Відкриття, що визначили світ XX століття і здатні змінити XXI століття

ВІДКРИТТЯ, ЩО ВИЗНАЧИЛИ СВІТ ХХ СТОЛІТТЯ

І ЗДАТНІ ЗМІНИТИ ХХI СТОЛІТТЯ

 

         Багато видатних відкриттів відбуваються випадково. Для генія залишається лише помітити те, що бачать усі, але проходять повз. Адже яблука падали на голову людям і до Ньютона, а Архімед не був першим серед людей, що приймали ванну. Але тільки перший відкрив основоположні закони фізики, а другий – без складних аналізів зміг визначити фальсифікацію золотої корони Герона.

         Класичний приклад таких випадкових спалахів геніїв – відкриття першого антибіотика – пеніциліну – в 1928 р. Воно відбулося завдяки звичайній неохайності. На відміну від своїх акуратних колег шотландський бактеріолог Олександр Флемінг не викидав використані чашки з бактеріями по 2-3 тижні і брався за прибирання тільки тоді, коли на лабораторному столі їх уже нікуди було ставити. Одного разу одна з чашок покрилася синьо-зеленою цвіллю. На здивування дослідника, цей самий «бруд» убив усі стафілококи, що знаходилися в чашці. Так був відкритий перший антибіотик – пеніцилін. Спочатку його виділяли безпосередньо з цвілі, а потім почали отримувати синтетичним шляхом.

         Інша щаслива випадковість – відкриття російським хірургом Миколою Коротковим звукового методу вимірювання артеріального тиску, що поклало початок вченню про гіпертонічну хворобу. Навряд чи є інше відкриття, яке сьогодні так широко використовується в медичній практиці. Адже метод Короткова – це найпростіший механічний тонометр, який сьогодні є не тільки у кожного лікаря, але і майже в кожному будинку. Це трапилося під час російсько-японської війни 1904 р. Молодий хірург добровольцем відправився на фронт, поставивши за мету зменшення кількості інвалідів серед тяжкопоранених солдатів. Але як ще до операції зрозуміти: можна перев'язувати кінцівку з пошкодженою артерією або вона омертвіє після перев'язки і її доведеться ампутувати? Вислуховуючи судини поранених фонендоскопом, Коротков виявив незрозумілі звуки, які при стисненні і ослабленні манжети на кінцівці чергувалися строго закономірно. Саме це чергування звуків і лягло в основу нового методу вимірювання тиску в людини.

         Інший прилад – кардіостимулятор, що зберігає сьогодні життя мільйонам людей із захворюваннями серця, був винайдений взагалі помилково. У 1941 році інженер Джон Хоппс на замовлення ВМФ США проводив дослідження з метою знайти спосіб максимально швидко обігріти людину, яка довго пробула на морозі або в холодній воді. Він спробував використовувати для розігрівання високочастотне випромінювання і випадково виявив, що серце, котре перестало битися через переохолодження, можна знову запустити електричними розрядами. На основі відкриття Хоппса в 1950 р. був створений перший кардіостимулятор.

         Сьогодні медики вже не уявляють лікування цілого ряду хвороб серця і судин без препаратів під назвою «інгібітори АПФ», які перешкоджають звуженню судин і за рахунок цього знижують артеріальний тиск. А з'явилися вони завдяки кровожерливості гадюк. А точніше завдяки найотрутнішій бразильській змії жарараки. Бразилець Серхіо Ферейра помітив, що в укушених тварюкою раптово і дуже сильно знижується кров'яний тиск. У 1965 р. він виділив із отрути змії речовини, які блокували один важливий фермент, що бере участь у регуляції тонусу судин (той самий так званий ангиотензинперетворюючий фермент – АПФ). Через декілька років у лабораторії створили перший препарат на його основі. Так почалася епоха інгібіторів АПФ у кардіології. Правда, сьогодні новітні препарати цього класу отримують без допомоги гадюк, синтезуючи в лабораторії.

         За даними найбільшого російського дослідження при призначенні АПФ вдалося знизити кількість інфарктів у 8,5 разів, інсультів – у 10 разів і гіпертонічних криз – у 5,7 разів. Усі наукові співтовариства світу рекомендують інгібітори АПФ як препарати першого вибору при лікуванні пацієнтів із артеріальною гіпертонією.

         Згідно з результатами опитування, проведеного Всеросійським центром вивчення громадської думки, чимало громадян вважають, що освоєння космосу – найважливіше відкриття минулого століття. На друге місце за значенням ставлять комп'ютер (14%). По 8% називають мобільний телефон, Інтернет, телебачення, 7% – досягнення в медицині, 6% – зв'язок, телефонію. Також вважають важливими відкриття електрики, нанотехнологій (по 4%), створення автомобіля, поїзда (вертольота, літака), пересадку органів, винахід радіо (по 3%), антибіотиків і пеніциліну, відкриття атомної енергії, ядерної фізики, винахід побутової техніки (по 2%). Найрідше згадують атомну бомбу, генну інженерію, клонування, озброєння (по 1%). Ще 1% вважають, що значущих винаходів немає. 36% вагалися з відповіддю.

         А що готує нам ХХI століття? Які найбільш очікувані відкриття воно готує? Згідно з соціологічним опитуванням, проведеним Всеросійським центром вивчення громадської думки, пересічні громадяни найчастіше чекають винаходу альтернативних видів палива (34%) і штучно вирощених органів (33%). Кожен п'ятий (21%) прогнозує відкриття ліків від усіх хвороб, 16% – штучного інтелекту, 14% – доступних для всіх польотів у космос, 13% – машин, що літають, 11% – засобів пересування зі швидкістю, що перевищує швидкість світла. З-поміж іншого люди чекають винаходу способів читати чужі думки і телепортації (7% і 3% відповідно), вічного двигуна, відкриття секрету людського безсмертя, створення еліксиру вічної молодості (по 6%) і машини часу (5%).

