15 новых направлений современной науки
Как поют человеческие клетки, когда они «пьяны», зачем скрещивать живые организмы и роботов, как мозг принимает решения? ответы на эти вопросы дают новые научные направления, которые появились относительно недавно. Представляем вашему вниманию 8 самых перспективных и важных из них.
1. Синтетическая биология
Одно из новых направлений генной инженерии. Главная идея – сконструировать новые геномы и соответствующие им живые организмы, которые либо никогда не существовали в природе, либо погибли, не выдержав эволюционной конкуренции с живущими ныне на Земле.
Революционный прорыв в данной области произошел 10 мая 2010 года. В этот день в Институте Крэйга Вентера на основе искусственно синтезированного генома была создана первая живая клетка к размножению. Этот метод обещает огромный спектр применения – от создания новых сельскохозяйственных культур до бактерий, которые будут избавить Землю от парникового эффекта, поглощая в гигантских масштабах углекислый газ из атмосферы.
Синтетическая биология вызывает небывалый интерес не только у ученых, но и у художников, работающих в направлении «science art». Один из наиболее поэтичных проектов был реализован пару лет назад арт-группой из Школы искусства и науки Бангалора (Индия). В его основе лежит идея, что настоящая любовь пахнет дождем (причем выпадающим именно над землями родного города художников Бангалора) - «запахом индийской земли после муссонного ливня». Творцы сконструировали бактерии, которые воссоздают этот аромат. «Современное искусство должно пахнуть любовью, – заявил лидер группы Авни Сети, – а иначе какой смысл им заниматься?»
2. «Нанонаука»
Понятие «нано» уже прочно вошло во все сферы жизни. Большинство из нас знает, что речь идет о технологиях работы с очень маленькими объектами: атомами и молекулами. Один нанометр в миллиард раз меньше метра. Чтобы представить это соотношение наглядно, сравните футбольный мяч и весь земной шар! Считается, что эра нанотехнологий началась в 1959 году со знаменитой лекции Ричарда Фейнмана «Там внизу — много места». Слово «внизу» в названии лекции означало в «мире очень малых размеров». Сегодня ученые уверены: в 21 веке нанотехнологии станут основой технической революции. С их будут делать материалы, лекарства и различные устройства.
В науке появилось даже такое направление как нанопсихология! Она изучает наночастиц (наноэкранов, наночипов) влиять на психические процессы и мозг человека. Наночип совершенно необязательно вживлять в мозг хирургическим путем, ведь он настолько мал, что человек может просто вдохнуть его – и микроскопическое устройство само найдет дорогу к мозгу. Так можно лечить самые серьезные психические расстройства, нарушения памяти – даже болезнь Альцгеймера! Но возможно ли массово управлять через глобальную радиосеть людьми, в мозг которых помещены наночипы? Эти исследования сулят весьма спорные перспективы.
3. Бионика
Бионика черпает вдохновение в мире живой природы — в биологических процессах, физиологии организмов, их поведении. Именно природа подкидывает ученым идеи для новых продуктов. Девиз бионики: «Живые прототипы – ключ к новой технике». Впервые термин был использован майором Джеком Стили в 1960 году на конгрессе ВВС США. Сегодня бионика играет важную роль в развитии медицины будущего: ученые сочетают биологические и искусственные материалы, превращая их в полноценные органы.
Совсем недавно группа ученых и инженеров разработала бионический глаз, который вернуть зрение ослепшим людям. Глаз имплантировали группе пациентов, и многие из них впервые за десятки лет увидели свет и очертания людей.
Активно развивается и новая отрасль биомедицины – регенеративная медицина. Она основана на принципах восстановления функций или структур тканей и органов. Наиболее интересное направление – это биопринтинг. Ученые работают над тем, чтобы начать печатать органы на «обычном» принтере. Посмотрите ролик, и вы поймете, как происходит этот удивительный во всех смыслах процесс.
