Пришло время подводить итоги года. В конце каждого года издание Nature традиционно публикует список людей, которые, по мнению редакции журнала, оказали наибольшее влияние на науку в уходящем году.
Евгения Ефимова
Возглавляет список 72-летний физик Рикардо Гальвао (Ricardo Galvão) из Национального института космических исследований в Сан-Паулу (INPE), прозванный научным сообществом защитником науки. 19 июля глава Бразилии Жаир Болсонару (Jair Bolsonaro) раскритиковал доклад о вырубке лесов Амазонии, подготовленный группой Гальвао. Как позднее выяснилось, последний чуть не потерял сознание, когда услышал обвинения президента.
Поясним, что исследователи зафиксировали резкий рост вырубки лесов в Амазонии, о чём и рассказали в докладе. Болсонару упрекнул учёных во лжи и искажении данных, предположив, что Гальвао, являвшийся главой Института, мог вступить в сговор с экологами. Эти обвинения обескуражили учёного. «Моей жене пришлось принести мне стакан воды», – вспоминает Гальвао. Исследователь не стал торопиться с ответом, взяв 12 часов на размышления. После почти бессонной ночи он выступил в защиту учёных INPE. Более того, он обвинил самого президента в трусости и пригласил его на личную встречу. По словам Гальвао, он знал, что после такого ответа последует его увольнение, но не ожидал, что сам он станет настоящим героем в глазах своих коллег-учёных и даже людей далёких от науки.
К слову, у Гальвао и раньше возникали проблемы с администрацией президента Болсонару. Официальные лица неоднократно ставили под сомнение точность данных INPE, при сборе которых использовались спутниковые снимки. На этот же раз президент поставил под сомнение объективность учёных и одного из ведущих научных учреждений страны. Гальвао был уволен спустя две недели после своего выступления. Именно в этот период начался сезон лесных пожаров в Амазонии. Основной причиной катастрофы оказались фермеры, разводившие костры для очистки земли под сельское хозяйство. Последние цифры INPE, опубликованные 18 ноября, показывают: с августа 2018 года по июль 2019 года таким образом было расчищено земли больше площади государства Пуэрто-Рико. К слову, это на 30% больше, чем в 2018 году, и более чем в два рада больше площади, расчищенной в 2012 году.
По мнению учёных и защитников природы, заявления Болсонару показали скотоводам, фермерам и «захватчикам» земель, что они могут и далее безнаказанно жечь леса. Что касается Гальвао, то он вернулся на свою прежнюю должность в Университете Сан-Паулу и решил сосредоточиться на своих исследованиях. Однако многочисленные сообщения от коллег убедили его в том, что он должен продолжать выступать и защищать науку и учёных от политического давления. Добавим, что леса Амазонии считаются лёгкими планеты, в которых происходит масса уникальных процессов. Учёные полагают, что на полную «инвентаризацию» местных деревьев уйдёт ещё порядка 300 лет.
Второе место списка было отдано «небесному сыщику» Виктории Каспи (Victoria Kaspi) из Университета Макгилла, Канада.
Последние четверть века астрофизик Каспи и её команда работала с лучшими телескопами мира и сделала немало фундаментальных открытий в области астрономии. В 2017 году Каспи приложила руку к созданию телескопа CHIME, ставшего самым лучшим в мире «охотником» за быстрыми радиовсплесками. Авторы проекта «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о том, какую важную информацию они несут о мире вокруг нас. CHIME, расположенный в южной части Британской Колумбии, засёк сотни подобных вспышек — намного больше, чем любой другой телескоп. С его помощью астрономы надеются решить многие загадки происхождения этих сигналов.
Третий член почётного списка – нейробиолог из Йельского университета Нинад Систан (Nenad Sestan).
В 2016 году Систан работал в офисе, когда услышал смех сотрудников лаборатории, работавших с микроскопом. По словам учёного, он сразу понял, что происходит что-то необычное. Оказалось, что исследователи обнаружили электрическую активность в мозге свиней, умерших четыре часа назад. Об этом исследовании «Вести.Наука» также подробно рассказывали. Впрочем, первоначальная радость учёных быстро сменилась беспокойством, поскольку исследователям показалось, что они наблюдают в «умершем» мозге скоординированную электрическую активность – тип нервной деятельности, который может указывать на присутствие сознания.
