Иван СЕМЕНОВ, редактор:

2020 год выдался весьма сложным во многих отношениях. И возможно, именно научным исследованиям здесь стоит отвести особое место. Об этом мы и порассуждали в разговоре с научным редактором телеканала «Наука» Иваном Семеновым.

– По завершении каждого года принято подводить его итоги. Какие, на ваш взгляд, самые заметные открытия и разработки в научной области были сделаны в 2020 году?

– Обзор научных итогов такого непростого года, каким оказался 2020-й, хочется открыть с чего-нибудь максимально приятного. Так что начнем с котиков…

– Неожиданно! А какое они имеют отношение к науке?

– Как ни странно, имеют! В Перу на знаменитом плато Наска, на склоне холма, археологи обнаружили изображение гигантского кота, которому более 2 тысяч лет. Такие контурные рисунки называются геоглифами (от греческих слов «земля» и «резьба»). Как известно, ранее на том же плато было найдено множество огромных контурных изображений животных, птиц, фантастических фигур… Но вот на таком довольно крутом склоне геоглиф обнаружен впервые.

Есть множество версий о том, кто и для чего создавал эти огромные рисунки, вплоть до того, что изображения оставлены инопланетной цивилизацией. Но большинство археологов считают, что их авторы – представители неведомого племени южно­американских индейцев, от которого не осталось письменных памятников. Скорее всего, люди изображали своих богов или тотемных основателей семейных родов такими большими, чтобы божества хорошо могли разглядеть свои «портреты» с небес. Кстати, по контурам рисунков, судя по всему, периодически устраивались ритуальные шествия с жертвоприношениями.

Отдельный вопрос – к какому биологическому виду принадлежало это кошкообразное животное, ведь домашних котов у древних индейцев Южной Америки не имелось. Ученые предполагают, что геоглиф изображает какую-то из малых диких кошек Нового Света, например оцелота. Он вполне мог являться для племени тотемным животным.

– А какие новости по другим научным направлениям? Например, если взять космическую сферу?

– В прошлом году у человечества появилась максимально подробная и точная карта Вселенной в рентгеновском диапазоне. Ее удалось составить по первым результатам работы телескопов ART-XC (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия), установленных на борту российской астрофизической обсерватории «Спектр-РГ». Обсерватория была выведена в космическое пространство в 2019 году, она располагается в одной из так называемых точек Лагранжа, где уравновешены солнечная и земная гравитация.

Изучать Вселенную в таком диапазоне с Земли, увы, невозможно: атмосфера планеты защищает нас от жестких рентгеновских лучей. А карта Вселенной в рентгене была очень нужна астрономам. С ее помощью, например, можно будет путешествовать среди звезд так же уверенно, как мы ездим по земным дорогам, руководствуясь спутниковой навигацией.

Еще одно заметное событие в области освоения космоса произошло 30 мая прошлого года. В 19.22 по Гринвичу с 39-го стартового комплекса космоцентра имени Кеннеди во Флориде стартовала тяжелая ракета Falcon 9 с пилотируемым кораблем Crew Dragon. На следующий день астронавты НАСА Роберт Бенкен и Дуглас Хёрли благополучно достигли Международной космической станции.

Справедливости ради надо заметить, что в 2020 году на МКС побывал 21 человек, и большинство из них были доставлены на орбиту российскими ракетами-носителями «Союз». Почему же весь мир следил за майским стартом как за финалом футбольного чемпионата? Дело в том, что большая космонавтика окончательно перестала быть прерогативой больших государств. В игру успешно вступила частная компания Илона Маска SpaceX. А развитие частной инициативы в какой-нибудь области, как следует из элементарных законов экономики, приводит к конкурентной борьбе и поиску наиболее успешных и выгодных решений. SpaceX уже научилась вторично использовать до 80% оборудования, улетающего с Земли на орбиту.

Таким образом, ушедший год стал той вехой, после которой частная инициатива в освоении космического пространства перестала казаться чем-то фантастическим. И кто знает, может быть, лет через тридцать мы будем садиться за штурвал собственного космического корабля, как сейчас за руль своего личного автомобиля!

