Jsou uvedeny nejnovější vědecké úspěchy špičkové úrovně. Nejdůležitější vědecké objevy a technické úspěchy v moderním Rusku a možnosti jejich uplatnění v ekonomice země

Ilustrace autorská práva Reuters

Začal nový rok, a proto ruská služba BBC vybrala 10 nejpozoruhodnějších vědeckých a technických úspěchů za posledních 12 měsíců.

1. Cesta k rychlé editaci genomu byla otevřena

Skupina čínských genetiků ve vědecké publikaci začátkem tohoto roku informovala o první úspěšné epizodě úpravy DNA lidského embrya pomocí metody CRISPR.

Metoda místně selektivní editace genomu pomocí enzymu, který na základě vedení komplementárního průvodce RNA rozpozná požadovanou sekvenci řetězce DNA, slibuje revoluční změny ve výzkumu a léčbě řady onemocnění: od rakoviny a nevyléčitelných virových onemocnění až po dědičné genetické poruchy, jako je srpkovitá anémie a Downův syndrom.

Mnoho biologů však vyzývá k extrémní opatrnosti při používání této metody genetického inženýrství – z etických důvodů.

2. Autonomní energetické systémy Powerwall

Šéf americké společnosti Tesla Motors Elon Musk na tiskové konferenci uvedl, že zahajuje sériovou výrobu výkonných lithium-iontových baterií Powerwall, které budou schopny akumulovat velký náboj a podle potřeby jej postupně uvolňovat do sítě.

Tento systém s výkonem do 10 kW/h je určen pro použití v soukromých domech a malých firmách.

Baterie lze nabíjet ze solárních panelů a jiných zdrojů energie.

Široké použití tohoto zařízení má potenciál v budoucnu zcela transformovat mechanismy distribuce energie. Baterie se již vyrábí a používají se ve slavných elektrických vozidlech řady Volta.

3. Na Marsu je kapalná voda

Vědci zkoumající Mars uvedli, že tmavé pruhy, které se objevují na povrchu planety během teplejších měsíců, mohou být tvořeny periodickými toky kapalné vody.

Satelitní snímky NASA ukazují charakteristické pruhy na horských svazích, podobné nalezištím soli.

Jak je uvedeno ve studii provedené vědci z Georgia Institute of Technology pod vedením astronoma Lujendry Oji a zveřejněné v časopise Nature Geoscience, tato data mohou znamenat, že život na Marsu může v nějaké formě stále existovat, protože přítomnost vody zvyšuje pravděpodobnost. o existenci primitivních jeho forem – řekněme mikrobů.

4. Bionické čočky ukončí šedý zákal a krátkozrakost

Kanadský optometrist Dr. Gareth Webb vynalezl nový systém bionických čoček, který člověku umožňuje dosáhnout zrakové ostrosti třikrát větší, než je obvyklé.

Systém Ocumetics Bionioc Lens se implantuje do oka jednoduchým, bezbolestným chirurgickým zákrokem, který trvá osm minut.

Maličká biomechanická kamera zabudovaná v objektivu umožňuje měnit ohniskovou vzdálenost rychleji než zdravé oko.

5. Neurony vyrobené z polymerů

Švédští vědci vytvořili první umělý neuron na světě, který dokáže zcela napodobit funkce lidské mozkové buňky, včetně její schopnosti transformovat chemické signály na elektrické impulsy a přenášet je do jiných typů buněk.

Fyzické rozměry takových zařízení jsou zatím desítkykrát větší než parametry skutečných neuronů v lidském mozku. Jak ale uvedla vedoucí výzkumného týmu Agneta Richter-Dahlfors z Karolinska Institute ve Stockholmu, zmenšení na požadovanou velikost je v blízké budoucnosti docela možné.

Transplantace takových zařízení do mozku radikálně změní léčbu neurologických onemocnění, jako je Parkinsonův syndrom a poranění míchy.

6. Krok k funkčnímu fúznímu reaktoru

Kalifornská společnost Tri Alpha Energy, o které dosud málokdo slyšel, dosáhla velkého úspěchu v omezení plazmy o teplotě 10 milionů stupňů Celsia.

Experimentální fúzní zařízení společnosti nepoužívá vnější magnety k omezení plazmatu jako v Tokamacích, ale paprsky nabitých částic, které jsou vystřelovány do plazmatu a vytvářejí kolem něj omezující „klec“. Vědcům se podařilo dosáhnout trvání plazmatu 5 milisekund, což je největší průlom v oblasti výzkumu fúze.

