Світ ще ніколи не змінювався настільки швидко, як тепер. І вже ніколи він не буде змінюватися настільки повільно. У 2018 було безліч важливих новин, які можуть фундаментально трансформувати наше життя. Platfor.ma відібрала серед своїх матеріалів ті серйозні, які, на нашу думку, заслуговували більшої уваги читачів. Ось ця десятка (повні новини – за посиланнями в підзаголовках).

Тест Тюрінга спробували замінити одним словом. Найлюдянішими стали «любов» і «какашка»

Тест Тюрінга – це перевірка, людина спілкується з тобою чи робот. Дуже важлива штука для оцінки якості штучного інтелекту. Зазвичай це виглядає як досить довге дистанційне спілкування, однак тепер науковці придумали інший спосіб. Тисяча людей за кілька етапів просто мали обрати найбільш людяні слова. Настільки людяні, що робот би їх просто не вибрав. Ну що, виграли «любов» і «какашка». Все логічно, ми, люди – такі.

Вчені вирахували, коли атмосфера стане непридатною для людини. Надто скоро

У 2018 було чимало невеселих новин про те, як саме нас усіх прикінчать кліматичні зміни. Ось, наприклад, дослідження кліматологів про те, що без протигазів по планеті можна буде тинятися хіба що найближчі років 200. А ще одна міжнародна група дослідників вважає, що у людства лишилось тільки 17 років на те, щоби вже не врятуватися, а просто сповільнити катастрофічні зміни. Ну і невелике (насправді грандіозне) підтвердження. Уявіть собі картинку Північного полюсу: завірюха, дикий холод, вітер. Що ж, у 2018-у ви могли ходити там у легкій курточці. Бо прямо під час полярної ночі температура на Північному полюсі перевищила норму на 30°C.

Пластикове сміття дісталося Маріанської западини – найглибшого жолоба Землі

Коли планета заводила собі людей, то навряд чи думала, що ми будемо псувати її найбільш вражаючі місця: Еверест і Маріанську западину. Про традицію залишати мотлох на вершині світу ви й самі все знаєте, а тепер ось і в найглибшому місці Землі є пластик. І це ж не окремий випадок – до того ж з’ясувалося, що Велика тихоокеанська сміттєва пляма в рази більша, ніж усі думали. Все це почалося з людини і в людині ж часто й закінчується. Бо разом із їжею ми з’їдаємо по 100 шматків пластику.

Визначили геологічний символ нашої епохи. Він вас здивує

А взагалі як нас запам’ятає планета, якщо мислити геологічними масштабами? Безліч бетону й металу можуть й не вціліти через мільйони років. Але є дещо, що, на думку міжнародної команди науковців, точно залишиться у вічності. Це курка! Аргументація – за посиланням у заголовку.

– Які у вас враження від конференції?

– До мене підходять люди і запитують деталі з приводу методик, якими ми користуємось. Чув дуже грамотні питання, і видно, що всі ці люди цікавляться наукою, вони в курсі останніх тенденцій. Дуже багато молоді. Дуже круто.

– Як світоглядно відрізняється наукова діяльність в Україні і США? Я не питаю про обладнання чи фінанси, а саме стратегічно у чому найбільша відмінність?

– Напевно, найбільша відмінність у стратегії фокусування. У Штатах є проект – певна задача, конкретна мета, на шляху до якої виконуються покроково завдання. За ними звітують, наприклад, щороку, якщо проект на 5 років, є чітка фінансова прив’язка групи до теми. Проекти часто фінансуються державою і важливо, щоб все було чітко. У певній мірі це схоже на роботу ІТ-компаній.

В Україні у цьому плані, з одного боку, більше свободи, з іншого – якщо у науковця не вистачає власної мотивації щось робити, то все може звестись до відсижування на роботі без певних результатів. Коли я працював в інституті Богомольця, то часто затримувався допізна, бо весь час щось потрібно було доробляти ввечері, і мені вистачало на це мотивації.

– У багатьох країнах, у Штатах зокрема, на популяризацію науки виділяються кошти, і ця діяльність вважається престижною. У нас все поки що або на волонтерських засадах, або це перетворюється на роботу, яку важко поєднувати з дослідженнями.

