Год В НАУКЕ И ТЕХНОЛОГИЯХ

slon-оригинал

Органы из пробирки и принтера

В феврале в Корнельском университете с помощью 3D-принтера ученые напечатали искусственное ухо из коллагена и культуры клеток. В марте британские дантисты вырастили первый зуб из стволовых и альвеолярных клеток. В апреле ученые из Центрального госпиталя Массачусетса успешно пересадили живой крысе почку, выращенную из стволовых клеток на соединительнотканном каркасе от трупного донора. В июле японские ученые вырастили из стволовых клеток рабочую печень и успешно пересадили ее живой мыши. Впрочем, лабораторными животными дело не ограничилось: в июне в США микрохирурги пересадили человеку биоинженерные вены в руку. Эру искусственных органов можно считать открытой, дамы и господа.

Нанокапсулы против рака

Мизерные капсулы с противоопухолевыми лекарствами, которые доставляются кровотоком прямо к мишеням и не затрагивают здоровые ткани. Нанокапсулы в 70 раз меньше клеток крови и покрыты растворимой оболочкой. Эта «умная» лекарственная форма позволяет уменьшить токсичность химиотерапии для здоровых тканей и в десять раз увеличить рабочую концентрацию препаратов в опухолевых клетках. То есть расфасованные в такие нанокапсулы химиопрепараты становятся более эффективными и безопасными одновременно. Итало-французская группа разработчиков этой технологии получила приз Европейского конкурса изобретателей 2013 года в номинации «Исследование».

Пищевая сода из углекислого газа

Компания Skyonic девять лет разрабатывала принцип превращения парникового углекислого газа в безобидную соду, и в уходящем году взялась за его практическое воплощение. В основе работы станции, которая должна быть запущена в 2014 году, лежит реакция из школьного учебника химии: углекислый газ при нагревании с водой и поваренной солью дают пищевую соду, молекулярный водород и хлор. Последние два также могут пригодиться: растворив их в воде, можно получить соляную кислоту — важный промышленный растворитель. В год станция будет перерабатывать 83 тысячи тонн парникового газа, предотвращая в общей сложности 300 тысяч выбросов. Запуск этого предприятия может ознаменовать начало эры прибыльного производства, которое не просто не загрязняет, но активно очищает окружающую среду.

Мегапроекты по изучению человеческого мозга

В этом году стартовали сразу две программы, цель которых — существенно продвинуться в понимании работы мозга. Первый проект называется BRAIN (Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnology), он запущен при поддержке правительства США и планирует построить детальную карту работы всех клеток органа. Задача более чем амбициозная, если учесть, что в мозге человека около 100 миллиардов клеток, а связей между ними и вовсе больше, чем звезд во Вселенной. Всего этот проект продлится как минимум десять лет и будет стоить более $300 млн в год. Европейский The Human Brain Project устроен несколько иначе: 130 научных организаций по всей Европе создадут на шести платформах суперкомпьютер, который будет точно симулировать работу мозга человека. Проект может изменить не только представления о работе мозга, но и принципы компьютерного программирования. Конечная цель в обоих случаях — понять суть неврологических и психических болезней. В случае успеха проектов мы получим лекарства от болезни Альцгеймера, сможем поднимать на ноги парализованных больных, восстанавливать память и делать многие другие невероятные вещи.

Добыча газогидратов со дна моря

В марте 2013 года японская государственная компания JOGMEC подтвердила факт экспериментальной добычи природного газа метана из донных залежей газогидратов. Японские специалисты надеются довести эту технологию до промышленного уровня к 2018 году. Когда это произойдет, энергетическая картина мира претерпит кардинальные изменения. В частности, только на своем собственном шельфе у Японии залегает в виде газогидратов, по самым скромным подсчетам, 1 трлн м3 природного газа, и страна сможет на десятилетие отказаться от газового импорта, либо его значительно сократить. Огромные перспективы ожидают и другие страны, ведь общие запасы газа в газогидратной форме составляют более 20 тысяч трлн м3, что в 50 раз превышает все мировые запасы природного газа на суше — как обычного, так и в сланцевых толщах. Таким образом, японцы открывают перед человечеством новую энергетическую эпоху, облик которой сейчас даже трудно представить.