Тогда Систан пригласил невролога, который определил, что предположения учёных на самом деле были ошибочными. После этого Систан сделал две вещи: завершил эксперимент и связался с Национальными институтами здравоохранения США, которые финансировали его исследования, и со специалистом в области биоэтики из Йельского университета.
Систан быстро понял, что в попытке найти наилучший способ сохранения мозговой ткани команда совершила открытие, которое вполне может изменить представления учёных о жизни и смерти. В течение нескольких месяцев эксперты размышляли над возможными этическими последствиями открытия. Ведь получается, что теперь необходимо пересмотреть методику определения врачами смерти мозга.
Кроме того, работы группы Систана показали, что кислородное голодание, которое имеет место во время инсульта или тяжёлой травмы головы, может не являться столь разрушительным для клеток мозга, как считалось ранее. В будущем Систан намерен сосредоточить свои исследования на том, чтобы выяснить, может ли использованная технология сохранить другие органы для трансплантации.
Ещё один член почётного списка Nature – эколог Сандра Диас (Sandra Díaz) из Национального университета Кордовы, прозванная хранителем биоразнообразия.
4 мая 2019 года Диас с 144 коллегами сделала громкое заявление. Учёные закончили работу над наиболее полным исследованием биоразнообразия в мире. Положение дел оказалось хуже, чем большинство учёных могли себе представить: один миллион видов существ находится на грани вымирания из-за человеческой деятельности. Тревожные выводы были сделаны членами Межправительственной научно-политической платформы по биоразнообразию и экосистемным сервисам (IPBES). Диас является одним из трёх сопредседателей группы. В течение большей части предыдущих трёх лет она и её коллеги координировали работу экспертов из 51 страны мира.
В их заключительном докладе, объём которого составляет 1500 страниц, говорится, что страны не смогут достичь большинства глобальных целей в области сохранения биоразнообразия, если они не предпримут масштабные изменения. В частности, эксперты предлагают отказаться от идеи о том, что экономика должна постоянно расти.
Пятое место досталось борцу с вирусом Эбола Жан-Жаку Муембэ Тамфему (Jean-Jacques Muyembe Tamfum).
В 1976 году он отправился вглубь тропических лесов современной Демократической Республики Конго, чтобы расследовать вспышку неизвестного заболевания, которое быстро убивало местных жителей. Молодой учёный быстро понял, что происходит нечто неладное: кровь, которую он брал у больных для анализов, не сворачивалась. «Я начал измерять температуру каждое утро и каждый вечер», – рассказывает он. Каким-то чудом исследователь не заразился патогеном, позже получившим название вирус Эбола.
Теперь, спустя 43 года после обнаружения этой болезни, Жан-Жак Муембэ Тамфем возглавляет работу по предотвращению распространения вируса в Конго. С августа 2018 года эпидемия унесла жизни более 2200 человек на северо-востоке страны. Начиная с 1995 года, Муембэ разрабатывал ключевые меры общественного здравоохранения, которые до сих пор используются специалистами по всему миру для предотвращения распространения вируса.
Во время одной из вспышек он взял кровь у выжившего после лихорадки человека и ввёл её восьми инфицированным людям в надежде, что антитела подавят атаки вируса на их организм. В итоге семеро из них смогли справиться с тяжёлым недугом. Эта работа впоследствии помогла другим учёным при разработке эффективного лечения. В прошлом месяце исследование с участием 680 человек, проведённое командой Муембэ, показало 90% выживаемость среди недавно заражённых пациентов, которые лечились препаратами на основе антител.
Палеонтолог Йоханнес Хайле-Селассие (Yohannes Haile-Selassie) занял шестую строчку рейтинга важных для науки людей в 2019 году.
