В 2022 году Россия будет следить за вечной мерзлотой, покрывающей две трети ее территории, запустит аппарат на Луну (Луна-25), еще один — на Марс (программа ExoMars). Об этом, а также об инновациях в борьбе с изменением климата, эффективности аспирина против тромбоза при ковиде, научных планах на 2022 год — в первом обзоре научной литературы от InScience.News в 2022 году.
Nature
На обложке первого выпуска 2022 года — структура магнитного поля молекулярного облака Тельца. Оно содержит область активного звездообразования, самым молодым объектам которого всего около миллиона лет. В этом процессе важную роль играет магнитное поле, которое сложно наблюдать по техническим причинам. В исследовании, опубликованном на этой неделе, астрономы выяснили, что магнитное поле имеет упорядоченную структуру. Уменьшение его напряженности приводит к разрушению части молекулярного облака и образованию звезды. Именно на этом этапе сосредоточились авторы. Как оказалось, он происходит гораздо раньше, чем предполагалось, что меняет представления об эволюции галактик.
Редакционная статья — о том, чем исследователи могут помочь в борьбе с изменением климата в новом году. В феврале ожидается публикация доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) с анализом последних исследований того, как потепление климата влияет на людей и экосистемы. Месяц спустя комиссия должна представить варианты сокращения выбросов и остановки глобального потепления.
Ясно, что одним из них станет увеличение доли «зеленой энергии». Поэтому уже сейчас перед исследователями стоят задачи снижения стоимости хранения электроэнергии. Также потребуются новые научные проекты, чтобы создать доступные транспортные средства, работающие на электричестве и водороде. Речь идет и о низкоуглеродных видах топлива для самолетов, которые перевести на электроэнергию гораздо сложнее. Этого, конечно, недостаточно, и следующий шаг — научиться вытягивать углекислый газ из атмосферы. Или даже охлаждать планету с помощью специальных частиц в стратосфере, отражающих солнечный свет обратно в космос.
Такие масштабные геоинженерные разработки должны быть поддержаны правительствами. Об этом страны договорились на конференции по изменению климата COP26 в Глазго еще в конце 2021 года. Среди них и Китай, чья экономика — главный источник парниковых газов. КНР создаст обширную исследовательскую инфраструктуру, ориентированную на технологии, которые помогут устранить выбросы углерода. США тем временем приняли законопроект, который расширит инвестиции в зеленую инфраструктуру, а также позволит предоставить почти 42 миллиарда долларов США на исследования и разработки в области экологически чистой энергии — вдвое больше, чем раньше. Масштабные инвестиции, экономические, политические и социальные изменения требуют адекватной оценки гуманитарными науками.
COP27 пройдет в Шарм-эль-Шейхе (Египет). На этой встрече будет крайне важно убедиться, что каждый имеет право голоса и что исследования поддерживают мониторинг климата и инновации повсюду, а не только в более богатых странах.
Рубрика World View — это обращение к ученым от директора Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL). Сегодня молекулярные биологи работают в основном с модельными организмами, максимально упрощенными и с минимальным числом изменяющихся параметров. Нельзя назвать этот подход неэффективным: так наука пришла к вакцинам против коронавируса, освоила биолюминесценцию для визуализации опухолей и геномные модификации для получения улучшенных растений. Но при фокусировании на хромосомах и органеллах часто теряется из виду цель исследований — познание жизни. В 2009 году американский биолог-синтетик Джеймс Коллинз указал на трагедию: первое поколение ученых, обладающих инструментами для изучения аспектов биоразнообразия на Земле, может также быть последним, у кого есть такая возможность.
Особое внимание следует уделить междисциплинарному сотрудничеству. Например, система искусственного интеллекта AlphaFold, предсказывающая трехмерные структуры белков по аминокислотным последовательностям, стала плодом работы структурных биологов и специалистов по глубокому обучению. Точно так же совместные усилия экспертов по машинному обучению, биологов и клиницистов создают инструменты для индивидуального лечения рака. Такие успехи означают, что все ученые должны работать вместе, чтобы тщательно исследовать генетические и экологические вариации, а также то, как изменения в жизни человека влияют на планету. Молекулярные биологи могут внести свой вклад в решение глобальных проблем, таких как изменение климата, загрязнение водных ресурсов и неустойчивые продовольственные системы. Например, более глубокое молекулярное понимание микробных сообществ или сельскохозяйственных культур может вдохновить на поиск альтернативных источников пищи, а биоматериалы из грибкового мицелия могут заменить привычные, имеющие больший углеродный след.
Новый проект лаборатории «От молекул к экосистемам» призван исправить это. В его рамках планируется сотрудничество молекулярных биологов с экологами, зоологами и эпидемиологами. Предусмотрены и мобильные лаборатории с самыми современными технологиями для изучения границ раздела земли и воды по всей Европе — районов, которые содержат загрязняющие вещества и очаги устойчивости к противомикробным препаратам.
