Спаруватися з неандертальцем

29.12.2010

Авторитетний у професійних колах американський часопис Science («Наука») традиційно підбив підсумки року, назвавши десять найважливіших відкриттів 2010–го. Головним із них редакція визнала так звану «квантову машину». Експеримент, проведений групою вчених–фізиків Каліфорнійського університету в місті Санта–Барбара, полягав у тому, щоб змусити предмет, який можна бачити неозброєним оком, поводитися так, як елементарна частинка. Результати цих досліджень вважають переломними в сучасній науці.

 

Учені використали дротик–напівпровідник, завдовжки як товщина людської волосини. Теоретично, такі предмети мають поводитися згідно із законами класичної механіки, які діють у макросвіті. Але вчені змусили дротик діяти відповідно до законів квантової механіки, тобто так, як елементарна, найменша частинка. Квантова механіка описує стани елементарних частинок так, ніби вони суперечать здоровому глузду. У світі класичної механіки просто неможливо уявити, щоб один і той самий предмет, наприклад стілець, перебував одночасно і в кухні, і у вітальні. Натомість елементарна частинка може перебувати одночасно у двох різних місцях.

Під час експерименту каліфорнійські науковці охолодили напівпровідниковий дротик до майже абсолютного нуля, завдяки чому він опинився на найнижчому енергетичному рівні — як гітарна струна, що припиняє вібрувати. Потім учені підвищили енергетичний рівень дротика на мінімально можливу порцію — один квант, — викликаючи в ньому вібрації. А далі перевели цю «струну» в стан так званої суперпозиції, властивої для світу елементарних частинок: коли об’єкт має відразу дві властивості, які теоретично є взаємовиключними. У випадку з дротиком це були два різні здригання одночасно.

Друге місце посіло створення штучної клітини у каліфорнійській лабораторії Крейга Вентера, яка раніше прославилася досягненнями в галузі досліджень геному людини. Цього разу науковці пішли ще далі: самі збудували ланцюжок ДНК, до складу якого увійшло 520 генів, необхідних для життя бактерії. Потім вони розмістили цей ланцюжок у клітині бактерії замість природного. І бактерія почала розмножуватися, продукуючи вже зовсім інший набір білків. Це дозволило дослідникам оголосити, що вони створили «штучне життя». У майбутньому вони планують проектувати штучні геноми, які дозволять бактеріям значно ефективніше, ніж досі, виконувати різноманітні завдання, в галузях захисту довкілля, енергетики чи промисловості тощо.

Третім за значимістю науковим відкриттям року, що минає, визнано розшифрування геному неандертальця. «Отримавши першу версію геному неандертальців, ми здійснили нашу мрію. Нарешті можна ідентифікувати ті спільні генетичні риси, які виділяють нас серед інших живих організмів, не виключаючи й неандертальців — наших найближчих еволюційних родичів», — заявив Сванте Паабо з Інституту еволюційної антропології Макса Планка в німецькому місті Лейпциг. Геном розшифровано ще не повністю, але вже зараз можна стверджувати, що люди (гомо сапієнс) та неандертальці могли спорадично схрещуватися між собою. Це могло статися десь 100—150 тисяч років тому на Близькому Сході після виходу обох груп із Африки. Завдяки таким дослідженням можна виокремити цілий список геномів або зон у геномі, які є характерними винятково для людини розумної.

Серед інших відзначених журналом Science наукових відкриттів є ще кілька в галузі геноміки, що вказує на значну динаміку розвитку цього напряму. Геноміка тісно пов’язана з генетикою та біоінформатикою і займається дослідженням геномів iз точки зору їхнього зв’язку зі стійкістю організму до хвороб. Ці дослідження дозволять зрозуміти та пояснити розвиток багатьох захворювань і знайти методи їх попередження та лікування. n

  • Що там, у голові?

    Знання, які людина повинна засвоїти, множаться у геометричній прогресії. Чи здатен наш мозок витримати такі навантаження? А може, він уже досяг піку свого розвитку і радіє, що новітні технології забирають на себе частину його функцій? >>

  • Підкорене небо

    У радянські часи Всесвітній день авіації та космонавтики відзначали справно. Власне, у той час усі досягнення, пов’язані чи то з польотом у космос, чи то з появою нового літака, прирівнювались мало не до державних свят. Сьогодні цю дату також відзначають, проте масштаб суттєво зменшився. Чи розвивається авіація та космонавтика сьогодні? >>

  • «Небесний тихохід»

    Фахівці навчально-наукового центру «Небесна долина», що діє у Вінницькому національному технічному університеті, передали військовослужбовцям розвідувального підрозділу, який виконує завдання в зоні бойових дій на сході України, безпілотний розвідувальний комплекс власної розробки. >>

  • Філософ волокон із чвертю ставки

    Ярослав Шпотюк — фізик-матеріалознавець, закінчив Львівський національний університет імені Івана Франка (ЛНУ) та займався науковими дослідженнями у Франції. Науковець здійснив майже неможливе і захистився одразу в двох навчальних закладах: у ЛНУ та університеті Ренн 1. >>

  • НаЗУБок

    Усім відома фраза: «Одне лікуєш — інше калічиш». Але далеко не завжди ми можемо побачити зв’язок між прийомом якихось ліків і проблемою зі здоров’ям, яка виникає через деякий час. Особливо при протезуванні зубів. >>