Журнал Nature опубликовал свою ежегодную десятку, в которую входят учёные и другие люди, сделавшие в уходящем году что-то очень важное и заметное для науки или общества. В этом году в десятке Nature соседствуют эпидемиолог, с 1960-х борющийся с лихорадкой Эбола, астрофизик, участвовавшая в создании телескопа, на котором теперь регистрируются быстрые радиовсплески, биоэтик, заподозрившая Китай в использовании органов заключённых для трансплантации, и простая девочка из Швеции, обратившая внимание мира на проблему глобального потепления.
Рикардо Гальван
Физик-ядерщик 72-х лет Рикардо Гальван (Ricardo Galvão) из Бразилии работает в Национальном институте космических исследований (порт. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, INPE) в Сан-Паулу. Этим летом у него произошёл конфликт с президентом страны, Жаиром Болсонару (Jair Bolsonaro). 19 июля тот сделал выпад в сторону учёного, обвинив его в «сотрудничестве с энвайронменталистами»: консервативному лидеру не понравился отчёт института о дефорестации Амазонии.
Отчёт был опубликован командой Гальвана 18 ноября. В нём показано, что с августа 2018-го по июль 2019-го года в Бразилии было расчищено под фермерство приблизительно 9762 квадратных километра суши. Это на 30% больше, чем за год до этого, и более чем в два раза больше, чем в 2012-м году. Выводы отчёта основаны на спутниковых данных.
Ранее страна славилась чувствительностью к вопросам климата — в период между 2004-м и 2012-м годами ей удалось снизить масштабы вырубок более чем на 80%. Сейчас же антиэнвайронменталистская риторика Болсонару дала зелёный свет фермерам. Те решили выжечь максимальное количество территории, пока за это не наказывают, чтобы потом использовать её под выращивание культур. Это, кстати, явилось одной из главных причин пожаров в Амазонии.
После некоторых размышлений физик дал ответ на претензии президента к авторам отчёта. Он вступился за свою команду, попутно обвинив президента в трусости, хоть и знал, что за такое поведение его, скорее всего, уволят из института. Так и произошло — через две недели его «попросили». Но позже, после того, как его начала восхвалять широкая общественность и коллеги-учёные, восстановили в должности.
Хотя Гальван предпочёл бы заниматься исследованиями всё время, он осознаёт свой долг перед человечеством: так как он теперь — публичная персона, от него ждут дальнейших шагов по защите природы, поэтому он не прекращает давать интервью.
Виктория Каспи
За всю свою жизнь Виктория Каспи (Victoria Kaspi), астрофизик из Университета Макгилла (McGill University) в Монреале, имела дело с невероятным количеством телескопов. В 2017-м она даже поучаствовала в создании телескопа CHIME. А в этом году именно его признали лучшим «охотником» за быстрыми радиовсплесками (БРВ), загадочными единичными радиоимпульсами неизвестной природы длительностью в несколько миллисекунд.
CHIME находится в Британской Колумбии. За время работы он помог обнаружить сотни таких всплесков — гораздо больше, чем было открыто с помощью других телескопов. Астрономы надеются, что он также поможет разгадать загадку источников этих импульсов.
Роль Виктории в проекте CHIME была далеко не последней. Телескоп изначально строился для картирования выбросов водорода из далёких галактик — такие данные позволяют учёным ответить на некоторые вопросы происхождения Вселенной. Но так совпало, что годы начала работы над проектом пришлись на пик популярности исследований БРВ. Первый такой импульс был зафиксирован в 2007-м, а ещё несколько — в 2013-м. Именно тогда встал вопрос объяснения их происхождения.
На тот момент Виктория планировала с помощью телескопа CHIME исследовать быстро вращающиеся нейтронные звёзды. Именно тогда она поняла, что, при условии некоторых доработок, телескоп хорошо подходит для изучения БРВ. Она созвонилась с Ингрид Стерс (Ingrid Stairs), астрономом из Университета Британской колумбии (University of British Columbia) в Ванкувере, и всё завертелось.
Коллеги Каспи только и мечтали о том, чтобы запросить у Канадского фонда инноваций (Canada Foundation for Innovation) побольше денег на исследование БРВ. Они им были нужны, чтобы добавить телескопу вычислительных мощностей, а также подключить дополнительный инструмент, чтобы работать с данными, собираемыми 1000 раз в секунду на 16 000 разных частот. На тот момент сам телескоп не был построен, поэтому просить ещё денег было довольно рискованно. Благодаря личным качествам Виктории Каспи — её харизме, связям, способности собрать команду — финансирование удалось получить.