Статья из рубрики News подскажет, за чем следить в мире науки в 2022 году. Конечно, нас ожидает множество новостей о коронавирусе.
Пандемия. Третий год пандемии откроет нам, насколько же опасен омикрон-штамм. Продолжаются исследования отсроченных последствий заболевания и источника SARS-CoV-2 (ВОЗ собрала для этого команду из 26 ученых). Вероятно, нас ждут новые вакцины против новых штаммов, а также белковые («традиционные») и ДНК-вакцины (более дешевые, чем мРНК). Иммунизация от болезни Лайма, ВИЧ и малярии также на подходе.
Ускорители. Физики ждут первые экспериментов в CERN на модифицированном оборудовании. Оно позволит им собрать больше данных о 40 миллионах столкновений протонов, которые каждый из них производит каждую секунду. Четыре детектора гравитационных волн в мире — один в Японии, один в Италии и два в США — в декабре начнут новые наблюдения после модернизации. Вскоре в Мичиганском государственном университете в Ист-Лансинге начнет работу многоступенчатый ускоритель стоимостью 730 млн долларов. Он предназначен для синтеза тысяч новых изотопов известных элементов, изучения ядерных структур и позволит узнать больше о физике нейтронных звезд и взрывов сверхновых.
Луна. Настоящая армада орбитальных и спускаемых аппаратов космических агентств и частных компаний должна отправиться на Луну в 2022 году: Artemis I и Capstone (NASA), Chandrayaan-3 (Индия), SLIM (Япония), Луна-25 (Россия) и Korea Pathfinder Lunar Orbiter (Корея). Аппараты NASA нацелены на планы США по новой высадке астронавтов на Луне. Частная токийская компания ispace запустит посадочный модуль Hakuto-R с луноходом Rashid (ОАЭ). Две американские компании, Astrobotic Technology в Питтсбурге, штат Пенсильвания, и Intuitive Machines в Хьюстоне, штат Техас, готовят зонды, которые доставят инструменты NASA на поверхность Луны.
Марс. В сентябре российско-европейская миссия ExoMars доставит марсоход Европейского космического агентства Rosalind Franklin на Марс, где он будет искать признаки жизни. Китай планирует завершить строительство своей космической станции Tiangong и запланировал для нее более 1000 экспериментов, начиная от астрономических наблюдений и наблюдения за Землей и заканчивая воздействием микрогравитации и космической радиации на рост бактерий.
Климат. В ноябре состоится COP27 — новый раунд переговоров ООН по климату. Ожидается, что страны возьмут на себя обязательства по климату в соответствии с целью Парижского соглашения 2015 года (ограничить глобальное потепление значениями значительно ниже 2 °C выше доиндустриальных температур). А исследователи оценят, изменились ли выбросы парниковых газов после COP26.
Биоразнообразие. Айтинские задачи в области биоразнообразия, установленные в 2010 году, в основном не были выполнены к 2020 году. Следующая встреча сторон Конвенции ООН о биологическом разнообразии, первоначально запланированная на 2020 год, должна состояться в Куньмине, Китай, с 25 апреля по 8 мая, если не помешает новый штамм. Утрата среды обитания и другие факторы, связанные с деятельностью человека, поставили под угрозу исчезновения около миллиона видов растений и животных.
Исследовательские статьи
Углеродно-нейтральное топливо может производиться с использованием солнечного света и воздуха — это открывает новый путь к декарбонизации авиации.
За 15 лет рыбы в озерной экосистеме почти полностью восстановились от загрязнения ртутью.
Штамм омикрон показал меньшую концентрацию в легочных клетках лабораторных животных из-за плохой связываемости с белком TMPRSS2 — это может объяснять, почему при инфицировании им наблюдаются менее опасные симптомы.
Ежи активно поучаствовали в распространении устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий.
Science
На обложке — липидные сферы-наночастицы несут антитела (синий цвет) к белку CD5 (красный цвет). мРНК к Т-клеткам перепрограммируют последние in vivo. При этом временно начнется экспрессия химерных антигенных рецепторов (золотой цвет), нацеленных на патогенные сердечные фибробласты, то есть рубец, оставшийся после инфаркта. Подробнее об инновационном лечении фиброза можно прочитать в рубрике Perspective или оригинальной публикации.