– Популяризація науки – це дуже важливо. У США при наукових установах є маркетинговий відділ, який постійно контактує з вченими, він знає особливості діяльності установи, і якщо, наприклад, має вийти якась стаття у престижному науковому журналі з достойними результатами, то цей відділ заздалегідь готує матеріали для спілкування з журналістами та роз’яснює сенс роботи суспільству.

Наука робиться за державні гроші – гроші платників податків, тому важливо давати їм інформацію про цінність та суть діяльності наукової установи. Звісно, при цьому необхідно враховувати, що інформація для різних верств має бути подана дещо різною мовою і для цього потрібні спеціальні компетентні «перекладачі», бо дуже багато питань вкрай складно пояснити неспеціалістам.  

– Напевно, це оптимальний підхід, і не дивно, що саме у США так багато всесвітньо відомих популяризаторів.

– Так-так, багато наукових установ мають свої сторінки у соцмережах, багато де є газети, радіо тощо. Всі зацікавлені у тому, щоб досягнення науки транслювались корректно та зрозуміло, і для цього випускають інтерв’ю з науковцями, тримають усіх у курсі тем, над якими працюють у лабораторіях. Важливо тримати цей зв’язок між суспільством та наукою.

– При неякісному перекладі з наукової мови на «побутову» з’являються інколи курйозні, а інколи й сумні помилки. Найяскравішим прикладом є моє улюблене «вчені виростили мозок». Одвічна плутанина між органами й органоїдами (скупченнями клітин, що відповідають за низкою параметрів певним органам) призводить до нескінченного «вирощування» всього підряд. Скільки б доповідей популярного формату я не робила про тканинну інженерію і дотичні галузі – все одно час від часу у ЗМІ ми читаємо подібні заголовки. І так, мені вдалось знайти згадку про те, що «Алекс Щегловітов виростив мозок». А чим ви насправді займаєтеся?

– О, ні! Ми не вирощуємо мозок, звичайно. Я розумію, чому люди так спрощують – бо це дійсно дуже складна тема і хочеться  якось дати уявлення про напрям, але потрібно все ж це робити корректно. Ми працюємо з органоїдами, які для спрощення часто називають тут, у американських матеріалах для ненауковців, «mini-brain» – тобто підкреслюють, що це щось дуже малесеньке й беруть у лапки, щоб не було асоціацій з повноцінним органом і думками про трансплантацію. Якщо людина, наприклад, не знає що таке кора мозку, то їй немає сенсу пояснювати деталі. Тому слово «міні» і лапки – рятують.

– На жаль, українською і російською ми часто бачимо «виростили мозок» без усіляких лапок.

– Це дуже сумно, бо, знов таки – ні-ні-ні, ми мозок не вирощуємо і без лапок такими висловами тут не розкидаються. Що ми насправді робимо – то це нейрональну тканину зі стовбурових клітин. І ми досліджуємо різні клітини у цій тканині: як вони з’являються із стовбурових клітин, як вони поєднуються одна з одною та як різні гени експресуються, проявляються у різних клітинах (чи не експресуються – наприклад, певні гени, що асоційовані з певною неврологічною або психіатричною патологією).

– Насправді це чудовий приклад того, що інколи необов’язково робити щось, що відповідає гучним заголовкам, бо реальна робота може бути ще більш захопливою і корисною. Моя мрія – щоб люди цінували наукові здобутки без перебільшень і прикрас, з усвідомленням краси від того, що реально робиться. Чим більше люди чують гіперболізацій, тим менше сприймають «натуральні» досягнення. Тому я за роз’яснення елегантності всього, що роблять науковці насправді, щоб знизити попит на суперсенсації.

– Згоден. Більше того, скажу, що наші розробки лише мають потенціал, якщо говорити про клінічний напрям. Але важливо висвітлювати і ті роботи, які ще не мають якогось прямого виходу на клінічний результат, але які є дуже перспективними.

Якби мене зараз запитали, чи вилікували вже щось за допомогою даних у нашому напрямку, я б сказав – ні. І потенційні відкриття ще попереду. Але перспективи є! Ми беремо людські клітини (а мозок людини і миші кардинально відрізняється, тому це вкрай важливо, і багато препаратів, що виправдали себе на тваринах, у лікуванні людей не дали очікуваного ефекту), створюємо органоїд, що дозволяє нам щось нове зрозуміти у фізіології, у процесах розвитку мозку саме у людини, і можемо прослідкувати за механізмами розвитку якоїсь хвороби. Тобто ми точно на шляху до чогось дуже цікавого і революційного, але поки що ще не у фінальній точці.

