В течение ближайших лет финансирование науки должно быть увеличено, и к 2030 году достичь 2 % от ВВП, – такие цели поставил глава государства. Причём, как заметил Владимир Путин, выступая с Посланием Федеральному собранию, в этой сфере важны инвестиции бизнеса, и их необходимо удвоить.
Но не цифрами едиными! Главное – вкладывать деньги эффективно и получать результат. Что наши учёные с успехом демонстрируют. Например, в прошлом году они изобрели препарат от неизлечимой болезни, а ещё научили искусственный интеллект с точностью более 80 % распознавать психические расстройства у людей. «Газета о России» собрала семь самых интересных открытий российских учёных за 2023 год, которые повлияют не только на дальнейшее развитие науки, но и на жизнь человечества.
Найдено лекарство от болезни Бехтерева
Учёные смогли разработать препарат от болезни Бехтерева, считавшейся до этого неизлечимой. Это хроническое воспалительное заболевание проявляется болями в спине и характерно прогрессирующей тугоподвижностью позвоночника. Болезнь часто приводит к инвалидности и неподвижности пациентов, а её развитие можно лишь приостановить.
– Лечение болезни Бехтерева до сравнительно недавнего времени было направлено исключительно на облегчение симптомов, замедление прогресса заболевания и включало применение противовоспалительных препаратов, иммуномодуляторов, биологических агентов, а также физиотерапию и упражнения для поддержания гибкости и подвижности позвоночника, – рассказал генеральный директор аккредитованной испытательной лаборатории ООО «Олфарм» Сергей Вострухов
С недавнего времени в терапии заболевания применяют симптоматический препарат «Нетакимаб», разработанный компанией Biocad и зарегистрированный в 2019 году, сообщил эксперт. Однако этот препарат направлен на снятие острого воспалительного процесса, а новая разработка «Сенипрутуг» (рекомендованное ВОЗ незапатентованное название лекарства) шагнула дальше: она способна остановить развитие болезни, что подтвердили испытания.
В статье авторитетного научного журнала Nature приводится случай пациента, который, принимая этот препарат, достиг ремиссии длиной четыре (!) года. Этот первый в истории случай, когда прогресс болезни удалось остановить на такой долгий срок без воздействия на воспалительные цитокины и снизить изменения в структуре суставов.
Драгоценные камни теперь можно идентифицировать с вероятностью 100 %
Учёные из ФИАН имени Лебедева РАН разработали технологию создания меток внутри алмазов. Они будут наноситься на драгоценные камни в виде штрих- или QR-кодов, что поможет избежать подделок и распознать любой промаркированный камень.
Сегодня эффективной системы для отслеживания каждого драгоценного камня при добыче, продаже и огранке не существует. При регистрации алмаз фотографируют, проводят трёхмерное сканирование или записывают цифровой код на пояске, но этого недостаточно для полной и надёжной идентификации камня.
Учёные изучили специальные примеси в алмазах и обнаружили, что при освещении они излучают свет в другом спектре. С использованием коротких лазерных импульсов и мобильных атомов азота исследователи создали уникальный идентификатор для камней – аналог QR-кода, содержащий информацию об алмазе. Для человеческого глаза метка невидима и не влияет на драгоценные свойства камня, её можно прочитать только специальным прибором.
Лазер для уничтожения нефтяных пятен
Специалисты из Троицкого института разработали систему для уничтожения нефтяных разливов в водоёмах. Эксперименты показали, что сжигание нефтяных плёнок лазером эффективно на расстоянии около 300 метров. Особенно актуально это в условиях Арктики, где традиционные методы борьбы с разливами нефти осложнены низкими температурами и льдом.
После завершения испытаний специалисты института намерены создать опытный образец лазерного комплекса для оперативного реагирования на аварийные разливы нефтепродуктов. Его разместят на палубе судна, работающего на Северном морском пути.
Новый метод поиска аномалий в геноме эмбриона
Исследователи выяснили, что хромосомные нарушения эмбриона становятся причиной выкидышей в первом триместре беременности почти в 70 % случаев. Раньше считалось, что аномалии хромосом становятся причиной только 50 % выкидышей.
Учёные из Томска совместно с международными коллегами провели полногеномный анализ и сравнили ткани 1 745 эмбрионов. Результаты показали, что у 35 % эмбрионов с ранее установленным нормальным набором хромосом в других, неисследованных до этого тканях нашли отклонения. Поэтому теперь анализ НИПТ (неинвазивный пренатальный тест) может быть построен на анализе как минимум двух типов тканей зародыша, а не одного, как было ранее.