В редакционной статье главный редактор журнала и химик Холден Торп предлагает посмотреть не на будущее, а назад в прошлое. Одна из страниц истории Science связана с евгеникой, в продвижении которой журнал участвовал столетие назад, опубликовав статьи известных американских евгеников, в том числе Чарльза Дэвенпорта, Генри Осборна и Леонарда Дарвина (сына Чарльза Дарвина, самого разделявшего подобные взгляды). Уже в 1962 году исследователи из Гарвардской медицинской школы, Массачусетской больницы общего профиля и Медицинской школы Бостонского университета провели эксперименты на детях с отклонениями в развитии. Им давали йодид натрия, чтобы определить количество, необходимое для подавления поглощения радиоактивного йода-131. Дети были унизительно названы «умственно отсталыми». Подобно взглядам Дарвина и сторонников евгеники, исследование показало, что идеология может позволять считать некоторые группы людей менее «людскими».
Открыт вопрос с тем, что делать с другими исследованиями, которые носили дискриминационный характер и даже нарушали права человека. Стоит ли просмотреть все статьи, опубликованные с 1880 года, сквозь призму сегодняшних системных расизма, сексизма и других -измов, а затем отозвать или отметить те, которые подпадают под эту категорию? В любом случае настало время для честных дискуссий о таких исследованиях и привлечения внимания к постыдным взглядам и действиям предшественников научного сообщества. Наука не боится указывать на свою роль в поддержке злонамеренных начинаний — это история, которую нельзя забывать и которая может направлять нас в работе с сообществом, чтобы противостоять недостаткам, прошлым и настоящим, в развитии научного знания. Именно поэтому в одном из обзоров журнала Science было рассказано о расистских и сексистских взглядах Чарльза Дарвина, но вовсе не с целью его «отменить».
В рубрике In Brief — о последних новостях науки.
Запущенный 25 декабря космический телескоп James Webb стоимостью 10 миллиардов долларов — самая дорогая научная миссия NASA за всю историю — уже более чем на полпути к своему новому посту в 1,5 млн километров от Земли, точке Лагранжа L2.
Клинические испытания показали, что богатая антителами плазма выздоровевших пациентов может предотвратить госпитализацию, если ее вводить на ранних стадиях инфекции COVID-19.
Ситуация с дезинформацией о пандемии улучшается в США: 74% из 1800 взрослых американцев правильно определили как ложное утверждение о том, что вакцины против COVID-19 изменяют ДНК людей; две трети заявили, что утверждение о том, что вакцины вызывают бесплодие, было вероятно или определенно ложным.
Дети, родившиеся в двух больницах Нью-Йорка в 2020 году во время пандемии COVID-19, показали значительную задержку в развитии в возрасте 6 месяцев по сравнению с детьми до пандемии.
Сын знаменитых палеоантропологов Луиса и Мэри Лики, Ричард Лики, умер в своем доме недалеко от Найроби, Кения, 2 января в возрасте 77 лет. Среди его находок — австралопитек boisei, Homo rudolfensis и знаменитый скелет H. erectus, «мальчик из Нариокотоме». Некоторые из его находок помогли поддержать когда-то спорное мнение о том, что более одного типа древних гоминидов жили бок о бок. Он поддерживал студентов и ученых, особенно других кенийцев, а также помогал ограничить браконьерскую охоту на слонов ради слоновой кости.
Анализ ДНК из клея вшей для прикрепления на волосах на восьми аргентинских мумиях, возраст которых составляет около 1500 лет, выявил подробности о характере миграции людей в ту эпоху. Исследователи также обнаружили самое раннее известное присутствие полиомавируса клеток Меркеля, который вызывает рак кожи.
Вирус птичьего гриппа A(H5N1) был обнаружен у домашней птицы в 16 европейских странах по состоянию на начало декабря 2021 года, причем большинство случаев — в Италии. В Соединенном Королевстве, которое переживает самую сильную вспышку за всю историю, фермеры убили более полумиллиона домашних птиц. По состоянию на 13 декабря 2021 года только Китай заявил о выявлении вируса у людей, сообщив Всемирной организации здравоохранения о 13 случаях.
В рубрике In Depth можно прочитать о новой российской системе мониторинга вечной мерзлоты. Она может улучшить климатические модели и защититься от экологических катастроф: оттепель может привести к выбросу в атмосферу миллиардов тонн углерода. 29 мая 2020 года оттепель могла привести к обрушению под Норильском склада дизельного топлива, 21 тысяча тонн которого попала в реку. Загрязнение сделало ее ржаво-красной, а в конечном итоге достигло Северного Ледовитого океана. Владелец топливного склада, «Норильский никель», крупнейший в мире производитель никеля и палладия, был оштрафован почти на 2 млрд долларов — это крупнейшая компенсация за экологическую катастрофу в истории России. Это событие побудило правительство создать первую национальную систему мониторинга вечной мерзлоты в России, которая покрывает две трети территории страны. 140 станций мониторинга стоимостью 21 млн долларов могут начать поставлять данные уже в 2023 году. Датчики, размещенные в скважинах глубиной до 30 метров, будут измерять температуру вечной мерзлоты на разных глубинах.