Передісторія. Уявімо кишкову паличку. У різних штамів цієї бактерії є різна кількість генів, але переважно їх 4200 – зовсім небагато. І з усім цим щастям паличка повинна вижити сама і ще й розмножитися. Зрозуміло, що вона ставиться до свого геному економно й абищо там не триматиме. Але у 1980-х роках під час розшифровування її геному вчені раптом знайшли, здавалося б, беззмістовну послідовність: мало того, що вона складалася з фрагментів ДНК, що повторювалися багато разів, так ще й нічого не кодувала.

Ці послідовності назвали CRISPR – Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (короткі паліндромні повтори, регулярно розташовані групами). У різних штамів бактерій ці послідовності відрізнялися. Що вони роблять, ніхто до кінця не розумів, але їх почали застосовувати як маркери: наприклад, компанія з виробництва ензимів і біопродуктів Danisco, щоб запобігти «крадіжці» цінних штамів молочнокислих бактерій для виготовлення закваски.

Прийшли 2000-і і вчені вирішили порівняти CRISPR-послідовності та вже наявні послідовності в ДНК-базах. Виявилося, що CRISPR схожі на геноми вірусів. Відкриття описали у кількох низькорангових журналах і ним ніхто не зацікавився. Тоді ж поруч з CRISPR-послідовностями виявили Cas-гени (Cas – CRISPR associated protein, або CRISPR-асоційований білок).

Група вчених зробила припущення, що білки групи Cas розпізнають вірус завдяки наборам CRISPR-спейсерів (унікальних послідовностей): як тільки РНК з CRISPR збігається з генним матеріалом вірусу, запускається «імунна реакція». Ба більше, у вже згадуваній компанії Danisco провели експеримент: у геном бактерії вбудували нову CRISPR – і вона стала стійкою до вірусу, геном якого повторювала ця CRISPR. Результати опублікували вже не абиде, а в журналі Science.

Проблема. Уся інформація про те, як функціонує наш організм, записана в генах. Літерами A, G, T, C позначають нуклеотиди, з яких складається ДНК. 6,4 млрд нуклеотидів – і навіть однієї помилки достатньо, щоб спричинити генетичне захворювання. Це і синдром Дауна, і серповидноклітинна анемія, і гемофілія, і рак, і ще дуже багато не таких відомих хвороб, спричинених мутаціями, які руйнують життя неймовірній кількості людей.

Ідея. У вчених виникла думка: чому б не боротися з генетичними хворобами, зігравши на випередження – змінюючи ДНК людини ще до народження? Серед групи білків Cas найбільш універсальним виявився Cas9. Для досягнення мети вирішили використати саме поєднання CRISPR і Cas9. І технологія не підвела.

Рішення. Експерименти з CRISPR–Cas9 успішно проводили на бактеріях та в умовах in vitro («у пробірці»), а у 2013 році технологія вийшла на новий рівень – CRISPR–Cas9 запрацював у клітинах еукаріотів (організмів, у чиїх клітинах є ядро – як у людей). А ще через два роки сталося те, що здавалося неможливим: китайські вчені опублікували статтю, де описали свій успішний експеримент з редагування геному людського ембріона. Їм вдалося виправити ген, який відповідав за бета-таласемію (синтез аномального гемоглобіну, що спричиняє анемію).

Якби ембріон вирішили розвивати далі, цілком могла б народитися здорова дитина. При цьому точність редагування була дуже низькою, наукова спільнота відреагувала неоднозначно. Але у 2016 році вчені з США звели вірогідність помилки редагування до нуля і всі визнали – тепер ми можемо змінювати геном людини. Це стало найбільшим науковим відкриттям останніх десятиліть. (Ми вже писали про те, які етичні проблеми ставить перед людством це відкриття.)

