Семь прорывов в науке и технике, которые вы могли пропустить в этом году

 «Невозможные» солнечные батареи, CRISPR-лекарство от холестерина и многое другое.

Выпуск нескольких передовых систем генеративного искусственного интеллекта стал, бесспорно, самой крупной научно-технической историей 2022 года — DALL-E 2, ChatGPT и им подобные просто поразили мир в этом году своей способностью имитировать человеческое творчество.

Однако эти ИИ были не единственным прорывом 2022 года, и пока вы были заняты написанием сценариев с помощью ChatGPT или созданием новых покемонов с помощью Stable Diffusion, вы, возможно, пропустили некоторые из менее знаменитых, но все же замечательных научных и технических достижений прошлого. год.

Вот семь таких историй, которые помогут вам успеть до того, как наступит 2023 год.

Превосходные солнечные элементы

Солнечные батареи поглощают свет и преобразуют его в электричество, но не очень эффективно. Элементы на основе кремния, которые продаются чаще всего, имеют КПД всего около 22%, а их теоретический предел уже давно составляет всего 29%.

В 2022 году группа швейцарских ученых преодолела этот предел с двумя разными солнечными элементами, сочетающими кремний и минерал перовскит — с одним элементом они достигли эффективности 30,93%, а с другим — 31,25%.

«Наши результаты впервые показывают, что 30-процентный барьер можно преодолеть с помощью недорогих материалов и процессов, что должно открыть новые перспективы для будущего [фотогальваники]», — сказал исследователь Кристоф Баллиф.

Новые клетки сердца

В отличие от нашей кожи или печени, наше сердце не обладает регенеративными способностями — клетки сердца, с которыми мы рождаемся, — единственные, которые у нас когда-либо будут. Во время сердечного приступа многие из этих клеток погибают, что приводит к образованию рубцовой ткани, нарушающей работу сердца и повышающей риск сердечной недостаточности.

В 2022 году исследователи из Королевского колледжа Лондона сообщили, что они разрабатывают лечение для устранения этого повреждения, стимулируя рост новых клеток сердца после сердечного приступа. Затем эти клетки заменят мертвые, образуя новую сердечную мышцу вместо рубца.

В лечении используется микроРНК, доставляемая с помощью той же технологии наночастиц, которая используется в вакцинах против COVID-19, чтобы стимулировать создание новых клеток сердца. Его тестировали на грызунах и свиньях, и исследователи надеются начать испытания на людях в течение следующих двух лет.

Лечение холестерина CRISPR

В то время как исследователи работают над устранением ущерба, причиняемого сердечными приступами, бостонская биотехнологическая компания Verve Therapeutics пытается предотвратить их с помощью лечения, которое в 2022 году прошло испытания на людях.

Это лечение использует CRISPR для постоянной деактивации гена, который вызывает накопление холестерина ЛПНП («плохого») в крови, что считается основной причиной сердечных приступов и инсультов. В испытаниях на обезьянах он снизил уровень ЛПНП на 70% всего за две недели и удерживал его на низком уровне в течение многих лет.

В этом году Verve запустила испытания в Новой Зеландии и Великобритании, чтобы выяснить, может ли лечение помочь людям с генетическим заболеванием, вызывающим опасно высокий уровень холестерина, но планы испытаний в США отложены до тех пор, пока FDA не сможет предоставить больше данных. данные безопасности.

По состоянию на ноябрь 2022 года по крайней мере три человека получили дозу в ходе международных испытаний, и компания ожидает получить первоначальные данные этих исследований во второй половине 2023 года. Verve заявила, что планирует ответить на запрос FDA «как можно быстрее». », чтобы добиться отмены судебного разбирательства в США.

«Спящий» аккумулятор

Чтобы остановить изменение климата, нам нужно перейти на более чистые источники энергии, но две наиболее доступные альтернативы — солнечная и ветровая энергия — зависят от условий окружающей среды, которые меняются в зависимости от времени года, а это означает, что они не всегда могут генерировать одинаковое количество энергии. 365 дней в году.

Если бы мы могли сочетать возобновляемые источники энергии с батареями длительного действия, мы могли бы сделать всю систему более стабильной в течение года, но сегодняшние литий-ионные батареи теряют энергию, когда они простаивают, что не позволяет нам хранить в них энергию более нескольких дней или недель. .

Но в этом году команда из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики объявила о создании недорогой батареи из расплавленной соли, которая может хранить энергию в течение нескольких месяцев, и если они смогут масштабировать технологию, это может ускорить переход к зеленой энергии. электрическая сеть.

Огни, убивающие микробы

Люди десятилетиями использовали ультрафиолетовое излучение для дезинфекции воды, медицинского оборудования и многого другого, а когда началась пандемия COVID-19, некоторые больницы, рестораны и другие учреждения также начали использовать его для уничтожения частиц коронавируса в воздухе помещений.

Однако, поскольку ультрафиолетовый свет также повреждает клетки человека, любая дезинфекция должна происходить, когда комната пуста, что создает большое логистическое препятствие между нами и средой, свободной от коронавируса.

В 2022 году исследователи из США и Великобритании нашли способ обойти это препятствие, продемонстрировав, как особый тип УФС-излучения, который не вреден для человека — дальний УФС — может убить 98% находящихся в воздухе микробов в полноразмерном комнату всего за пять минут.

«Данные из многочисленных исследований показывают, что это может быть безопасным способом предотвращения передачи любого вируса, включая вирус COVID и его варианты, а также грипп, а также любые потенциальные будущие пандемические вирусы», — сказал соавтор Дэвид Бреннер. из Колумбийского университета.

Первая вакцина против РСВ

Вакцины от COVID-19, по понятным причинам, доминировали в новостях за последние несколько лет, но прививки для защиты от других заболеваний, включая респираторно-синцитиальный вирус (RSV), в 2022 году достигли значительных успехов.

Инфекции RSV часто бывают легкими или тяжелыми для здоровых взрослых, но они могут быть смертельными для младенцев, пожилых людей и людей с определенными заболеваниями, и вакцина против RSV оказалась недостижимой, несмотря на десятилетия исследований.

Это может скоро измениться.

В этом году компания Pfizer объявила о результатах третьей фазы испытаний, в ходе которых беременных матерей вакцинировали против РСВ, чтобы защитить их еще не родившихся детей, — эта прививка снизила частоту тяжелых форм РСВ у новорожденных почти на 82%.

В этом году и Pfizer, и производитель лекарств GSK опубликовали результаты фазы 3 испытаний разрабатываемых вакцин против RSV у пожилых людей, и они показали эффективность в предотвращении тяжелых заболеваний на 85% и 94% соответственно.

Лучшая вакцина против малярии

Ежегодно от малярии умирает более 600 000 человек, и около половины из них — дети в возрасте до пяти лет.

В 2021 году противомалярийная вакцина, разработанная GSK, стала первой вакциной, получившей рекомендацию ВОЗ. Это был огромный прорыв в борьбе со смертельной болезнью, но эффект от прививки все равно был только на 40%.

В этом году Оксфордский университет объявил, что трехдозовый режим его вакцины-кандидата против малярии был на 77% эффективен для предотвращения малярии у детей в течение года наблюдения в ходе испытаний фазы 2b, а это означает, что можно сделать гораздо лучшую прививку. просто на горизонте.

Источник