Ненад Сестан
Команда молодого учёного (47 лет) Ненада Сестана (Nenad Sestan) во время работы на факультете медицины Йельского университета (Yale School of Medicine) над второстепенным проектом, целью которого было понять, как лучше и дольше сохранять ткани мозга для дальнейших исследований, обнаружила нечто необычное. В какой-то момент, рассматривая под микроскопом мозг свиньи, который сразу после смерти животного извлекали из головы, наполняли его кислородом и холодным консервантом, исследователи увидели слаженную электрическую активность — а именно она является пререквизитом сознания.
Вскоре оказалось, что считанная электрическая активность — это ошибка. Но сама возможность такой находки поразила исследователей — определение смерти мозга могло оказаться под вопросом. Ненад не растерялся, остановил эксперимент и доложил о произошедшем в Национальный институт здоровья (US National Institutes of Health, NIH), институцию, на деньги которой проводилось исследование, а также обратился к биоэтику из Йельского университета (Yale University).
Через несколько месяцев исследования в данной области продолжились — теперь учёные, чтобы точно избежать возникновения сознания, «накачали» мозг анестетиками — так, чтобы нейроны не могли согласованно вести электрическую деятельность. И в итоге оказалось, что недостаток кислорода, возможный при инфаркте или серьёзных повреждениях, не так уж и повреждает клетки мозга, как считалось раньше. Это является основным результатом исследований, описанных в публикации.
Несмотря на то, что Ненад не хотел открывать прессе результаты исследования до публикации статьи, журналисты, которые присутствовали на открытой встрече по нейроэтике, где Ненад презентовал своё исследование, не удержались и написали об услышанном. Газетчики не подкачали, порадовав заголовками типа «Франкеншвайн» (‘Frankenswine’) и «Свинапокалипсис» (‘Aporkalypse’).
Сандра Диас
Активистка движения «Сопротивление вымиранию» (Extinction rebellion), Сандра Диас (Sandra Díaz) последние годы работала над изучением мирового разнообразия видов в аргентинском Национальном университете Кордобы (исп. Universidad Nacional de Córdoba, UNC). В течение трёх лет вместе с коллегами она координировала самый широкий проект по исследованию мирового биоразнообразия. В проекте участвовала 51 страна.
4 мая этого года, после завершения исследования, Сандра и 144 других исследователя имели сообщить миру неутешительные новости: миллион видов находится под угрозой исчезновения, и всё это — дело рук человеческих. Воспрепятствовать вымиранию этих видов будет чрезвычайно сложно.
Не удивительно, что в 1500-страничном отчёте по проекту сказано: если не будет предпринято серьёзных изменений в экономике, если не будут оставлены идеи необходимости её беспрерывного роста, сохранить виды не получится, а цели устойчивого развития останутся недостигнутыми. Диас не боится заявлять об этом открыто — хотя это смелое и политически окрашенное мнение.
Жан-Жак Муэмбе-Тамфум
Впервые Жан-Жак Муэмбе-Тамфум (Jean-Jacques Muyembe-Tamfum) направился в тропические леса Конго, чтобы понять, что за недуг там поголовно убивает людей, в 1967 году. Именно тогда он понял, что что-то идёт не так: вокруг него умирали не только больные, но и медсёстры, которые их лечили. Сам Жан-Жак чудом не заболел, и с тех пор он начал вести борьбу с тем, что потом оказалось лихорадкой Эбола.
Увы, 43 года спустя вирус всё ещё не удалось до конца обуздать, и на севере Демократической республики Конго до сих пор то затухает, то с новой силой разгорается эпидемия. Так происходит вовсе не потому, что отсутствует эффективный метод лечения. При своевременном обращении за помощью уровень смертности от болезни колеблется в районе 6%. Один из препаратов, mAb114, основан на антителах, полученных от людей, поборовших болезнь. На его разработку повлиял Муэмбе-Тамфум — во время одной из вспышек он взял кровь у выживших добровольцев и вколол её восьми заражённым пациентам. Семеро из них выжили. С тех пор началась разработка препаратов, на основе моноклональных антител. На данный момент кроме препарата mAb114 есть два других, которые также показывают высокую эффективность.
Главным препятствием в подавлении эпидемии является недоверие людей правительству. А для этого есть поводы — из-за массовых беспорядков в течение последнего десятилетия как противоборствующие бандитские группировки, так и государственные служащие убивали мирных людей. Жители не доверяют и международным добровольцам, связывая их с властью, поэтому советы не оставлять умерших дома остаются неуслышанными. А ведь так эпидемия распространяется и на живых! С августа 2018-го года она убила более 2200 человек на северо-востоке страны.