Технологія. Як працює CRISPR–Cas9? У живу клітину система потрапляє завдяки «упаковці» з нешкідливих вірусів, що дозволяють проходити крізь мембрани. ДНК людини – дволанцюгова спіраль, що складається нуклеотидів. РНК, що є в CRISPR–Cas9, називають «гідом» – місце, де має відбутися розрив (усього 20-30 нуклеотидів) вона впізнає завдяки комплементарності. Комплементарність – це здатність одних нуклеотидів (A, G) «впізнавати» інші (T, C) й утворювати з ними специфічні стійкі пари, що не дають «розплутатися» спіралі з двох ланцюгів ДНК.

За допомогою ферменту Cas9 зв’язки «розрізаються» і непотрібний фрагмент вилучається. Розрив відновлюється за рахунок природних процесів репарації ДНК під час поділу клітини (при диплоїдному наборі хромосом, коли в кожної є пара, яка підставить дружнє хромосомне плече допомоги) або ж правильний фрагмент ДНК вносять разом з системою CRISPR–Cas9 (при гаплоїдному наборі, коли кожна хромосома є тільки в одному екземплярі).

Що далі? Зараз різні системи CRISPR–Cas9 використовують у найрізноманітніших цілях: для затримки розвитку бокового аміотрофічного склерозу (хвороба, на яку страждав Стівен Хокінг), для лікування міодистрофії Дюшенна, раку, анемії та «очищення» від ВІЛу (елімінація – усунення вірусу з клітини). А завдяки CRISPR-Cas13 (з іншим білком групи Cas) учені навчилися «вимикати» гени.

За допомогою CRISPR–Cas9 відтворюють фільми, внутрішні органи свиней роблять придатними для трансплантації людині, диференційовані клітини перетворюють на стовбурові. Під дією технології «відредаговані» томати не потребують запилення для розмноження, а мурахи перестають реагувати на інших членів колонії, натомість обираючи самітне існування. Хоча до самого методу є багато запитань з етичної точки зору і називати його панацеєю ще рано, ми точно стали на поріг медичної революції та маємо шанс пересмислити усе людське існування.

Роми є чи не найбільш стереотипізованою спільнотою в Україні. Стереотипізація закріплюється у клішованих образах ще в українському фольклорі, сталих фразеологізмах, в обрядах. У переважній більшості художніх творів образ рома був символом непостійності, свободи, кочівництва, бунту, ошуканства. Іван Франко у статті «До історії українського вертепа XVIII ст.» описував цигана: «ласий на їду і легкий заробіток, самохвалько, злодійкуватий, брехливий і ворожбит».

До того ж, стереотипізація формується на побутовому рівні в родинах дуже рано, зазвичай у дітей від трьох років, фразами на кшталт: «Будеш себе погано вести, тебе циган в табір забере», «Якщо будеш тікати від мами, тебе вкрадуть цигани», «Не спатимете, цигани почують і заберуть вас».

Окрім міфу, що роми викрадають дітей, найпоширеніші стереотипи пов’язані зі словом «циган», що вже звучить як уособлення в собі цілої добірки ганебних суспільних явищ – від жебрацтва, шахрайства, продажу наркотиків з одного боку, і нестримної жаги до свободи – з іншого.

На іншому полюсі від криміналізованого – романтизований і містифікований образ ромів: неодмінно із притаманними запальною вдачею і свободолюбством, наївністю та екзотичністю.

Один із таких міфів свідчить про те, що у ромів є своя магія, яка передається століттями з покоління в покоління. Міф пов’язаний з картами таро, кришталевими кулями, таємничими магічними ритуалами… Крім того, є багато фільмів та художніх творів, в яких йдеться про прокляття циган.

Проте більшість забобонів спричинені незнанням ромів, які століттями жили ніби поряд, але ніби у паралельному світі. На Ромському радіо, що почало своє мовлення в Україні в 2015 році, ми напрацювали серію популярних матеріалів у рубрику «Спростовуємо стереотипи про ромів».

Колись був світ, в якому не було кави. Лише у XV столітті вона з’явилась у басейні Червоного моря і тільки у XVI почала поширюватися як суто турецький напій. Британці дізналися про неї у 1600-му році, коли один священик згадав каву у описі того, чим турки займаються у вільний час. У цьому, власне, найбільший парадокс цього напою. Він був принципово чужий європейській культурі, але при цьому сформував європейську наукову культуру завдяки кава-хаузам.