Врач-репродуктолог, кандидат медицинских наук Ирина Егорова пояснила, что это открытие поможет повысить результативность ЭКО и объяснить причины его неудачи в большинстве случаев.
– Действительно, большой риск потери эмбриона заключается в хромосомных аномалиях. Скорость развития эмбриона перед имплантацией определяется в том числе генетическими факторами. Обычно генетические тесты рекомендованы парам позднего репродуктивного возраста. Но, возможно, теперь эти анализы введут как обязательные для всех родителей, желающих провести ЭКО. Это снизит риски. Особенно в случае, когда анализироваться будут сразу несколько тканей, – сообщила эксперт.
Искусственный интеллект поможет диагностировать психические расстройства
Учёные научили искусственный интеллект определять функциональные изменения в мозге людей, страдающих психическими заболеваниями. Точность диагностики БДР (большого депрессивного расстройства) в ходе экспериментов составила 82,6 %.
Сейчас диагноз ставится на основе оценки психиатров, психотерапевтов и неврологов, но теперь в команде специалистов появится независимый и объективный помощник.
Результаты исследования учёные Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта БФУ имени И. Канта вместе с коллегами из Пловдивского университета и Уральского федерального университета опубликовали в журнале Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science.
В ходе исследования учёные на основе снимков активности мозга по МРТ построили функциональные сети, отражающие взаимодействие разных отделов мозга здоровых и больных людей. Разработанная модель отличается наглядностью, возможностью точно предсказать и объяснить реакции мозга, что позволяет существенно улучшить диагностику психических расстройств.
Искусственный интеллект может предсказать ожидаемый результат (реакцию мозга в заданный момент времени на определённый раздражитель) и объяснить, как сформировался этот сигнал. А значит, исследовать появление и развитие депрессии будет проще.
Разработаны молекулы, которые могут находить раковые клетки
Учёные Сеченовского университета и их коллеги из других вузов создали короткие молекулы ДНК, которые способны находить раковые клетки и помогать диагностировать глиобластому.
Исследователи отобрали аптамеры (короткие молекулы ДНК), которые связывались с глиальной опухолью. Далее с помощью машинного обучения они выбрали «наилучших» клеточных кандидатов и ещё больше усовершенствовали их с помощью методов молекулярного моделирования.
Глиобластома – одна из самых агрессивных форм рака, в стандарт лечения которой сейчас входит хирургическое вмешательство, а также радио- и химиотерапия. Несмотря на существующие технологии, выживаемость среди пациентов невелика.
Помимо улучшения диагностики заболевания, разработка может быть полезной при лечении. Во время операции хирургу сложно удалить опухоль целиком, не затронув окружающие ткани. Открытие молекул ДНК-аптамеров, «узнающих» исключительно злокачественные клетки мозга, должно помочь хирургам убирать большинство участков опухоли в процессе операции.
Оживлён червь, который провёл в вечной мерзлоте 46 тысяч лет
Открытие учёных широко разошлось по соцсетям и СМИ, ведь и правда, звучит зловеще: оживили червя, ещё и неизвестного вида, ещё и жившего 46 тысяч лет назад.
Нематоду обнаружили в норе суслика в низменности Дуванный Яр в Сибири несколько лет назад, но ранее её возраст оценили в 42 тысячи лет, а после исследований в 2023 году удалось установить более точную датировку.
Это самый древний многоклеточный организм, который науке удалось вернуть к жизни. Учёные сделали это при помощи воды, создав для подопытного экземпляра благоприятные температурные условия. Ранее считалось, что подобные круглые черви могут находиться в состоянии криптобиоза всего 40 лет.
Специалисты не исключают, что в будущем будут оживлены организмы, которые провели в вечной мерзлоте на территории Сибири ещё больший срок, что приблизит науку к более полному пониманию процессов эволюции и расширит знания о хранении клеток и тканей.
Работа в научных лаборатория по всей стране продолжается. И есть все основания полагать, что в нынешнем году успехов будет ещё больше: доля молодых учёных впервые в истории современной России увеличилась, и тенденцию на сокращение научных кадров удалось остановить. Такие данные приводятся в докладе Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ. Значит, в будущем нас ждёт много новых открытий.
Дарья Колесникова
ГОР