В июле этого года Муэмбе-Тамфум взял под свой контроль усилия ДРК по сдерживанию эпидемии. Ему удалось наладить диалог с местным населением, установить доверие, разработать методы захоронения умерших, которые местные сочли достаточно уважительными, не оскверняющими ничьё достоинство. И за последние недели число новых заболевших значительно сократилось — этот успех приписывают мерам Муэмбе-Тамфума.
Йоханнес Хайле-Селассие
Йоханнес Хайле-Селассие (Yohannes Haile-Selassie) — палеоантрополог из Кливлендского музея естественной истории (Cleveland Museum of Natural History) штата Огайо, США. В 2016-м году Йоханнес нашёл на севере эфиопской пустыни череп, но череп не простой, а… самый ранний из найденных принадлежащих гоминидам. Учёный вспоминает, что череп лежал на поверхности раскопа — круглый, «как грейпфрут».
Находка датируется возрастом 3,8 миллиона лет и принадлежит виду Australopithecus anamensis, о котором до этого науке было известно чрезвычайно мало — лишь по найденным частям челюстей. Череп назвали MRD. При этом, он древнее Люси, скелета датируемым возрастом 3,2 миллиона лет, и относящегося, как теперь предполагают, к виду Australopithecus afarensis.
Находка MRD так важна, потому что до этого у учёных практически не было сведений об эволюции человеческих предков, относящихся к этому периоду. И она ожидаемо «перетряхнула» эволюционное дерево гоминидов, сместив версию, доминировавшую в палеоантропологии до этого. Раньше учёные считали, что Люси относится к эволюционной ветке A. anamensis. Такая картина предполагает линейное развитие гоминидов. Но находка Хайле-Селассие поставила это под вопрос, давая повод считать, что эволюция гоминидов была гораздо более беспорядочной, чем мы до этого предполагали, и что A. anamensis и A. afarensis сосуществовали в течение минимум 100 000 лет.
Заслуга Йоханнеса не только в том, что он талантливый учёный, любящий полевую работу в удалённых регионах, но и в том, что он блестящий организатор — он смог собрать в одном месте нужных людей и оборудование, а также получить все разрешения и собрать необходимую для раскопок документацию.
Венди Роджерс
Венди Роджерс (Wendy Rogers) — биоэтик из австралийского Университета Маккуори (Macquarie University) в Сиднее. Её работа, пожалуй, самая пугающая и шокирующая из всех упомянутых в этом году в списке Nature. Учёная обнаружила недостаток сведений о донорах в статьях китайских учёных о трансплантации органов, и предположила, что они поступали от политзаключённых.
Уже более двадцати лет некоторые печени, почки и сердца, пересаженные в Китае, окутаны завесой тайны — не понятно, от кого они получены. Сначала государство пыталось отрицать, что это бывшие органы заключённых, затем оно признало это, но продолжает утверждать, что практика была прекращена в 2015-м году, и теперь все органы поступают от доноров-добровольцев. Но это, скорее всего, не до конца правда. Об этом говорят результаты исследования Венди Роджерс, которая «прочесала» публикации китайских врачей-трансплантологов на предмет этичности.
Её работа была вдохновлена документальным фильмом «Трудно поверить» (Hard to Believe), в котором рассказывалось о том, что политических заключённых в Китае убивают и потом используют их органы для пересадок. В то время Венди занималась изучением трансплантаций в Австралии, и она была шокирована фильмом. По анонимной наводке она начала «копаться» в публикации 2016-го года в журнале Liver International. Документация доноров оказалась, мягко сказать, недостаточной. Публикация была отозвана в 2017-м.
Вместе с волонтёрами, она занялась неоплачиваемой работой (а значит во внерабочее время, на выходных и по ночам) «прочёсыванием» других публикаций. И они обнаружили 400 статей, которые не соответствовали требованиям о документации доноров. В этих статьях, опубликованных в период с 2001 по 2017, сообщалось о более чем 85 000 пересадок. Волонтёры выделили 17 журналов, в которых было опубликовано 5 или более подобных статей, и написали им. Два журнала ответили. PLoS ONE отозвал 19 из 21 подозрительных статей. Transplantation отозвал семь — пять из шести из списка Роджерс, и две, которые нашёл самостоятельно. Авторы всех отозванных работ либо не ответили, либо не смогли предоставить достаточных сведений о согласии доноров.