7. Falešné vzpomínky lze transplantovat

Neurovědci ve Francii jako první implantovali falešné vzpomínky do mozků myší.

Pomocí implantovaných elektrod k přímé stimulaci a záznamu aktivity neuronů vytvořili v myslích spících zvířat asociativní spojení, která po probuzení nezmizela a ovlivnila jejich chování.

Karim Benchenan a jeho kolegové z Národního centra pro vědecký výzkum v Paříži provedli experimenty na 40 myších a implantovali elektrody do mediálního svazku předního mozku, který řídí emoce spojené s jídlem a odměnou, a také do oblasti CA1 hippocampu, který obsahuje alespoň tři různé typy buněk, které kódují informace potřebné pro prostorovou orientaci.

8. Našel způsob, jak vyrobit morfin z kvasnic

Vědci vyvinuli způsob, jak pomocí kvasinek přeměnit cukr na morfin a další podobné léky proti bolesti.

V dnešní době se z opiového máku vyrábějí léky proti bolesti.

Protože se heroin vyrábí také z morfia, vědci varují, že tento objev usnadní domácí výrobu drogy.

9. Povrch Pluta je posetý hlubokými rýhami

V červenci letošního roku se americká vesmírná sonda New Horizons dostala do blízkosti trpasličí planety Pluto a její soustavy satelitů, z nichž největší je Charon. Zaslané fotografie se staly senzací v planetární vědě a odhalily zcela neočekávané rysy topografie planety a mechanismu jejího formování.

Pluto má vzácnou atmosféru a dokonce i změnu ročních období.

10. Oplodnění třemi rodiči je nyní realitou.

Britský parlament schválil návrh zákona, který legalizuje umělé oplodnění pomocí genetického materiálu od tří rodičů.

Některé ženy mají defektní mitochondriální geny, což může vést k narození dětí se závažnými genetickými onemocněními – svalová dystrofie, srdeční vady, neurologické poruchy. Nová metoda umožňuje nahradit mitochondrie ve vajíčku materiálem získaným od dárce, nejen od přirozených rodičů.

Oblasti lidské činnosti, ve kterých Rusko patří mezi pět nejlepších:

1. Zemědělství. V roce 2010 Rusko znovu získalo pozici největšího exportéra zemědělství na světě, kterou obsadilo na začátku 20. století. Zároveň je Rusko na čtvrtém místě na světě, pokud jde o rozlohu obdělávané zemědělské půdy.

2. Obnova biologických zdrojů. V roce 2014 experti WWF uvedli, že Rusko je jedinou velkou zemí na světě, jejíž biologické zdroje rostou (hovoříme o lesních rezervacích, rybách a dalších obnovitelných přírodních zdrojích).

3. Obecná výroba energie a elektřiny. Rusko je na třetím místě na světě z hlediska celkové produkce energie (po Číně a USA, 2010).

4. Petrochemický průmysl. Rusko zaujímá třetí místo na světě v produkci ropných produktů (po USA a Číně, 2015).

5. Výstavba jaderných elektráren. Rusko je na prvním místě na světě v počtu současně postavených jaderných elektráren v zahraničí. Významné stavební projekty probíhají také v Rusku, včetně výstavby pokročilých rychlých neutronových reaktorů a vývoje uzavřeného palivového cyklu, což dramaticky zvyšuje základnu zdrojů jaderné energie.

6. Hutnictví. Rusko je na pátém místě na světě v těžbě železné rudy a výrobě oceli (2015) a je lídrem v řadě oblastí metalurgie neželezných kovů.

7. Obranný průmysl, letecký průmysl a stavba lodí. Rusko má druhý největší vojensko-průmyslový komplex na světě (po Spojených státech) a je na prvním místě v mnoha oblastech výroby a technologie. Rusko je na druhém místě na světě ve vývozu zbraní.

8. Stavba vojenských a speciálních letadel. V roce 2014 se Rusko umístilo na prvním místě na světě ve výrobě vojenských letadel a předběhlo Spojené státy ve výrobě bojových letadel.

9. Výroba a export systémů. Rusko zaujímá první místo na světě v exportních dodávkách systémů PVO středního a krátkého dosahu.Ruské systémy PVO S-300 a S-400 jsou považovány za nejlepší na světě.

