Самые удивительные научные открытия 2018 года

Уходящий год запомнится многими научными достижениями в разных областях знаний. Среди лидеров — генетика и космос. Впечатляющие результаты в медицине, науках об искусственном интеллекте, Земле и даже криминалистике. 

В конце сентября два автоматических аппарата Японского космического агентства впервые в истории совершили мягкую посадку на астероид. Rover-1A и Rover-1B проекта "MINERVA-II 1" доставлены на астероид Рюгу в составе разведывательной миссии зонда "Хаябуса-2", стартовавшего с Земли в 2014 году и преодолевшего порядка трех миллиардов километров.

Рюгу — обычный околоземный астероид размером чуть менее километра. У него гористая поверхность, покрытая хребтами и валунами, что сильно осложнило выбор места посадки.

Роботы уже передали первые фото. Они измерят температуру поверхности и исследуют ее состав. В следующем году "Хаябуса-2" отправит на Рюгу еще два робота, возьмет образцы грунта и вернет их на Землю.

Система искусственного интеллекта AlphaGo Zero, построенная из нейросетей, самостоятельно обучается настольным играм, быстро достигая уровня гроссмейстера. Разработавшие ее ученые из команды Deepmind под руководством Дэвида Сильвера создали принципиально новую версию программы, которая постоянно совершенствуется.

AlphaGo Zero победила самые продвинутые алгоритмы в играх го, обычных шахматах и японских сёги.

В последние годы нейросети стремительно прогрессируют благодаря развитию алгоритмов самообучения на больших массивах данных. Нейросети анализируют лица, изображения, звуки, почерк, составляют кулинарные рецепты, восстанавливают старые цветные фильмы и картины, ищут пришельцев в проекте CETI.

Платиново-иридиевый цилиндр, хранившийся с XIX века в парижском Международном бюро мер и весов как эталон килограмма, отправят на свалку истории. Главную единицу веса теперь определяют через постоянную Планка — математическую величину, используемую в формулах квантовой теории. Такое решение приняли участники 26-й Генеральной конференции по мерам и весам.

Этому предшествовало несколько лет работы по уточнению самой постоянной Планка тремя независимыми группами с помощью очень тонких экспериментов. Погрешность вычислений — буквально миллиардные доли.

Ампер, кельвин и моль также привяжут к универсальным физическим постоянным, а не к материальным эталонам.

В начале октября обнародован доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), посвященный гипотетическому повышению глобальной температуры атмосферы на полтора градуса Цельсия к концу века.
Учитывая, что с конца XIX века атмосфера уже нагрелась на один градус, интересно узнать, что ждет планету в будущем. В первую очередь пострадают самые уязвимые регионы — Западная и Южная Африка, Юго-Восточная Азия, отчасти Центральная и Южная Америка, Средиземноморье. Участятся экстремальные природные явления, зависящие от климата: засухи, наводнения, волны тепла. Растения и животные продолжат вымирать, усилится дефицит пресной воды, из-за таяния ледников Гренландии и Антарктиды уровень Мирового океана повысится, затопив ряд островных государств и побережий.

За год в США раскрыли серию давних "глухарей", используя публичные базы ДНК.

В 1970-1980-е Сакраменто терроризировал серийный насильник и убийца, на счету которого было 12 смертей и 45 изнасилований. Идентифицировать его по отпечаткам пальцев не смогли, но у полиции сохранилась ДНК. Образец прогнали по публичной базе GEDmatch, куда обычные люди размещают результаты анализов своих геномов, чтобы построить генеалогическое древо.

Обнаружив дальних родственников предполагаемого маньяка, криминалисты через соцсети определили его личность и место жительства. Им оказался 72-летний Джозеф Деанджело, бывший полицейский. Анализ ДНК показал полное совпадение, подозреваемого арестовали.

В течение нескольких месяцев тем же способом вычислили подозреваемых в изнасиловании и убийстве девочки в 1986 году и женщины в 1992-м.

Ученые доказали, что некоторые обитатели Денисовской пещеры на Алтае были "метисами" неандертальцев и денисовцев, — подвидов древних людей в Евразии десятки.

Палеогенетики под руководством Вивиан Слон из Института эволюционной антропологии в Лейпциге (Германия) обнаружили кости 13-летней девочки, чей отец был денисовцем, а мать — из неандертальцев, причем, видимо, пришедших издалека. Возраст находки — девяносто тысяч лет.

Ученые из Австралии и России поставили точку в давнем споре о том, что следует считать самым первым многоклеточным организмом на Земле. Это дикинсония — похожее на листок существо, обитавшее в древних океанах полмиллиарда лет назад.

Долгое время ученым не удавалось понять, что представляет собой дикинсония и подобные ей представители эдиакарской фауны. Раскрыл загадку международный коллектив под руководством Ильи Бобровского из Национального университета Австралии в Канберре, обнаружив в окаменелостях следы молекул жиров.

Исследователи Института фундаментальной медицины и биологии КФУ, Республиканского клинического онкологического диспансера и Института физико-химических исследований RIKEN (Япония) установили, что, наряду с мутациями генов BRCA1 и BRCA2, отвечающих за рак груди и яичников у женщин славянского происхождения, у татарок нужно проверять еще и ген CDK12. А мутация гена VHL, связь с раком почек которой давно выявлена, как выяснилось, редко запускает болезнь у чувашей.

Это означает, что для представителей некоторых народов нужно разрабатывать специфические методики тестирования на онкологию наследственного характера.

Более 60 миллиардов нейтрино в секунду вылетает с каждого квадратного сантиметра поверхности Солнца, подсчитали российские и зарубежные участники проекта Borexino при помощи очень чувствительного детектора солнечных частиц, расположенного в горной шахте.

"Перепись" нейтрино длилась около десяти лет. Результат уточняет и подтверждает Стандартную модель, описывающую микромир, и оставляет все меньше пространства для поиска новой физики.

В декабре "Вояджер-2" покинул пределы Солнечной системы, это официально подтвердили в NASA. Созданный человеком космический аппарат впервые летит в межзвездной среде.

Зонды "Вояджер-1" и "Вояджер-2" запущены в 1977 году. На борту второго до сих пор действует плазменный датчик, фиксирующий границу гелиопаузы — области, за которой начинается межзвездная среда. Это порядка 18 миллиардов километров от Земли.