– А есть ли что-то новое в сфере геологии или палеонтологии, например?

– В ушедшем году у палеонтологов и геологов появились новые данные о том, от чего же примерно 66 миллионов лет назад вымерли гигантские рептилии, сухопутных представителей которых мы называем динозаврами.

Возможных причин Великого мел-палеогенового вымирания называют множество. Одна из версий – столкновение Земли с гигантским астероидом или падение нескольких крупных метеоритов. Другой сценарий предполагает изменение климата в результате взрыва сверхновой звезды или мощного гамма-всплеска, то есть сильнейшей вспышки жесткого излучения в ближнем космосе.

Но вот в 2020 году ученые из итальянского университета Падуи провели анализ углекислого газа магматического происхождения, обнаруженного в базальтах Центрально-Атлантической магматической провинции, и это стало весомым аргументом в пользу третьей гипотезы – вулканической! Судя по всему, извержение супервулкана на территории современной Индии внесло весомый вклад в изменение климатических условий на планете. При этом метеорит, упавший в районе полу­острова Юкатан, в определении судьбы динозавров тоже, по-видимому, поучаствовал… Сильнейший парниковый эффект и резкое закисление океанских вод не оставили гигантским рептилиям шансов на жизнь. И все же некоторые некрупные крылатые динозавры сохранились. По современным представлениям, их прямыми потомками является… весь биологический класс птиц! Зимой им живется нелегко. Устройте в своем дворе кормушку для выживших динозавров!

– Давайте перенесемся из эпохи динозавров в наш ХХI век. Как насчет достижений в сфере искусственного интеллекта?

– И здесь есть о чем сказать. В самом конце ноября о своей очередной победе заявила международная корпорация DeepMind, которая вот уже десять лет занимается развитием систем искусственного интеллекта. На этот раз нейросеть под названием DeepMind AlphaFold научилась с большой точностью предсказывать пространственную структуру белковых молекул.

Эту задачу многие ученые называют величайшей проблемой биохимии. Ведь существование любых организмов – даже огурца или кишечной палочки – определяется белками, от них зависит генетический код. А все остальные вещества – жиры, углеводы и т. п. – синтезируются уже при помощи белковых молекул. При этом различных составных «кирпичиков» – аминокислот, из которых состоят все белки, на сегодняшний день известно всего 20 штук. Но в состав одной белковой молекулы их может входить десятки тысяч. Получается огромная полимерная цепочка, которая определенным образом закручивается в пространстве. Процесс этого закручивания настолько сложен, что надежно предсказать пространственную структуру белка невозможно даже силами современных суперкомпьютеров, работающих по традиционным алгоритмам.

Однако программисты DeepMind создали обучаемую нейросеть, которая как бы моделирует работу человеческого мозга. Изучив состав 170 тысяч известных белковых молекул, эта система научилась по аналогии предсказывать пространственную структуру новых белков с точностью около 90%. Это достижение трудно переоценить! Надежное моделирование пространственной структуры белков позволит предсказывать их свойства и откроет новые страницы в химии, биологии, фармакологии и других науках.

– Мы поговорили о наиболее заметных научных достижениях ушедшего года. А какие из них освещались вашим телеканалом? По какому принципу вы подбираете темы, научных экспертов? С кем из экспертов постоянно сотрудничаете?

– Мы очень внимательно следили за работой орбитальной обсерватории «Спектр-РГ», о которой я рассказал выше. Это уникальный международный проект, и вызывает искреннее восхищение, как аппарат, находящийся в 150 миллионах километров от Земли, смог за год дважды «сфотографировать» всю Вселенную в рентгене. Открытия, которые будут сделаны на основании этих данных, только на подходе, но уже можно, например, сказать, что гигантская черная дыра в центре нашей родной Галактики живет гораздо более активной жизнью, чем астрофизики считали ранее…

Также мы в прямом эфире нашего канала транслировали запуск к МКС корабля Crew Dragon. Особой интригой при этом, конечно, являлось, удастся ли посадить первую ступень ракеты Falcon 9 на океанскую платформу. И это удалось!