10. Metrodoprava. Rusko je na pátém místě na světě, pokud jde o celkovou délku linek metra (po Číně, USA, Jižní Koreji a Japonsku).

11. Trolejbusová doprava. Rusko je na prvním místě na světě v počtu měst vybavených trolejbusy.

12. Přeprava vrtulníkem. Rusko má na světě druhou největší flotilu vrtulníků, civilních i vojenských (po USA, 2016).

13. Prostor. Rusko je již řadu let lídrem v počtu startů do vesmíru a od roku 2011 je jedinou zemí, která provádí pravidelné lety s lidskou posádkou.

14. Televize a rozhlas. Ruská televize a rozhlas patří k nejrozvinutějším a technologicky nejvyspělejším na světě. Rusko zaujímá první nebo jedno z prvních míst na světě v počtu televizních stanic/TV kanálů, kterých je nejméně 3 300; Rusko také zaujímá jedno z prvních míst na světě v počtu rozhlasových stanic, kterých je asi 2400 (2016).

15. Zahraniční vysílání. Ruský kanál RT vysílá v angličtině, španělštině a arabštině, oslovuje více než 700 milionů diváků po celém světě a je nejsledovanějším zpravodajským kanálem na YouTube (přes 3 miliardy zhlédnutí).

16. Mobilní komunikace. Rusko je na pátém místě na světě v počtu používaných mobilních telefonů (jejich počet je jedenapůlkrát větší než počet obyvatel). Mobilní komunikace v Rusku jsou jedny z nejkvalitnějších a nejlevnějších na světě. Rusko je jedním z lídrů v implementaci mobilních komunikačních sítí 5G páté generace: první testy technologie 5G provedl v Rusku v červnu 2016 operátor MegaFon společně s čínskou společností Huawei. 22. září 2016 spustil Megafon v demo režimu nejrychlejší mobilní 5G internet na světě. Podle plánů by měl být plně funkční v roce 2018, dva roky před očekávaným zavedením 5G jako mezinárodního standardu.

17. Satelitní navigace. Rusko provozuje systém GLONASS, jeden ze dvou plně rozmístěných globálních navigačních satelitních systémů na světě, spolu s americkým GPS.

18. Internet. Rusko má nejlevnější kabelový internet mezi 50 největšími zeměmi podle HDP. Rusko je na šestém místě na světě v počtu uživatelů internetu (2015) a na sedmém místě v počtu uživatelů širokopásmového internetu (2014). Rusko je třetí největší zemí na světě z hlediska internetového provozu (2015) a ruština je po angličtině (2013) druhým nejoblíbenějším jazykem na internetu.

19. Kybernetická bezpečnost. Kaspersky Anti-Virus a další produkty Kaspersky Lab mají více než 400 milionů uživatelů po celém světě a zaujímají první místo na trhu softwaru pro kybernetickou bezpečnost v Evropě.

20. Matematika. Od roku 1991 šest Rusů nebo lidí z Ruska obdrželo Fieldsovu medaili, nejprestižnější ocenění ve světě matematiky. Podle tohoto ukazatele za toto období se Rusko dělí o první místo se Spojenými státy a Francií.

21. Syntéza nových chemických prvků. Všechny nové chemické prvky uznávané vědou, počínaje rokem 1999, byly syntetizovány v Rusku v JINR (Dubna) a dva z těchto šesti prvků byly pojmenovány na počest ruských vědců (flerovium - na počest Georgije Flerova, oganesson - na počest Jurije Oganesyan) a další prvek, Muscovy, je pojmenován po Moskevské oblasti

22. Teoretická a experimentální fyzika. Rusko je i nadále jedním z lídrů ve fyzikální vědě. Od roku 1991 obdrželo pět ruských vědců nebo lidí z Ruska Nobelovu cenu za fyziku (což je méně než stejný počet pro Spojené státy, Japonsko a Velkou Británii a stejný počet jako pro Francii a Německo za stejné období).

23. Fyzika elementárních částic. Ruští vědci a dodavatelé vybavení sehráli významnou roli při konstrukci velkého hadronového urychlovače. Na projektu se podílelo přibližně 700 specialistů z Ruska, kteří se podíleli na vývoji detektorů LHC. V roce 1997 ruští vědci D. Dyakonov, M. Polyakov a V. Petrov předpověděli částici pentakvark, která byla objevena během experimentu na Velkém hadronovém urychlovači v červenci 2015.

