Компьютер выиграл миллион долларов

Гравитационные волны, искусственный интеллект и открытие экзопланеты возглавили хит-парад достижений науки 2016 года

Мода на рейтинги и хит-парады не обошла и науку. Самые авторитетные журналы Nature и Science назвали лучшие работы 2016 года. Самые громкие, конечно, совпали. Безусловный фаворит - это открытие гравитационных волн учеными из коллаборации LIGO. Несомненно, оно станет выдающимся событием в науке первой половины XXI века и удостоится "каскадом" Нобелевских премий. Кстати, сотрудники Nature оказались оракулами. Еще в начале года они предсказали, что ученым удастся поймать неуловимые гравитационные волны. И если бозон Хиггса физики называют частицей Бога, то гравитационные волны - Священным Граалем космологии.

Эти волны были предсказаны Общей теорией относительности Эйнштейна. С тех пор прошло 100 лет, но их так и не удавалось зарегистрировать. Они настолько слабы, что самые сложные, дорогие, изощренные приборы были бессильны. Порой закрадывалось сомнение, а не ошибся ли великий Эйнштейн? Может, их вообще не существует? Потребовались многие годы, чтобы создать приборы с фантастической чувствительностью. При длине плеча антенны в 4 километра они поймали отклонение в 10 минус 19-й степени метра. Это в 10 тысяч раз меньше атомного ядра. Сегодня это предельная точность измерения, которую до сих пор удавалось достичь на Земле.

Второе место в списках журналов отведено Демису Хассабису - разработчику компьютерной программы AlphaGo, выигравшей матч у корейца Ли Седоля, который почти десять лет является чемпионом мира по игре в го. Приз в миллион долларов получил не человек, а искусственный интеллект.

Эту победу компьютера можно назвать революцией в области искусственного интеллекта. Если в шахматах уже давно повержены лучшие гроссмейстеры, которые признали, что не могут тягаться с машиной, то игра в го оставалась последней крепостью человека, которую компьютер не мог взять. В отличие от шахмат, где все решает способность просчитывать на максимальное количество ходов вперед, в го в принципе невозможно перебрать все варианты. Каждый ход имеет 200 вариантов, а всего их больше, чем атомов во Вселенной.

Как же компьютеру удалось разгромить чемпиона, если его очевидное преимущество - способность считать со скоростью в миллиарды операций в секунду - в игре го мало помогает? Авторам искусственного интеллекта удалось, казалось бы, невозможное: у их детища появилась интуиция. Именно это особенно поражает и асов го, и специалистов программирования. Программа AlphaGo создана на основе нейронных сетей, которые имитируют структуру мозга человека. Сеть соединяет между собой сотни простых процессоров.

Бозон Хиггса ученые называют частицей Бога, а гравитационные волны - Священным Граалем космологии

Третьим призером оба журнала выбрали открытие самой ближайшей к Земле экзопланеты Проксима b. Она находится от нас на расстоянии всего в 4,3 светового года. Ее расположение относительно своей звезды идеально, чтобы иметь жидкую воду. А это уже дает надежду, что экзопланета обитаема. Прояснить ситуацию ученые попытаются в 2018 году, когда в космос будет запущен мощный космический телескоп имени Джеймса Уэбба.

А дальше каждый журнал пошел своим путем, выбрал своих "героев". Nature отметил работу врача Селины Турчи, которая занимается вирусом Зика. Доселе малоизвестный вирус в конце прошлого года произвел на Земле настоящий переполох, вызвав международную пандемию. Проблема состояла в специфике вируса. Он может распространяться, долгое время не выдавая явных симптомов. А потому сложен для выявления. Но Селина Турчи обратила внимание, что по какой-то причине у детей резко выросло число случаев редкого заболевания микроцефалии. У них значительно уменьшался череп и головной мозг. Это открытие стало наводкой для поиска связи между Зикой и анатомическими аномалиями. Оказалось, что вирус напрямую атакует клетки, принимающие участие в развитии мозга, существенно замедляя его рост. К настоящему моменту лекарства от вируса Зика не существует, ведутся клинические испытания вакцины на основе ДНК.

Конечно же, в список попала уже ставшая знаменитой технология CRISPR/Cas9 по редактированию геномов. Самым громким ее достижением, по мнению Nature, стала работа китайских ученых, которые впервые применили ее для лечения пациента с агрессивной формой рака легких. У него взяли клетки, выключили в них один из "плохих" генов, затем отредактированные гены ввели в организм пациента. Ученые считают, что такая операция поможет человеку побороть рак.

Science выделил метод расшифровки генома, который совсем скоро будет применяться повсеместно, благодаря созданному в этом году портативному устройству. Расшифровка генома на нем занимает всего несколько часов, что делает устройство незаменимым, например, для срочной постановки диагноза и вспышках заболеваний. Ученым удалось секвенировать геномы многих вирусов, микробов кишечника и даже человека. Методом воспользовались даже космонавты на МКС, секвенировав геномы почвенных бактерий.

Вообще в уходящем году наблюдался бум генетических исследований. Геномный анализ помог установить, что большинство людей, живущих за пределами Африки, произошло от гоминид, обосновавшихся здесь всего лишь одной из волн миграции - все данные более ранних миграций оказались "затерты" последней. Австралия, как выяснилось, заселялась всего один раз, причем генетические линии предков местных жителей, как и европейцев, отделились от африканцев около 70 тысяч лет назад. Еще одно исследование показало, что около 2 процентов генома жителей Папуа - Новой Гвинеи принадлежит ранее неизвестному виду гоминид.

Отметил Science и ученых, которые, экспериментируя со стволовыми клетками, создали в лаборатории мышиные яйцеклетки. Когда они созрели, ученые оплодотворили их и имплантировали самкам. И хотя только три процента эмбрионов выжили, но из них выросли полностью здоровые мыши. Развитие технологии позволит создать новые возможности для искусственного оплодотворения.

[link]