Қазіргі ғылымның перспективалы салалары. Дүние жүзі тарихы, 11 сынып, дидактикалық материал, 3 сабақ.

Генетика

Адам геномы толығымен реттелген

«Адам геномы» (the Human Genome Project) жобасы 1990 жылы басталды, 2000 жылы геномға толы геномдық құрылымның жұмыс жобасы 2003 жылы шығарылды. Алайда, бүгінде кейбір учаскелерді қосымша талдау әлі аяқталған жоқ. Ол негізінен АҚШ, Канада және Ұлыбританияның университеттері мен зерттеу орталықтарында жасалды. Секвенирлеу геномның маңызды мәнге ие әзірлеу үшін дәрі-дәрмек және түсіну, сонымен қатар орналасу адамның денесі. Гендік инженерия жаңа деңгейге көтерілді

Соңғы жылдары CRISP механизмі деп аталатын ДНҚ-ны басқарудың революциялық әдісі жасалды. Бұл әдіс белгілі бір гендерді іріктеп өңдеуге мүмкіндік береді, бұл бұрын мүмкін емес еді.

Математика

Пуанкаре теоремасы дәлелденді

2002 жылы орыс математигі Григорий Перелман мыңжылдықтың жеті мәселесінің бірі Пуанкаре теоремасын дәлелдеді (ондаған жылдар бойы шешілмеген маңызды математикалық мәселелер). Перелман бастапқы үш өлшемді бет (егер онда алшақтық болмаса) міндетті түрде үш өлшемді сфераға айналатынын көрсетті. Осы жұмысы үшін ол математикадағы Нобель сыйлығының аналогы беделді «дала медалін» алды.

Астрономия

Эридтің ергежейлі ғаламшары ашылды

Эрид алғаш рет 2003 жылдың 21 қазанында суретке түсті, бірақ суреттерде тек 2005 жылдың басында байқалды. Оның ашылуы Плутонның тағдыры туралы дау-дамайдағы соңғы сабан болды (оны планета деп санай ма, жоқ па), бұл күн жүйесінің әдеттегі бейнесін өзгертті (142-143 беттерді қараңыз).

Марста су табылды

2005 жылы Еуропалық ғарыш агенттігінің Марс Экспресс аппараты Жер бетіне жақын жерде су мұзының үлкен кен орындарын тапты — бұл қызыл планетаны кейіннен отарлау үшін өте маңызды.

Физика

Жаһандық жылыну-күтілгеннен тезірек

2015 жылы Цюрих университетінің (Швейцария) жанындағы Дүниежүзілік мұздықтар мониторингі орталығының ғалымдары, доктор Михаэль Цемптың жетекшілігімен, 30 елдің әріптестерімен бірлесіп жұмыс істей отырып, жер бетіндегі мұздықтардың еру қарқыны қазіргі уақытта ХХ ғасырдағы орташа көрсеткіштермен салыстырғанда екі-үш есе өскенін анықтады.

Кванттық телепортация анықталды

Мұндай телепортация ғылыми фантастика туралы айтқысы келетін телепортациядан өзгеше-онымен материя немесе энергия қашықтыққа берілмейді. Кванттық күйлерді алыс қашықтыққа беру бойынша эксперименттер соңғы 15 жылда кем дегенде сәтті жүргізілді

Графеннің бар екендігі эксперименталды түрде расталды

Оның екі өлшемді (қалыңдығы бір атом) кристалды торы ерекше электрофизикалық қасиеттерге ие. Графенді алғаш рет Андрей Гейм мен Константин Новоселов 2004 жылы алған (2010 жылғы Нобель сыйлығы). Оны электроникада (ультра жұқа және ультра жылдам транзисторларда), композиттерде, электродтарда және т.б. қолдану жоспарлануда, сонымен қатар графен — әлемдегі екінші берік материал (бірінші орында — карбин).