Конечно, в 2020 году мы огромное внимание уделяли коронавирусу. Со всех сторон – от эпидемиологии до социальной психологии. Программу с самыми свежими научными данными по ковиду мы выпустили под самый Новый год. Она называется «Год с ковидом. 13 проклятых вопросов». Ее можно найти на нашем YouTube-канале. А еще многие наши программы можно посмотреть в приложении для мобильных устройств «Моя планета».

Вообще единого принципа подбора тем на канале у нас нет, как нет и единого образа нашего зрителя. Разные линейки наших программ мы делаем с разными прицелами. Есть, например, цикл «Научные сенсации», освещающий самые передовые научные достижения. А есть «Просто физика», где мы, по сути, рассказываем о физических явлениях, изучаемых в школе, но в максимально яркой и привлекательной форме.

Что касается подбора экспертов – мы работаем с ведущими специалистами в своих областях, но также не забываем о том, что молодым ученым часто удается совершить настоящие научные прорывы. Например, в фильме «Не просто грибы» мы рассказываем о замечательном стартапе молодой исследовательницы, придумавшей, как при помощи грибного мицелия можно бороться с карстовыми провалами в городах.

– Кого бы вы назвали учеными года и почему?

– Конечно, было бы огромной несправедливостью не назвать учеными года всех вирусологов, эпидемиологов, иммунологов, представителей других специальностей, которые помогают человечеству справиться с пандемией. Например, молекулярные биологи и генетики отследили огромное число мутаций коронавируса, чем помогли в разработке лекарств и вакцин. Отдельно хочется отметить работу российских, китайских, британских, американских ученых, создавших в уникально короткие сроки в тяжелейших условиях работы действенные и очень сложные генно-модифицированные вакцины против Sars-CoV-2.

Даже социологи, антропологи и психологи внесли свой весомый вклад в общий научный «коронавирусный котел». Ведь у людей изменились привычные модели жизни, и надо было понимать, как помогать им с этим справиться. Очень многие из них стали участниками передачи «Вопрос науки» на нашем канале.

– Повлияла ли, по-вашему, на научную жизнь в мире пандемия коронавируса и каким образом?

– 2020 год оказался очень проблемным не только для здоровья людей, но и для многих отраслей экономики. Научная жизнь тоже испытала на себе удары коронавирусной инфекции. Оказались отменены многие международные конференции. Участников глобальных проектов карантинные меры заперли в границах их государств. Не состоялись очень многие важные экспедиции… И все же коронавирусу не удалось остановить научный поиск. Что видно хотя бы по тем научным достижениям, которые мы выше перечислили.

– Отличается ли 2020 год по научным итогам от предыдущих лет? В чем отличия, если они есть?

– В ушедшем году по понятным причинам сильно пострадала исследовательская полевая наука во всех областях знаний. Но, с другой стороны, очень сильно продвинулись цифровые и компьютерные отрасли. Задумайтесь хотя бы, с каким количеством новых средств коммуникации, позволяющих дистанционно учиться, учить и общаться, ознакомились лично вы.

Очень характерным признаком этого года стало внедрение ударными темпами в развитых странах средств цифровой коммуникации стандарта 5G. И очень тревожно и показательно то, что именно сети 5G оказались в центре процесса, который социальные психологи, антропологи и фольклористы назвали инфодемией, то есть лишенной логики панической реакцией на плохие новости.

– По-вашему, какие научные разработки, начатые в 2020 году, получат свое развитие в ближайшее время?

– Некоторые очень перспективные области науки сейчас находятся «на грани» – в них либо совсем недавно начало происходить что-то значимое, либо вот-вот должен произойти важнейший прорыв. К числу первых я бы отнес все разработки искусственного интеллекта на основе нейросетей и методы геномного редактирования типа CRISPR/CAS9. Второе – это работа над созданием квантовых компьютеров.

Отдельно хочется упомянуть работы по климатологии, физической географии, гляциологии и биосферной экологии. Надеюсь, что настанет момент, когда сильные мира сего начнут обращать внимание на предостережения ученых, касающиеся климатической и экологической обстановки на планете, чтобы у будущих поколений был шанс появиться на свет на Земле, а не на «второй Венере»…