Гравитационная лампа Gravity Light

Это очередное подтверждение того, что все гениальное — просто. Когда надо было найти решение для беднейших стран мира, для которых и керосиновая лампа — достижение цивилизации, инженеры из компании Deciwatt обратили свой взор к старинным часам, которые уже несколько столетий идут, используя силу гравитации. Нужно лишь подтянуть вверх груз, и в следующие 25 минут будет гореть достаточно мощная LED-лампа; к системе можно подключить радио или заряжать телефон. Для нее не нужно солнечного света, она долговечная и очень дешевая в производстве.

Трехмерная ручка 3Doodler

Большинство современных гаджетов ослабляют наши креативные способности, а особенно тонкую моторику мышц рук, которая играет особую роль в развитии человеческого мозга. Ручка 3Doodler, созданная на средства, собранные по схеме краудфандинга, как раз развивает и наше пространственное воображение, и моторные навыки, необходимые для трехмерного рисования. Ну и это просто здорово — создавать своими руками фигурки, которые можно потом подарить. Можно чертить трехмерные диаграммы, создавать головоломки и даже утилитарные предметы. Вот уж воистину: нарисую дом и буду в нем жить — ну, по крайней мере для своего хомяка. Важно то, что «дудлер» не остался в одиночестве и создал целую волну клонов, — значит, изобретатели угадали, чего нам всем так не хватало.

Робот Atlas

Прошедший год был богат на новых роботов, а компания Boston Dynamics не раз удивляла и до этого. Но робот Atlas, которого разработчик показал летом, безоговорочно признан главным достижением индустрии — это пока абсолютный предел технологических возможностей современной робототехники. 90-сантиметровая гуманоидная конструкция может подниматься и спускаться по лестницам, карабкаться и цепляться руками за всевозможные предметы, уверенно ходить по россыпи камней размером до нескольких десятков сантиметров, балансировать на одной ноге, переносить различные предметы и манипулировать ими, сохранять равновесие при внешнем воздействии, а с помощью камер и лазерных сканеров анализировать окружающую среду в трех измерениях. Главное — это первый продукт бостонской компании с понятной невоенной специализацией: Atlas должен помогать людям в чрезвычайных ситуациях и в посткатастрофических условиях. А после того, как Boston Dynamics стала частью Google, у полезного «терминатора» ожидается совсем уж интересное будущее.

Argus II

Аппарат Argus II Retinal Prosthesis System, разработанный компанией Second Sight Medical Products, в этом году, как уверяют разработчики, доведен до состояния «рыночной эксплуатации» и отныне официально разрешен для использования пациентами старше 25 лет, сохранившими способность хоть немного различать свет. Устройство состоит из массива электродов и специальных очков с видеокамерой. В итоге электроды, которые необходимо хирургическим путем имплантировать в глаза пациента, передают электрические сигналы с камеры напрямую в зрительный нерв, минуя поврежденные клетки сетчатки. И хотя изображение получается низкого разрешения, этого достаточно, чтобы видеть препятствия на своем пути и ориентироваться в незнакомой обстановке. Цена высокая — $99 тысяч, но цель великая и ее оправдывает. В этом году Argus II успешно вживили двум обеспеченным пациентам в Саудовской Аравии.

Oculus Rift

Шлем Oculus Rift — первая по-настоящему удачная (пока на программном и технологическом уровне, рыночные перспективы станут понятны меньше, чем через год) разработка в области виртуальной реальности; один из немногих гаджетов, который перевернул потребительские представления о возможном. Причем революционная технология будет доступна за разумные деньги: ориентировочная цена шлема — $300. Лучшего будущего для видеоигр пока не придумали. Например, в университете Северной Каролины участникам теста, на которых испытывали шлем, предлагали пройти над виртуальной пропастью по узкой доске. Мозг испытуемых воспринимал бездну под ногами как настоящую, у них резко повышался пульс и появлялась дрожь в ногах. В декабре в Oculus Rift инвестировали $75 млн. Версия для массового рынка — Oculus Rift Consumer — планируется к выпуску в III квартале 2014 года.