллиона (10¹⁸) вычислений в секунду. Эти вычислительные гиганты позволят объединить искусственный интеллект с настолько массивными наборами данных, что имеющиеся сейчас мощности не могут к ним даже подступиться.

Однако пока официального анонсирования машин ещё не было. И подробности об их производительности ещё не появились в списке суперкомпьютеров TOP500, который ранжирует лучшие машины в мире на основе общих тестов. Но многие наблюдатели за технологиями сходятся во мнении, что новыми суперкомпьютерными чемпионами являются OceanLight компании Sunway Computer Co и Tianhe-3 Национального центра суперкомпьютеров. Кстати, в Ок-Риджской национальной лаборатории также идёт установка первого в США экзафлопсного компьютера Frontier; его запуск запланирован как раз на этот год.

Привет лунатикам!

Спустя полвека от последней высадки на Луну, человек возвращается к исследованию спутника Земли в виде массовых роботизированных миссий. После успешных посадок китайских марсоходов в 2022 году будут запущены три роботизированных посадочных модуля, разработанных небольшими стартапами, финансируемых НАСА. К ним также могут присоединиться зонды из России, Японии и Индии. Программа НАСА преследует две цели: провести исследование, особенно в отношении богатства и доступности следов воды на Луне, и проложить путь для человеческих исследований «вживую» путём дешёвой доставки полезной нагрузки на пыльную поверхность. Наступающий год также ознаменуется первыми орбитальными запусками двух гигантских ракет (от того же НАСА и SpaceX), каждая из которых способна не единожды доставлять астронавтов и тяжёлые грузы на Луну.

Всем миром

Более 1800 учёных подписали петицию в поддержку предложения о создании научно-консультативного органа для изучения рисков химического загрязнения и отходов по образцу Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Голосование по инициативе состоится уже в феврале в Ассамблея ООН по окружающей среде.

Стоит сказать, что у Организации Объединённых Наций уже есть несколько конвенций по определенным видам загрязнения (ртуть, стойкие органические химические вещества), но сторонники новой группы говорят, что необходимы более широкие меры и оценки, чтобы обеспечить политикам наглядность ситуации и возникающих проблем и дать возможность выявлять и определять потребности посредством конкретных целевых исследований. 

Послушать пульсар.

Детекторы гравитационных волн зафиксировали столкновения черных дыр размером со звезду, но учёные также занимаются поиском более крупной добычи. В 2022 году они надеются получить достаточно данных, чтобы чётко различить низкочастотный гул гравитационных волн от пар сверхмассивных черных дыр с массами в миллиарды Солнц, по мере их движения по спирали к слиянию. Чтобы обнаружить спиралевидные пары, наблюдатели направляют большие радиотелескопы на десятки пульсаров — схлопнувшихся звёзд, испускающих радиолучи, которые по мере вращения пульсара проявляются в виде импульсов с регулярностью, похожей на часы. Крошечные вариации в биениях будут сигнализировать о проходящих гравитационных волнах, растягивающих пространство между пульсарами и Землёй. Хотя эти временные массивы пульсаров не могут точно определить отдельные двойные черные дыры,

Сохранение видов.

Охрана исчезающих видов может быть усилена, если страны примут новую структуру Конвенции о биологическом разнообразии, которая будет действовать до 2050 года. В соответствии с планом, разработанным переговорщиками для встречи в 2022 году в Китае, 196 участвующих стран будут стремиться расширить защиту природных экосистем, делая упор на стабильность, обеспечение справедливого распределения прибыли от использования генетических ресурсов и сбор не менее 700 млн. долларов к 2030 году для финансирования этих усилий. Цели включают сохранение 30% суши и моря; сокращение распространения инвазивных видов; сокращение загрязнения в мире вдвое, в том числе сокращение использования пестицидов на две трети и прекращение сброса пластиковых отходов; расширение доступа горожан к «зелёным и синим» пространствам. Новый план направлен на улучшение предыдущего плана, принятого в 2010 году, в котором установлены цели на 2020 год, которые, к слову, были выполнены далеко не полностью. Новые подходы включают создание способов мониторинга и отчётности о прогрессе в защите видов и экосистем, а также расширение участия заинтересованных сторон – в виде коренных народов – в принятии решений.

Добро на ГМО

Китай может одобрить первый коммерческий посев генетически модифицированных кукурузы и соевых бобов в соответствии с предложенными изменениями в полевых испытаниях и требованиями безопасности, обнародованными в ноябре. Семена таких ГМ-культур могут появиться на рынке к концу 2022 года. Сегодня единственным таким растением, разрешённым в Китае для производства и потребления человеком, является папайя. Широко выращивается ГМ-хлопок, также доступен ГМ-тополь. Китай финансировал исследования ГМ-кукурузы и сои более 10 лет, но общественная оппозиция и официальная осторожность всё это время оставляли растения в лаборатории. Страна импортирует большое количество ГМ-кукурузы и соевых бобов для использования в переработанных пищевых продуктах и кормах для животных, что привело к призывам государственных чиновников ослабить ограничения на выращивание ГМ-сортов внутри страны.

Охота за метаном на орбите

На ноябрьском саммите по климату в Глазго, Великобритания, мировые лидеры взяли на себя обязательство сократить к 2030 году выбросы мощного парникового газа метана на 30%. Достичь этих призваны космические миссии, которые начнут выходить на орбиту в этом году. Одной из них будет MethaneSAT, разработанная Фондом защиты окружающей среды, некоммерческой группой по защите климата. Ожидается, что этот 350-тикилограммовый аппарат улучшит способность обнаруживать шлейфы метана из различных источников – например, рисовых полей и протекающих трубопроводов. Вскоре к нему присоединятся два спутника, разработанные некоммерческим проектом Carbon Mapper и нацеленные на самые сильные в мире источники выбросов не только метана, но и углекислого газа, основного газа, вызывающего глобальное потепление.

Вакцина от малярии

В 2022 году страны Африки впервые смогут использовать вакцину для защиты детей от малярии, которая по-прежнему ежегодно убивает более 260 000 детей в возрасте до 5 лет. Вакцина, разрабатываемая в течение 3 десятилетий, наконец получила одобрение Всемирной организации здравоохранения в октябре, а в декабре Gavi, Вакцинный альянс, заявил, что потратит более 155 миллионов долларов на покупку вакцины и поддержку её развёртывания до 2025 года. Эта вакцина, как и вакцины от пресловутого ковида, обеспечивает несовершенную защиту – то есть она не делает заражение невозможным, а человека неуязвимым для этого смертоносного заболевания, но сильно снижает (примерно на 30%) частоту госпитализаций по признакам тяжёлого течения малярии.

Однако в первоначальных испытаниях было охвачено много детей, которые спят без надкроватных сеток и потому особенно уязвимых. Другое исследование показало, что препарат особенно эффективен в сочетании с противомалярийными средствами, которые обычно назначают для профилактики в сезон дождей – время, отмеченное высокими рисками заболеть.

Деятельность исследователей и защитников общественного здравоохранения этим не ограничится. Они будут тщательно отслеживать, где используется вакцина и какое влияние она оказывает на заболеваемость и смертность от малярии. Дело в том, что учёным предстоит разработать вакцины против различных видов паразитов, вызывающих малярию за пределами Африки к югу от Сахары.

АРМК, по материалам Science.