В феврале 2016 года во время исследования одного из участков на севере пустыни в Эфиопии Хайле-Селассие наткнулся на фрагменты черепа. Несколькими часами ранее в трёх метрах от этого места пастух обнаружил нижнюю челюсть некоего существа и сообщил об этом учёным. Найденные в итоге окаменелости вместе образовывали удивительно полный череп древнего гоминина возрастом 3,8 миллиона лет. Он принадлежал виду под названием Australopithecus anamensis, жившему на Земле как минимум 4,2 миллиона лет назад, и известному лишь по фрагментарным окаменелостям: в основном по зубам и челюстям.
Большинство найденных целых черепов принадлежат более поздним видам австралопитеков (возрастом 3,5–2,0 миллиона лет). Уникальная находка не только позволила реконструировать облик нашего предка, но и изменила представления экспертов о родословной человечества. Авторы проекта «Вести.Наука» подробно рассказали об этом открытии в своём материале.
Седьмое место заняла профессор Венди Роджерс (Wendy Rogers) из Университета Маккуори, Австралия. Она вошла в историю, как борец за соблюдение этических принципов в науке. Если говорить точнее, именно она обнаружила «пробелы» в исполнении закона, касающегося трансплантации органов в Китае.
Поясним, что в течение двух десятилетий у экспертов возникали вопросы относительно происхождения некоторых органов, используемых для пересадки в Поднебесной. Сначала правительство отрицало факт их изъятия у заключённых, затем признало его. Теперь же власти говорят, что данная практика запрещена с 2015 года, а донорские органы поступают от добровольцев. Но исследователи подвергли сомнению и эту информацию.
Специалист в области биоэтики Роджерс вернулась к этому вопросу спустя несколько лет и изучила научные публикации китайских медиков-трансплантологов. Вскрывшиеся факты послужили почвой для крупнейшего скандала, но обо всём по порядку. В 2015 году Роджерс показала на конференции документальный фильм, в котором обсуждалась тема принудительного пожертвования органов политических заключённых. Год спустя она стала неоплачиваемым председателем Международной Коалиции за прекращение злоупотреблений трансплантатами в Китае (ETAC). Эта некоммерческая правозащитная организация обосновалась в Сиднее. В том же году она получила анонимную наводку на статью, вышедшую в журнале Liver International, в которой обнаружила отсутствие данных о донорах. В итоге в 2017 году публикацию отозвали.
Но Роджерс понимала, что эта работа, скорее всего, не единственная в своём роде. Чтобы получить представление об истинных масштабах проблемы, исследовательница вместе с группой добровольцев стала заниматься этим вопросом по ночам и в выходные дни. Изучив тысячи документов, команда пришла к выводу, что более чем в 400 работах могли использоваться органы заключённых. В своём докладе учёные выделили 17 изданий, которые опубликовали пять и более статей, описывающих подозрительные исследования. Но только два из них в результате отреагировали на появившуюся информацию. Так, журнал PLoS ONE отозвал 19 из 21 статьи из списка Роджерс, тщательное изучение ещё двух работ продолжается.
Издание Transplantation отозвало семь публикаций: пять из шести, присутствующих в списке Роджерс, ещё две работы редакция выявила сама. В уведомлениях об отзыве публикаций говорится, что авторы удалённых статей либо не ответили на запросы изданий, либо не смогли предоставить удовлетворительных объяснений, откуда они брали донорские органы.
Следующим в списке значится Хункуй Дэн (Hongkui Deng).
Китайский специалист по стволовым клеткам из Пекинского университета показал, что редактирование генов может быть безопасно использовано у взрослых людей с ВИЧ. Система редактирования генов CRISPR–Cas9 была разработана менее десяти дет назад, но уже принесла немало удивительных результатов. В этом году её испытали на человеке с ВИЧ. Эксперимент проводился в лаборатории Хункуя Дэна.
Напомним, что существует феномен «Берлинского пациента», и именно успех Тимоти Рэя Брауна (Timothy Ray Brown) захотели повторить учёные в Китае. Вкратце напомним, что Брауну провели трансплантацию костного мозга в рамках лечения другого опасного состояния – лейкемии. При этом донор костного мозга обладал мутацией в гене под названием CCR5, которая дарит своему носителю иммунитет к ВИЧ. Этот ген определяет работу рецептора на поверхности лейкоцитов, который опасный вирус использует в качестве «порта» для проникновения в клетки. Но у людей с мутацией в обеих копиях гена CCR5 этот рецептор деформирован, в результате чего определённые штаммы ВИЧ не могут попасть в клетки. После проведения трансплантации костного мозга в крови Брауна не было обнаружено никаких признаков ВИЧ.