         При цьому чоловіки і жінки роблять різні прогнози винаходів ХХI століття. Так, представники сильної половини людства частіше згадують створення альтернативних видів палива (41% проти 29%) і засобів пересування зі швидкістю, що перевищує швидкість світла (13% проти 9% відповідно). Жінки більш схильні передбачати винахід ліків від усіх хвороб (24% проти 17% серед чоловіків).

         Вельми цікаві прогнози географічних відкриттів ХХI століття. Не так давно з'явилася інформація про існування серії озер (!) під крижаним 4-х кілометровим покривом Антарктиди. Вчені навіть обчислили приблизні розміри озера під науково-дослідною станцією «Схід», названого тим же ім'ям, що і станція: довжина 230м, ширина 50м, глибина більше 500м і площа близько 10 тис. км². Об'єм води в озері дорівнює приблизно п'ятій частині Байкалу, а площа – Північній Ірландії. Вік води в озері близько мільйона років, і за цей період вода жодного разу не стикалася із сучасною атмосферою.

         Багато вчених назвали відкриття озера Схід одним із найбільших географічних відкриттів двадцятого століття. І це відкриття поки не завершене до кінця, оскільки до озера ніхто не торкався: воно виявлене за допомогою супутників, що проводили тут радарну зйомку. Буріння було припинене у близько 250м від озера. Але як відібрати проби води з цього озера, щоб захистити і його, і проби від контакту з сучасною атмосферою? Учені припускають, що в озері можуть бути невідомі поки що види живих організмів.

Ще одне, вкрай цікаве, відкриття пов'язане з бурінням свердловин в Антарктиді. Це – відновлення клімату Землі, його циклічність, склад і властивості атмосфери за весь період утворення антарктичного льоду, тобто за 450 тис. років. Є підстави вважати, що дуже швидко вчені отримають за допомогою дослідження в Антарктиді точні дані про клімат Землі упродовж всього плейстоцена (2 млн. років), що приведе до нових відкриттів і допоможе зрозуміти багато проблем глобальних змін у ХХI столітті.

         Майбутнє географічної науки – це будь-які теоретичні, зокрема фізико-географічні відкриття. Вони виникнуть на основі вивчення не властивих колишній Землі географічних об'єктів: природно-антропогенних комплексів, господарських систем, культурних ландшафтів і так далі. Часто зміна й утворення нових географічних об'єктів відбувається в результаті господарської діяльності. Така природа лісопарків, кар'єрів, промислових відвалів, міських і сільських ландшафтів. При цьому можуть навіть утворюватися об'єкти з дуже новими (навіть для всієї Землі) властивостями. Багато географічних відкриттів очікується в галузі досліджень географічних закономірностей і ритмічних змін природних процесів. Багато ритмів (1800-річні, 80 – 90-річні, 11-річні та ін.) уже відкрито. Але багато хто ще «чекає» в непізнаному просторі географічної науки.

         Традиційну десятку – список видатних наукових досягнень початку ХХI століття – опублікував американський журнал Science, який є лідером у рейтингу наукових видань. Пальму першості авторитетне видання віддає дослідженням, які наближають настання епохи нанокомп'ютерів. Визначаючи лідерське місце міні-комп’ютерам, експерти Science мали на увазі органічні транзистори, що створюються, так само, як і перше покоління транзисторів, у лабораторіях Бела. Розмір нових транзисторів не перевищує мільярдних доль метра. Такий розмір обнадіює учених, які шукають альтернативу кремнієвим чіпам, оскільки мініатюризація пристроїв, заснованих на неорганічних напівпровідниках, обмежена законами фундаментальної фізики. Але при цьому фахівці попереджають, що і в електронних мікропроцесорах нанопристрої прийдуть на зміну нинішнім кремнієвим транзисторам не раніше, ніж через 10 років. До топ-десятки увійшло ще одне досягнення фізиків – суператом, в основі якого лежить нова форма матерії – Бозе-Ейнштейновський конденсат, що приніс його першовідкривачам Корнеллу, Віману і Каттерле Нобелівську премію. Назву «суператом» він отримав тому, що всі складові його – атоми переходять в один і той же квантовий стан, у природі це буває в межах одного атома. Фактично даний перший детальний опис поведінки матерії в новому фізичному режимі.

         Із біологічних відкриттів року до першої десятки увійшли, природно, дослідження геномів. До речі, коли журнал уже вийшов у світ, з'явилися повідомлення про повну розшифровку 20-ої хромосоми людини – на ній знаходяться гени, що визначають схильність до різних деменцій, шкірних хвороб, діабету та імунних патологій.

         Роботи з надпровідних матеріалів і нейтрино, які нарешті проявили свою здатність перетворюватися в космосі з сонячних в мюоні і тау-нейтрино, завершують список.

Віктор Малишев,

директор Інженерно-технологічного інституту Університету «Україна»,

професор - завідувач кафедри хімії та новітніх хімічних технологій,

Газета «Університет «Україна», №10-11, 2009

автор: Віктор Малишев, директор Інженерно-технологічного інституту Університету «Україна», професор - завідувач кафедри хімії та новітніх хімічних технологій

видання: Газета «Університет «Україна», №10-11, 2009, час видання: 2009


23/02/2010