Исследовательские статьи
С помощью методов оптогенетики и электрофизиологии нейробиологи выяснили, что достижение цели и поддержание мотивации становятся возможными благодаря взаимодействию между различными паттернами активности нейронов в миндалевидном теле.
Исследователи из Швейцарии научились управлять самоорганизацией органоидов стволовых клеток.
The Lancet
На обложке — цитата из статьи в рубрике SERIES, подчеркивающая важность питания в подростковом возрасте, — обычно все исследования сосредоточены на раннем детстве. Подросткам же не уделяется должного внимания в национальных и глобальных планах и политике. Их защите посвящена и редакционная статья. В январе 2020 года началась кампания Lancet, посвященная здоровью детей и подростков, нацеленной на привлечение внимания к детской смертности и значению подростков для глобального здравоохранения. В декабрьском отчете ЮНИСЕФ назвал пандемию «самой большой угрозой для детей за нашу 75-летнюю историю». Она сопровождается повсеместным закрытием школ и университетов. Но при этом цифровое обучение работает только для тех, у кого есть благоприятная домашняя среда, доступ в интернет и учителя, способные эффективно проводить онлайн-обучение. По данным ЮНИСЕФ, две трети детей и подростков не имеют дома подключения к интернету. Отсутствие у подростков личного контакта, необходимого для развития устойчивости, социальных ролей и идентичностей, будет иметь далеко идущие последствия. В целом сбои в образовании, развитии и финансовой независимости могут повлиять на психическое благополучие.
2022 год был объявлен ЕС Европейским годом молодежи после первых трех лет действия Молодежной стратегии ЕС на 2019–2027 годы под девизом «Вовлечение, связь, расширение прав и возможностей». Одна из целей этого — привлечь внимание к голосам молодых людей, часто с уникальными взглядами, которые заслуживают быть внедрены в процессы принятия решений и международное обсуждение таких вопросов, как чрезвычайная климатическая ситуация, здоровье планеты, гендерное равенство и расовая несправедливость.
В рубрике World Report — о потребностях в гуманитарной помощи в 2022 году. По оценкам, 1 из 29 человек во всем мире будет нуждаться в ней (1 из 45 в 2019-м). В 2021 году их число составляло 235 млн человек, в 2022 году — на 40 миллионов больше. По данным глобального агентства по оказанию помощи — Международного комитета спасения (IRC), в 20 странах из его списка наблюдения проживает 10% населения мира, но на них приходится 89% нуждающихся в помощи, 80% беженцев и просителей убежища и 76 стран. Основные проблемы — отсутствие здравоохранения, голод и вооруженные конфликты.
В рубрике Comment — о коагулопатиях, которые вызывает инфицирование SARS-CoV-2. Частые их появления стали замечать еще в начале пандемии, теперь же можно говорить о статистике. Аутопсийные исследования выявили внезапную легочную эмболию или тромбоз легочной артерии in situ почти у 60% пациентов — судя по всему, именно тромбоз играет важную роль в смертности. Предполагаемые механизмы сложны и включают эндотелиальную дисфункцию, гипервоспаление и цитокиновый шторм, образование нейтрофильных внеклеточных ловушек, активацию системы комплемента, гипофибринолиз и т. д.
Учитывая эту тенденцию к тромботическим осложнениям при COVID-19, во всем мире было запущено несколько многоцентровых рандомизированных испытаний антитромботической терапии. Их цель — понять, обеспечит ли такая терапия дополнительную пользу существующим стандартам лечения, и понять соотношение риск — польза, ведь терапия может привести к кровотечению. На сегодняшний день, вопреки ожиданиям, особой эффективности антикоагулянты в предотвращении смертей не показали. Это может быть связано с неправильным дизайном исследований или выбором конкретного препарата.
Исследовательские статьи
Аспирин для предотвращения тромбозов у пациентов, госпитализированных с SARS-CoV-2, был связан с небольшим увеличением частоты выписки живыми в течение 28 дней. Но не привел к снижению 28-дневной смертности или риска перехода на инвазивную искусственную вентиляцию легких.
Программа вакцинации против COVID-19 в США привела к сокращению числа случаев заболевания COVID-19 (на 53–62%), обращений в отделения неотложной помощи (на 61%) и госпитализаций среди пожилых людей среди людей старше 65 лет (на 77%).
Исследование ианулумаба против болезни Шегрена продемонстрировало дозозависимое снижение интенсивности заболевания по данным ESSDAI на 24-й неделе. В целом препарат хорошо переносился и был безопасен, без увеличения числа инфекций. Болезнь Шегрена — аутоиммунное заболевание, поражающее соединительную ткань. Характеризуется нарушением работы слюнных и слезных желез, мышечной болью и на сегодня не имеет специфического лечения.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