Кварк-Глюон плазмасының бар екендігі дәлелденді

2012 жылы Брукхавен ұлттық зертханасында (АҚШ) RHIC үдеткішімен жұмыс істейтін физиктердің тәжірибелері Гиннестің рекордтар кітабына «зертханалық жағдайда алынған ең жоғары температура үшін» деген атпен енген. Алтын иондарын үдеткішке итеріп, ғалымдар температурасы 4 триллион ° C болатын кварк-Глюон плазмасының пайда болуына қол жеткізді (Күннің ортасынан 250 мың есе ыстық). Үлкен жарылыстан кейін микросекундтан кейін ғалам осындай плазмамен толтырылды.

Хиггс бозоны табылды

Барлық басқа бөлшектердің массасына жауап беретін осы элементар бөлшектің болуын теориялық тұрғыдан Питер Хиггс 1960 жылдары болжаған. Ол 2012 жылы үлкен хадрон коллайдеріндегі тәжірибелер кезінде табылды (ол үшін Хиггс Франсуа Энглермен бірге 2013 жылғы Нобель сыйлығын алды).

Биология

Адамдар үш энтеротипке бөлінді

2011 жылы Германия, Франция және басқа да бірнеше зерттеу орталықтарының ғалымдары бактериялардың генетикасы бойынша адамдар үш санатқа немесе энтеротипке бөлінетінін дәлелдеді. Адамның энтеротипі тағамға, дәрі-дәрмектерге және диеталарға әртүрлі реакцияларда көрінеді, сондықтан бұл салаларда әмбебап рецепттер болмауы мүмкін екендігі белгілі болды.

Алғашқы синтетикалық бактериалды жасуша құрылды

2010 жылы Крейг вентер институтының ғалымдары (адам геномын декодтау жарысының жетекшілерінің бірі) геномы бар алғашқы толық синтетикалық хромосома жасады. Ол генетикалық материалы жоқ бактериялық жасушаға енген кезде, ол жаңа геномның заңдары бойынша жұмыс істей бастады және бөлінді. Болашақта синтетикалық геном бірнеше апта емес, бірнеше сағат ішінде жаңа вирустық штамдарға қарсы вакциналар жасауға, тиімді биоотын, Жаңа тамақ өнімдерін және т. б. өндіруге мүмкіндік береді.

Жақсы жазылған және жазылған естеліктер

2010 жылдан бастап бірнеше зерттеу топтары (АҚШ, Франция, Германия) тышқандардың миына жалған естеліктер жазуды, нақты естеліктерді өшіруді, сондай-ақ жағымды естеліктерді жағымсыз естеліктерге айналдыруды үйренді. Дейін адам миының ісі әзірге отырды, бірақ қалды ұзақ.

Алынған «этикалық» (эмбриондардан емес) плурипотентті бағаналы жасушалар

2012 жылы Синья Яманака Джон Гердонмен бірге 2006 жылы ашылған — эпигенетикалық қайта бағдарламалау арқылы тінтуірдің плурипотентті бағаналы жасушаларын алғаны үшін Нобель сыйлығының лауреаттары болды. Келесі онжылдықта кем дегенде он ғылыми топ осы салада, соның ішінде адам жасушаларында да керемет жетістіктерге жетті. Бұл қатерлі ісік терапиясындағы, регенеративті медицинадағы, сондай-ақ адамды (немесе оның мүшелерін) клондаудағы алғашқы жетістіктерді білдіреді.

Палеонтология

Динозаврдың жұмсақ тіндері алғаш рет табылды

Мэри Швайцер аналық безден оқшауланған коллагенді сипаттайтын ғылыми топты басқарды тираннозавр гех

Солтүстік Каролина университетінің молекулалық палеонтологы Мэри Швайцер 2005 жылы Монтанадағы (65 миллион жыл) тираннозавр жасөспірімнің аяқ-қолында жұмсақ тіндерді тапты. Бұрын кез-келген ақуыздар бірнеше мың жыл ішінде ыдырайды деп есептелген, сондықтан оларды қазбаларда ешкім іздемеген. Осыдан кейін басқа ежелгі үлгілерде жұмсақ тіндер (коллаген) табылды.

