Svarbiausi mokslo proveržiai 2024 metais (Video)

Šiais metais pasiekimai medicinos, kosminių technologijų ir dirbtinio intelekto srityse gerokai praplėtė žmonijos žinias.

Pagrindinė šių metų tema yra subtili laipsniško gerėjimo jėga, kuri yra ir technologinio progreso motyvas. Nors 2024 metų išradimai negali lygintis su ChatGPT debiutu ar tokių GLP-1 preparatų, kaip Ozempic atradimu, šie metai tapo ir kitų esminių mokslo pasiekimų liudininkais.

Apsauga nuo ŽIV

Visame pasaulyje 40 milijonų žmonių gyvena su ŽIV, ir maždaug 630 000 kasmet miršta nuo ligų, susijusių su AIDS. Nuo šios ligos vaistų nėra. Tačiau jei turtingų išsivysčiusių šalių pacientams yra prieinami virusą sulaikantys vaistai, daugelis žmonių skurdesnėse šalyse, kur liga labiau paplitusi, tokios prieigos neturi. Šiais metais farmacijos kompanijos Gilead mokslininkai paskelbė, kad naujas injekcinis preparatas, panašu, užtikrina išimtinę apsaugą nuo ŽIV pusę metų. Per vieną klinikinį bandymą, kuriame dalyvavo moterys iš Pietų Afrikos ir Ugandos, lenakapaviro injekcija sumažino ŽIV infekcijos kiekį 100 procentų. Kitame tyrime, kuriame dalyvavo žmonės iš kelių žemynų, efektyvumas buvo 96 procentai. Sėkmingesnių klinikinių bandymų rezultatų nebūna. Šį rudenį Gilead sutiko leisti kitoms kompanijoms pardavinėti pigias nepatentuotas injekcijos versijas neturtingose šalyse. Šis sandėris negalioja vidutinių pajamų šalims, tokioms, kaip Brazilija ir Meksika, kurioms už terapiją teks mokėti daugiau.

Lenakapaviras veikia esminius „kapsidinius baltymus“, kurie tuo pate metu veikia kaip ŽIV genetinės medžiagos kalavijas ir skydas — apsaugo viruso RNR ir leidžia įsibrauti į mūsų ląsteles. Lenakapaviras pažeidžia šios baltymus ir atima iš jų šias funkcijas, taip nukenksmindamas ŽIV virusus. Pavadinęs lenakapavirą metų proveržiu, žurnalas Science pranešė, kad tas pats metodas gali ardyti baltymus, saugančius daugybę kitų mirtinų virusų, įskaitant ir sukeliančius paprastą peršalimą ar netgi kartą per amžių kylančias pandemijas. Gebėjimas sutrikdyti šių virusų struktūrą ir funkcijas paveikiant kapsidinius baltymus perspektyvoje gali mums padėti išgydyti dar daugiau ligų.

JAV žengia į raketų grąžinimo Žemėn epochą.

Šešis dešimtmečius JAV gan sėkmingai raketomis kėlė sunkius objektus į kosmosą. Tačiau kaip juos grąžinti į Žemę? Nelabai aišku. Lig šių metų spalio, kuomet kompanijos SpaceX raketa-nešėja krito iš dangaus 22 M greičiu, stabtelėjo prie to paties bokšto, iš kurio buvo paleista, ir šis apglėbė ją gigantiškomis mechaninėmis rankomis į aukštatechnologinį apsikabinimą. Po šešiasdešimt šešių metų nuo Amerikos įsiveržimo į raketų paleidimo epochą, ji galiausiai įžengė jų grąžinimo Žemėn epochon.

Tad, kam gi iš tiesų reikalinga ši „valgymo lazdelių“ technologija? Elono Musko įkurta ir vadovaujama SpaceX kompanija jau dešimteriopai atpigino krovinių gabenimą į kosmosą. Padarius raketas visiškai daugkartinėmis, kaina sumažėtų „dar viena skaičių eile“, — rašo Science žurnalistas Ericas Handas. Praktiškai visi kosminių skrydžių ekonomikos aspektai — mokslo eksperimentai Saulės sistemoje, naudingųjų iškasenų gavyba iš asteroidų, optinio kabelio ir farmakologinių produktų gamyba mikrogravitacijos sąlygomis — susiduria su viena ir ta pačia ekonomine kliūtimi: iškelti objektus už mūsų atmosferos ribų vis dar labai brangu. Tačiau pigios, didelės, daugkartinio naudojimo raketos — būtina sąlyga kurti bet ką už mūsų planetos ribų, – ar tai būtų nedidelis automatizuotų gamyklų flotilė žemoje orbitoje, ar daugiaplanetinė civilizacija.