Вчені намагалися пояснити цей парадокс із кількох точок зору. З психологічної, кава – як будь-який наркотик – може стимулювати зв’язки між людьми. З економічної – купувати і продавати каву було вигідно. Однак яким чином кава, яка була абсолютно чужа Європі, стала настільки важливою? Варто зауважити, що через відсутність питної води Європа до XVIII ст. була перманентно п’яною. Пиво було не просто напоєм, яке п’ють в барах – воно було замінником прісної води.

На початку XVII ст. в Британії почала формуватися спершу маргінальна культура так званих віртуозів. Це були люди, які цікавилися дивними і екзотичними речами – тим, що прийшло з Індії, африканських країн, Отаманської імперії. Два найбільші представники, які сформували цей культ – це Томас Говард (був наближений до королівського двору, але через те, що висловлювався проти релігії, його звідти вигнали) та Френсіс Бекон (м’яко кажучи, він попався на корупції, через що його теж вигнали). Ці двоє говорили про одне й те саме: людина здатна розвивати себе, якщо вона буде звертати увагу на ті речі, які відрізняють її від усього іншого. Тоді з’явилася потреба пояснити, яким же чином можна цікавитися тим, що лежить за межами вашого розуміння.

У 1624-му році Френсіс Бекон пише невеличку роботу, яку він так і не закінчив, під назвою «Нова Атлантида». У ній він формує своє утопічне бачення того, яким чином може існувати подібне суспільство. У цьому трактаті Бекон вказує на одну цікаву річ: суспільство може існувати тоді, коли воно здатне накопичувати. експериментувати і формувати знання. Але для того, щоб робити останнє, потрібні особливі умови. Однією з них було створення спеціального приміщення – так званого храму Соломона, на кухні якого готуватиметься спеціальний напій.

В 1650-му році у Британії з’являється перший кава-хауз – місце, де спеціально розливають каву. Спочатку він був схожий на звичні для британців алко-хаузи. Найцікавіше те, як і де саме він виник. Це сталося в Оксфорді неподалік від університету – у місці, де можливий інтелектуальний діалог між студентами та викладачами. Відкрив його чоловік на ім’я Яків, і назвав його просто: «Ангел». Тому про перший кава-хауз так і кажуть: це ангел, якого відкрив Яків у Оксфорді.

На початку свого існування кава-хаузи використовувалися з лікувальними цілями. Френсіс Бекон, наприклад, пив каву від головного болю. Але студенти Оксфорду дуже швидко перетворили заклади на інтелектуальні клуби. Вже у 1652-му році кава-хауз з’являється у Лондоні.

Зараз ми б назвали це публічним простором – так, це був перший open space. Тоді вже була доволі сильна клубна культура – аристократи з аристократами, бідні в алко-хаузах. Але у кава-хаузах цієї соціальної сертифікації не було. Ти платив один пенні і спокійно пив каву – не мало значення, хто ти. Кава-хауз зруйнував межу між багатими і бідними, він перетворив філіжанку кави на спосіб дискусії між інтелектуалами.

Саме в таких кава-хаузах почалися збори Королівського наукового товариства. Справа у тому, що у той час наука була дуже слабенькою. В університетах вона зводилася до переписування та переказування творів Арістотеля. У викладачів та студентів виникла потреба десь збиратися та обговорювати різні наукові винаходи та цікавинки. З цим пов’язано те, що кава-хаузи, які найбільше для цього підходили, почали виникати біля книгарень.

З великої відстані наша Сонячна система виглядає порожньою. Якщо помістити її в кулю, достатню для того, щоб у неї вписалась орбіта найвіддаленішої планети — Нептуна, — то об’єм, зайнятий Сонцем зі всіма планетами та їхніми супутниками, становитиме трохи більше однієї трильйонної частки всього цього простору. Але там зовсім не порожньо — простір між планетами заповнений всілякими кам’яними брилами, уламками, камінцями, крижаними кулями, пилом, потоками заряджених часток і запущеними в далечінь космічними зондами землян. Простір також пронизаний грізними гравітаційними та магнітними полями.