Адамдарда неандертальдықтар мен «Денисов адамы» гендері табылды»

«Еуразиядағы жоғарғы палеолит дәуіріне көшу: Homo тұқымының мәдени динамикасы мен дамуы» атты халықаралық симпозиумға қатысушылар Денисова үңгірінің орталық залындағы қазба орнын қарап шықты

Екі ғылыми топтың еңбектерінен орташа еуропалық немесе азиялық геномның 1-ден 3% - на дейін неандертальдарға оралатыны белгілі болды. Бірақ қазіргі заманғы әр адамда ұқсас емес неандертальдық аллельдер бар (бір геннің әртүрлі формалары), сондықтан «неандертальдық» гендердің жалпы сомасы 30% - ға дейін жоғары. Неандертальдардың « мұрагерлері»(крест шамамен 45 мың жыл бұрын болған) — негізінен еуропалықтар; азиялықтарда геномда тағы бір гоминидпен — «Денисов адамымен» кесіп өту іздері бар. Ең таза « Homo sapiens »-Африка құрлығының тумалары.

Медицина

Тыныс алу арқылы өкпе обырының ерте кезеңі анықталды

Бір жыл бұрын израильдік, американдық және британдық ғалымдар тобы өкпенің қатерлі ісігін дәл анықтап, оның қай сатыда екенін анықтай алатын құрылғы ойлап тапты. Құрылғының негізі nanose наночипі бар тыныс алу анализаторы болды, ол қатерлі ісік түйіні көрінбейтін болса да, 90 пайыздық дәлдікпен қатерлі ісікті «жоя» алады. Жақында сіз «иісі» арқылы қатерлі ісіктің басқа түрлерін анықтай алатын анализаторларды күтуіңіз керек.

Алғашқы толық автономды жасанды жүрек жасалды

Американдық Abiomed компаниясының мамандары имплантацияға арналған әлемдегі алғашқы толық автономды тұрақты жасанды жүректі (AbioCor) ойлап тапты. Жасанды жүрек өз жүрегін емдеу немесе донорлық имплантация мүмкін емес Пациенттерге арналған.

Бионика

Ойлау күшімен басқарылатын биомеханикалық құрылғылар мен протездер жасалды

Американдық Зак Вотер Чикагода орналасқан Уиллис мұнарасы ғимаратының 103-ші қабатына баспалдақпен көтеріліп, бионикалық аяқ протезін сынап көрді

2013 жылы Адамға протезді «сезінетін» сезінуге мүмкіндік беретін «ақылды» протездердің алғашқы прототиптері пайда болды (сенсорлық эмуляция). 2010 жылдары адамдардан бөлек құрылғылар жасалды, олар тек психикалық интерфейс арқылы басқарылады (кейде инвазивті контактілермен, бірақ көбінесе бұл құрғақ электродпен бас шеңберге ұқсайды) — компьютерлік ойындар мен тренажерлер, манипуляторлар, көлік және т. б.

Электроника

Петафлопс тосқауылынан өтті

2008 жылы Лос-Аламостағы (АҚШ) Жаңа суперкомпьютер секундына квадриллионнан (Мың триллион) астам операция жасады. Келесі тосқауыл, эксафлопсиялық (секундына квинтиллион операциялары) алдағы жылдары қол жеткізіледі. Мұндай керемет жылдамдықтағы жүйелер, ең алдымен, жоғары өнімді есептеулер үшін қажет — ғылыми эксперименттердің деректерін өңдеу, Климаттық модельдеу, қаржылық операциялар және т. б.

Материал «Әлем айналасында» журналында № 12, желтоқсан 2015 ж