Kvantinis proveržis

Gruodžio mėnesį Google kompanija paskelbė, kad jos naujasis Willow lustą naudojantis kvantinis kompiuteris per penkias minutes atliko matematikos užduotį, kurią vienas iš sparčiausių superkompiuterių tyrėtų spręsti maždaug „10 septilijonų metų“. Palyginimui, 10 spetilijonų metų — tai kelis trilijonus kartų pakartota Visatos istorija. Pasiekimas buvo toks drąsus, kad kad kai kas kėlė prielaidas, kad Google kompiuteris veikia, pasitelkdamas paralelių visatų skaičiavimo pajėgumus. Jei šis paragrafas sukėlė pykinantį nuostabos ir nesupratimo jausmo mišinį, tai viskas daugmaž taip ir yra. Kvantiniai kompiuteriai daugumai žmonių atrodo beprasmiški, iš dalies dėl to, kad jie pateikiami kaip aukščiausios klasės superkompiuteriai. Tačiau, kaip paaiškino mokslo žurnalistas Cleo Abram, toks pavadinimas nėra teisingas. Nereikėtų manyti, kad kvantiniai kompiuteriai didesnis, spartesni ar protingesni u- mūsų kasdieną valdančius kompiuterius. Apie juos reikia galvoti kaip apie iš principo kitokius.

Dar vieni generatyvino DI stebuklų metai

Galbūt atėjo epocha, kuomet bet koks metų svarbiausių technologinių pasiekimų sąrašas baigiamas sakiniu: „О, ir dar dirbtino intelekto tyrėjai atliko daugybę beprotiškų dalykų“. Vien per pastaruosius tris mėnesius nedidelis tyrimas parodė, kad ChatGPT pranoko gydytojus žmones darbe su ligų istorijomis; kelios dirbtino intelekto programavimu užsiimančios kompanijos, išleido įspūdingus videogeneratorius, tarp kurių Google DeepMind „Veo 2“ ir OpenAI „Sora“; Google anonsavo DI agentą, kurio orų prognozės pranoko Europos vidutinės trukmės prognozių centro — pasak The New York Times, „pasaulinio atmosferos prognozavimo lyderio“ — prognozes; OpenAI išleido naują „svarstymo“ sistemą, kuri pranoko atšakos kodavimo ir sudėtingų matematinių užduočių sprendimo standartus. Vis dar įdomu, kaip didelių kabinių modelių pagrindą sudaranti transformacijos technologija susitvarko su pačiomis sudėtingiausiomis loginėmis sistemomis. Su ChatGPT tyrėjai parodė, kad DI gali įsisavinti gramatiką pakankamai gerai, kad galėtų kurti tikėtinus sakinius, kodą ir poeziją. Tačiau pasaulyje yra ir kitos kalbos, tai yra, kitos logikos sistemos, paklūstančios baigtiniam taisyklių skaičiui ir duodančius numatomus rezultatus. Vienas iš pavyzdžių yra DNR. Galų gale, kad gi yra DNR, jei ne kalba? Vos iš keturių raidžių – nukleotidų – sudarytame žodyne, mūsų genetinis kodas apsprendžia, kaip turi funkcionuoti, atsigaminti ir vystytis baltymai, ląstelės, organai ir kūnai. Jei vienas magistras gali įvaldyti anglų kalbos ir kompiuterinio programavimo logiką, galbūt kitas pajėgs įsisavinti DNR gramatiką, kas mokslininkams suteiks galimybę laboratorijoje sintezuoti ląsteles taip pat, kaip dabar galime kurti sintetinius paragrafus savo kompiuteriuose.

Šiuo tikslu ARC instituto, Stanfordo universiteto ir Kalifornijos universiteto Berkelyje tyrėjai sukūrė Evo — naują dirbtinio intelekto modelį, apmokytą 2,7 mln. mikrobų ir virusų genomais. Evo veikia kaip lingvistikos magistras, tirdamas DNR taisykles per milijardus evoliucijos metų, kad numatytų funkcijas, analizuotų mutacijas ir netgi projektuotų naujas genų sekas. Ką gali nuveikti moksliniai su generatyviniu DI biologijoje? Prisiminkite CRISPR technologiją. Mokslininkai perpjauti ląstelės DNR naudoja specialius baltymus, kaip molekulines žirkles, taip galėdami taisyti perpjautą geną. Šiais metais mokslininkai iš Evo sukūrė visiškai originalų, gamtoje neaptinkamą baltymą, galintį atlikti analogišką genų redagavimo užduotį. Pasak Patricko Hsu, pagrindinio ARC instituto tyrėjo ir Kalifornijos universiteto Berkeleyje bioinžinerijos docento, Tokie instrumetai, kaip ChatGPT, „atliko darbo su tekstu, audio ir video revoliuciją, ir dabar tos pačios kūrybinės galimybės gali būti panaudotos fundamentaliam gyvybės kodui“. Kubitai trapūs ir linkę daryti klaidas. Būtent todėl kvantiniai kompiuteriai laikomi specialiuose konteineriuose, šaldomuose beveiki iki 0 kelvinų — žemesnės temperatūros, nei yra atvirame kosmose. Tačiau 105 kubitus apjungiantis Google lustas, vienas iš pirmųjų parodė, kad klaidų gali mažėti, pridedant naujus kubitus — tai atradimas, kurį būsimos kvantinių kompiuterių kūrėjų komandos, be abejonės, pajėgs išvystyti.

Optimistiška ir tai, kad kvantiniai kompiuteriai gali padėti mums suprasti visą fizinę realybę pagrindžiančias subatominio aktyvumo taisykles. Tai gali reikšti tobulesnes elektros baterijas, galint modeliuoti elektronų elgesį metaluose, ar revoliucinius vaistų atradimus, smulkiausiu lygiu numatant mūsų imuninės sistemos sąveiką su virusais.

republic.ru