Но, говоря о трансплантации костного мозга как о способе лечения ВИЧ, следует понимать, что очень трудно найти донора со столь редкой мутацией: в мире лишь небольшой процент людей обладает таким «подарком природы». По этой причине Дэн решил попробовать отредактировать ген. Выяснилось, что CRISPR помогает создать неограниченный запас иммунных клеток, которые остаются невосприимчивыми к внедрению ВИЧ. О том, к чему это привело, читайте наш отдельный материал.
Предпоследнее место было отдано «квантовому строителю» Джону Мартинису (John Martinis) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
В середине 1980-х годов, когда Мартинис был аспирантом, он пришёл на лекцию, которая определила дальнейший курс его научной деятельности. Тогда известный физик Ричард Фейнман обсуждал идею использования квантовых характеристик частиц для создания компьютеров, которые могли бы делать то, что не могут обычные машины. «Мне было ясно, что это отличная идея и было бы замечательно поработать над ней», – вспоминает Мартинис.
В октябре 2019 года он сделал большой шаг навстречу к мечте Фейнмана (и не только), возглавив группу исследователей внутри компании Google. Не так давно она объявила «о достижении квантового превосходства». Как утверждается, инженеры компании создали квантовый компьютер, который смог произвести вычисления быстрее обыкновенной машины. «Проведение этого эксперимента стало кульминацией моей карьеры», – отмечает Мартинис.
Согласно статье, опубликованной исследователями Google в журнале Nature, разработанная ими 54-кубитная квантовая система Sycamore за 200 секунд произвела расчёты, на которые у самого быстрого суперкомпьютера ушло бы 10 тысяч лет. Впрочем, есть те, кто утверждает, что обычный компьютер всё же мог справиться с данной задачей всего за несколько дней. О мнениях оппонентов Мартиниса «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) рассказывали в этом материале. К слову, у Мартиниса есть ещё много идей, которые он надеется воплотить в жизнь. «Физики вроде меня не уходят на пенсию. У нас ещё много дел», – посмеивается учёный.
Последнее место своеобразного рейтинга заняла Грета Тунберг (Greta Thunberg).
На сентябрьских слушаниях в Конгрессе США по изменению климата 16-летняя девочка из Швеции подвинула к законодателям тонкую пачку бумаг. Это был специальный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, предсказывающий ужасающие последствия глобального потепления в мире. «Я не хочу, чтобы вы слушали меня. Я хочу, чтобы вы слушали учёных, – сказала девушка. – Я хочу, чтобы вы объединились вокруг науки, и я хочу, чтобы вы предприняли реальные действия».
Исследователи потратили десятилетия, чтобы сформулировать свои представления, а затем предупредить мир о последствиях изменения климата, но не смогли привлечь внимание к проблеме так, как это сделала Тунберг. «Некоторые могут гадать, почему подросток привлекла к себе больше внимания за публичное обсуждение уже известного вопроса, чем большинство исследователей климата получают за годы тяжёлой работы», – рассуждает климатолог Соня Сеневиратне (Sonia Seneviratne) из Швейцарской высшей технической школы Цюриха.
Но Тунберг искренна, продолжает учёный, и её возмущение не является лицемерием. «Как учёные, мы обычно не осмеливаемся выразить истину в такой сердечной простоте», – добавляет Сеневиратне. Многие исследователи поддерживают Грету, в частности, за то, что она обратила внимание всего мира на изменение климата и его катастрофические последствия. Достижения Тунберг должны мотивировать исследователей климата на продолжение работы, отмечает Сеневиратне.
К слову, в июле канцлер Германии Ангела Меркель объявила о радикальных мерах по сокращению выбросов углекислого газа и признала, что протесты Тунберг «заставили действовать». Но, возможно, ещё большее влияние подросток окажет на следующее поколение, которому предстоит побороться с массой экологических проблем самого разного характера.