Міжпланетний простір настільки не порожній, що Земля під час своєї орбітальної подорожі на швидкості 30 км/с прокладає свій шлях крізь сотні тонн метеорних тіл на день — щоправда, переважно вони не більші за піщинку. Майже всі такі об’єкти, з якими зустрічається наша планета, згоряють у верхніх шарах земної атмосфери, врізаючись у повітря з такою енергією, що це космічне сміття просто випаровується на місці. Еволюція крихких біологічних видів Землі, у тому числі нашого, стала можливою під цим захисним екраном. Більші метеороїди, розміром десь як м’ячик для гольфу, нагріваються швидко, але нерівномірно. Перш ніж випаруватися, вони часто розбиваються на багато менших уламків. У ще більших тіл поверхня спалюється, але решта тіла успішно дотягує до земної поверхні, де потім знаходять ці метеорити. Здавалося б, на сьогоднішній момент, здійснивши 4,6 мільярдів обертів навколо Сонця, Земля повинна була «пропилососити» все можливе сміття на своєму орбітальному шляху. Та насправді раніше бувало й набагато гірше. Протягом перших півмільярда років після утворення Сонця та його планет на Землю звалювалося так багато різного непотребу, що тепла від енергії цих постійних зіткнень вистачало, аби розігріти атмосферу Землі та розплавити кору нашої планети.

Зіткнення з одним особливо великим шматом космічного сміття спричинило утворення Місяця. Проби місячного ґрунту, що їх доставили на Землю астронавти «Аполлонів», свідчать про неочікуваний дефіцит на Місяці заліза та інших елементів із високими масами. Це вказує на те, що Місяць, швидше за все, складається з речовини, вирваної з бідної на залізо земної кори та мантії внаслідок косого удару Землі із протопланетою розміром десь як Марс, яка збилася зі свого шляху. Після цього зіткнення викинуті на земну орбіту уламки сконцентрувалися, щоб сформувати наш чудовий і не надто щільний супутник. Не рахуючи цього важливого інформприводу, період важкого бомбардування, який Земля пережила в роки свого дитинства, не був чимось унікальним серед решти планет та інших великих небесних тіл Сонячної системи. Вони також зазнали ушкоджень, і позбавлені повітря, а значить і ерозії, поверхні Місяця та Меркурія зберегли до нашого часу значну частину свідчень цього періоду — у формі кратерів.

З часів формування Сонячної системи лишилися не тільки «шрами» на планетах, але й брили та уламки найрізноманітніших розмірів у навколишньому міжпланетному просторі, викресані з Марса, Місяця та Землі внаслідок зіткнень на високих швидкостях. Комп’ютерні симуляції таких метеоритних імпактів наочно показують, що поверхневе каміння поблизу ударних зон може здійматись нагору з достатньою швидкістю, щоб подолати гравітаційні пута рідної планети. З огляду на те, скільки ми відкриваємо на Землі метеоритів марсіанського походження, можна зробити висновок, що щорічно на Землю прилітає близько тисячі тонн марсіанських порід. Імовірно, така сама кількість порід досягає Землі з Місяця. У ретроспективі виходить, що нам не обов’язково було везти зразки місячного ґрунту з самого Місяця. Чимало з них прибувають до нас власним ходом, хоча і не з нашої волі, і ми ще не знали цього під час реалізації програми «Аполлон».

Більшість астероїдів Сонячної системи живуть і працюють в головному поясі астероїдів — порівняно пласкій зоні між орбітами Марса та Юпітера. За традицією, першовідкривачі можуть називати свої астероїди так, як їм заманеться. Художники зазвичай зображують пояс астероїдів як широке кільце у площині Сонячної системи, захаращене звивисто розкиданими каменюками. Насправді ж сукупна маса поясу астероїдів становить менше 5 % маси Місяця, яка, зі свого боку, заледве перевищує 1 % маси Землі. Такий обсяг може здатися несерйозною дрібницею. Але накопичені збурення орбіт постійно відтворюють підмножину потенційно небезпечних астероїдів — їх кількість, можливо, сягає кількох тисяч, чиї ексцентричні (витягнуті за формою) траєкторії перетинаються з орбітою Землі. Простий розрахунок показує, що більшість із них може впасти на Землю протягом найближчих ста мільйонів років. Ті, що розміром більше одного кілометра, вдарять по поверхні з енергією, достатньою, щоб дестабілізувати екосистему Землі та загрожувати вимиранням більшій частині сухопутних земних видів.

Це було б кепсько.