Научные прорывы-2011: российская версия

Фото: ИТАР-ТАСС

Физика: плащ-невидимка и мини-коллайдер

Заместитель главного редактора журнала "Наука и жизнь", кандидат технических наук Дмитрий Зыков считает, что главным достижением российских физиков в уходящем году стала работа по созданию так называемых метаматериалов. Правда, эксперт сделал оговорку: эксперименты ведутся уже несколько лет, но только сейчас стало возможным говорить о серьезных успехах.

"Особенно хочется отметить работу Сергея Никитова в Саратовском университете. Метаматериалы – это "писк" в современной физике, оптике, совершенно феноменальная вещь. Вероятнее всего, в ближайшее время они смогут изменить электронную технику и оптику до неузнаваемости", - отметил Д.Зыков.

Как рассказал эксперт, созданные метаматериалы обладают отрицательным индексом преломления, то есть способны отклонять падающие на них лучи света. "Это материалы, у которых неожиданные кристаллические свойства, неожиданные свойства по проводимости и они могут менять их очень быстро и, самое главное, управляемо", - уточнил он.

Вполне возможно, что эти разработки помогут сделать реальностью то, что когда-то считалось фантастикой. Например, ткани, созданные с использованием метаматериалов, позволяют изменять направление световых лучей таким образом, что наблюдатель не видит человека, одетого в такой костюм.

Доктор физико-математических наук, профессор МГУ Андрей Савельев-Трофимов важнейшим событием года назвал прорыв в разработке лазерно-плазменных ускорителей электронов.

Как рассказал профессор, российские ученые в лаборатории МГУ совместно с Физическим институтом им.Лебедева РАН создали собственную модель лазерного коллайдера – приблизительного аналога его Большого "предка".

"Главное преимущество нашей установки – ее компактный размер. Для ускорения электрон преодолевает небольшое расстояние. В лазерном коллайдере удалось получить энергию электрона в 1 ГэВ на отрезке 1 см", - рассказал А.Савельев-Трофимов.

Как уверяет ученый, мини-коллайдер поможет решению многих научных задач. Новая установка может использоваться в астрофизике для моделирования процессов Вселенной - вспышек сверхновых звезд или ударов метеоритов по планетам.

Химия: экономичная нанонефть и супервыносливые сплавы

По мнению вице-президента Российской академии наук Сергея Алдошина, главным итогом года в области химии стали полученные нашими учеными технологии глубокой переработки нефти и газа.

"Технологии, которые сейчас созданы в Академии наук, прежде всего - в Институте нефтехимического синтеза, в институте академика Пармона, позволяют увеличить глубину переработки нефти до 95%, используя самые современные нанокатализаторы. Мы сейчас много говорим о наноматериалах, но редко эти разговоры действительно имеют отношение к наноуровню", - рассказал ученый.

По словам С.Алдошина, полученные технологии являются очень экономичными и снижают количество вредных выбросов в окружающую среду.

"Они позволяют получать либо топливо прямо на месте, либо аналоги синтетической нефти и таким образом экономить сырье, которое сейчас сжигается. Продукты этого сжигания составляют 12% всех вредных веществ в атмосфере. Кроме того, это 15 млрд долларов, в буквальном смысле слова пущенных на ветер, ежегодно", - подчеркнул академик.

Важнейшим достижением наших ученых эксперты назвали успехи в создании композитных материалов для авиации и космической техники. Как рассказал С.Алдошин, ученые долгое время стремились создать элементы турбин из таких сплавов, которые смогут работать при температурах больше 1 100 градусов. "Сплавы и композитные материалы, которые получены в институте металлургии при Академии наук, работают при 1300 градусов. Это прорыв в создании авиационных материалов", - заявил академик.

Д.Зыков также отметил работу Института авиационных материалов. "Они не любят вслух произносить и хвастаться, но вот они сейчас создали новые сплавы, которые работают при очень высоких температурах. Там рабочая температура - за 1,5 тыс. градусов", - рассказал он.

По словам эксперта, разработки позволяют создавать самолеты пятого и даже поколения "пять плюс", т.е. те, которые "летают с очень высокими скоростями, гораздо больше трех звуковых скоростей".

"Нам почему-то кажется, что лучшую авиацию делают сейчас в Америке, в худшем случае - в Европе, а это на самом деле не так", - заключил Д.Зыков.

Биология: человек Денисов и "ген иммунитета"

Профессор факультета молекулярной биологии и биохимии американского университета Ратгерса, заведующий лабораториями в Институте молекулярной генетики РАН и в Институте биологии гена РАН Константин Северинов считает самым главным научным прорывом года открытие нового, неизвестного ранее человеческого вида.

Как рассказал К.Северинов, в 2008г. российские ученые Анатолий Деревянко и Михаил Шуньков во время раскопок в пещере Денисова в Алтайском крае обнаружили небольшой фрагмент фаланги человеческого пальца. Расшифровка генома была сделана экспертами лаборатории немецкого Института эволюционной антропологии им.Макса Планка, результаты объявлены в этом году.

"Молекулярными методами было доказано, что хрупкая человеческая косточка принадлежит человеку, принадлежащему к неизвестной ранее эволюционной ветви, отличной как от кроманьонцев, так и неандертальцев. Судя по всему, данная ветвь ведет происхождение из Африки, откуда новый вид мигрировал в промежутке между миграцией homo erectus и предком неандертальцев homo heidelbergensis", - рассказал К.Северинов. Пока нового собрата современных людей называют Денисовым - в честь пещеры, где были обнаружены его останки.

В свою очередь Д.Зыков итогом года назвал достижения области расшифровки генома человека. "Хоть геном человека давно расшифрован, наши ученые по-прежнему продолжают делать открытия. Интересна работа, которой занимается Юрий Котелевцев в Эдинбургском и Пущинском государственном университетах. Он сумел создать модель генетической устойчивости к заболеваниям. Конечно, не он один этим занимается, но в нашей стране это одна из самых заметных личностей в этой области", - отметил он.

Как рассказал Д.Зыков, распространенный подход к человеческой генетике – создание модели заболевания, т.е. когда ищется ген, который отвечает за возникновение болезни. Наши генетики сумели найти ген, который отвечает за устойчивость к болезни.

"По всей видимости, это новая медицина, которая рождается сейчас у нас на глазах", - подчеркнул эксперт.

Медицина: "волшебная" молекула и реактивное восстановление памяти

Как заявил С.Алдошин, главное достижение российской медицины в уходящем году – создание новых инновационных препаратов. "В частности, в Академии наук создаются вещества, которые становятся заделом таких инновационных препаратов. Для лечения рака, сердечных и других заболеваний", - отметил академик.

Прежде чем создать сами активные вещества, ученым предстоял долгий период исследований. "На основе фундаментальных исследований была изучена структура активных центров протеинов, которые фиксируют молекулу NO. Было показано, что эта молекула, которая отвечает в организме за регуляторные процессы, за защитные механизмы. И от того, когда и в какой момент она образуется, зависит наша реакция на различные факторы воздействия", - рассказал С.Алдошин.

Результаты этих исследований были положены в основу создания инновационных лекарств, которые обладают противораковой активностью, препятствуют образования метастазов.

"Другой пример – создание нейропротекторных препаратов для лечения, например, болезни Альцгеймера. Создан препарат, который может улучшать память. И его применение на животных даже через четыре часа после введения позволяет восстановить память", - рассказал академик.

В общей сложности, заключил С.Алдошин, ученые РАН по итогам года могут предложить "три-четыре десятка препаратов, которые готовы выйти на уровень клинических испытаний".