Далее Венди связалась с адвокатом Джеффри Найсом (Geoffrey Nice) из Голландии, и вместе они создали международную панель по расследованию таких преступлений. В июне панель официально огласила заключение, что кровавая практика продолжается и что политзаключённых и узников по религиозным причинам всё ещё убивают, чтобы использовать их органы для пересадок. Комментариев от Китая не последовало.
Хункуй Дэн
Считается, что в лаборатории Хункуя Дена (邓宏魁) в Пекинском университете (кит. 北京大學) в этом году впервые опробовали технологию генного редактирования CRISPR—Cas9 на человеке и опубликовали об этом отчёт, в отличие от прошлогодней громкой истории с генетически модифицированными близнецами, за которой никакой публикации не последовало.
Изначально учёные хотели повторить успех «берлинского пациента», Тимоти Рэя Брауна (Timothy Ray Brown), который, после пересадки ему костного мозга для лечения лейкемии, смог победить ВИЧ. Так вышло благодаря тому, что врачи специально подобрали донора с генетической мутацией, которая «выключает» CCR5, белок, который вирус использует для заражения иммунных клеток.
Но такая мутация редка, поэтому Дэн решил попробовать использовать генную инженерию, чтобы создать клетки с такой мутацией. Он взял донорские кроветворные стволовые клетки костного мозга, отредактировал их так, чтобы там была нужная мутация, и пересадил их пациенту с лейкемией и ВИЧ. Но не все клетки костного мозга, пересаженные пациенту, были отредактированы, а только 18% от общего количества, так как процедура редактирования довольно сложна. Поэтому от вируса пациент не избавился.
Тем не менее, заслуга Дэн заключается в том, что он обнаружил, что пересаженные клетки костного мозга, отредактированные с помощью CRISPR—Cas9, не вызвали у пациента никаких проблем. Показанная безопасность и является главным результатом проделанной работы.
Джон Мартинис
Джон Мартинис (John Martinis) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (University of California, Santa Barbara) посвятил всю жизнь идее создания квантовых компьютеров. И вот, спустя почти 25 лет после того, как он впервые о ней узнал от известного физика Ричарда Фейнмана (Richard Feynman), его мечта сбылась.
Он возглавлял группу из более чем 70 исследователей из Google, которая в октябре заявила, что создала квантовый компьютер, который может выполнять определённое очень сложное вычисление быстрее, чем лучший существующий на данный момент суперкомпьютер. Иными словами, учёным удалось достичь «квантового превосходства», к которому они так стремились. Квантовый компьютер, на котором оно было продемонстрировано, называется Sycamore (англ. платан). Он смог за 200 секунд обработать вычисление, что-то вроде генератора случайных чисел, которое у лучшего суперкомпьютера заняло бы, как заявляет команда Google, 10 000 лет.
Архитектура этого компьютера основана на квантовых кубитах, которые могут принимать сразу несколько состояний одновременно. С помощью усовершенствованной технологии команде удалось снизить уровень ошибок считывания и записи состояний, благодаря чему точность вычислений стала надёжной. Тем не менее, квантовые компьютеры пока остаются неприменимы в практических задачах.
В будущем Мартинис планирует продолжить работу над квантовыми вычислениями, а также надеется предоставить доступ к компьютеру Sycamore исследователям из институтов вне Google.
«Такие физики, как я, не уходят на пенсию. У нас есть множество нерешённых задач», — говорит Мартинис.
Грета Тунберг
Шестнадцатилетнюю Грету Тунберг (Greta Thunberg) знает, наверно, большинство пользователей Рунета. Кто-то ей отказывает в признании заслуг, кто-то, напротив, считает, что её вклад в популяризацию науки о климате очень высок.
Широкую популярность шведская девочка получила после сентябрьского выступления на слушании Конгресса США, где она с надрывом заявила, что молодое поколение озабочено тем, на какой Земле им предстоит жить, и подчеркнула ответственность за будущее планеты текущих политиков и законодателей. «Я хочу, чтобы вы объединились под флагом науки, я хочу, чтобы вы начали взаправду действовать», — заявила она.
То, как Грета смогла ошеломить широкую общественность, не удавалось до этого практически ни одному из исследователей-климатологов — возможно в силу того, что их научная карьера часто зависит от политической нейтральности. Грета донесла ясно, хоть и эмоционально, что необходимо сменить доминирующую концепцию хозяйствования, чтобы достичь целей устойчивого развития.
В журнале Nature решили подчеркнуть её заслуги, включив её, наряду с девятью взрослыми и состоявшимися учёными, в список наиболее важных для науки людей этого года.