24. Termonukleární energie. Rusko hraje klíčovou roli v projektu Mezinárodního termonukleárního experimentálního reaktoru, financuje 1/11 jeho nákladů a dodává velkou část zařízení. Projekt vede ruský vědec Evgeny Velikhov.

25. Fyzika plazmatu. V roce 2016 ruští fyzici z Ústavu jaderné fyziky (INP) pojmenovali po. G. I. Budker ze sibiřské pobočky Ruské akademie věd jako první v Rusku dosáhl stabilního ohřevu plazmy na 10 milionů stupňů. Rusko má největší zkušenosti s vývojem a provozem tokamaků – zařízení na výrobu vysokoteplotního plazmatu v magnetickém poli.

26. Gravitační astronomie. V letech 2015–2016 Za klíčové účasti ruských fyziků byly v rámci mezinárodního projektu LIGO poprvé v historii objeveny a zaznamenány gravitační vlny časoprostoru. Myšlenka použití Michelsonova interferometru k vytvoření detektoru gravitačních vln byla poprvé navržena ruskými vědci Michailem Herzensteinem a Vladislavem Pustovoitem již v roce 1962.

27. Radioastronomie. V roce 2011 Rusko vypustilo na oběžnou dráhu největší vesmírný dalekohled světa – radioteleskop Radioastron, který umožňuje získat nejvyšší úhlové rozlišení v historii astronomie.

28. Zeměpis. Rusko je jednou z mála zemí, která úspěšně provádí klasický geografický výzkum. V roce 1996 ruští polárníci konečně objevili jezero Vostok, největší subglaciální jezero v Antarktidě. Během expedice Arctic 2007 lidé poprvé v historii dosáhli dna na severním pólu. V roce 2013 byl v Arktidě objeven nový ostrov - nejzápadnější ze skupiny novosibiřských ostrovů, zvaný Yaya Island. V roce 2014 vytvořila expedice speleologů z Moskevské státní univerzity pod vedením Andreje Šuvalova světový rekord - sestup hloubka 2199 m...

29. Paleontologie období čtvrtohor. Rusko je jedním z lídrů ve studiu paleontologie kvartérního období (antropocén, před 2,5 miliony let do současnosti). V roce 1993 byly při stavbě egyptských pyramid objeveny pozůstatky poslední světové populace mamutů, kteří žili na Wrangelově ostrově před 7 až 3,5 tisíci lety. V roce 2012 se ruským vědcům podařilo vyklíčit semena stará 25 000 - 40 000 let nalezená v kolymském permafrostu, což okamžitě zvýšilo rekordní stáří naklíčených starověkých semen o řád. V roce 2014 ruští vědci „oživili“ největší obří virus známý vědě, starý 30 tisíc let – ukázalo se, že virus je schopen infikovat své hostitele améby. V Rusku je unikátní pleistocénní park, kde se provádí experiment s cílem obnovit ekosystém „mamutích tundrových stepí“ z éry pleistocénu.

30. Archeologie. Moderní ruská archeologie je jednou z nejúspěšnějších na světě a ruští archeologové neustále dělají objevy světového významu. V roce 1993 byla na Altaji objevena 25 000 let stará mumie - slavná „princezna z Ukoku“. Při vykopávkách novosvobodnajské kultury v Adygeji pod vedením Alexeje Rezepkina byl nalezen nejstarší meč (protomeč) na světě, nejstarší architektonický sloup a nejstarší dřevěný strunný nástroj. V roce 2000 byla objevena nejstarší kniha Ruska - Novgorodský kodex (asi 1000). V posledních desetiletích bylo také nalezeno mnoho nových dokumentů o březové kůře (nejen v Novgorodu, ale také v Moskvě, Vologdě a dalších městech). V roce 2008 byly v jeskyni Denisova na Altaji nalezeny pozůstatky vyhynulého muže Denisovana, který se ukázal být nejbližším příbuzným neandrtálců a moderních lidí a předkem moderních Melanésanů. V roce 2015 se ruským archeologům podařilo objevit pozůstatky prvního hlavního města Egypta – legendární bílé hradby Memphisu. V roce 2016 byla v jeskyni Denisova na Altaji objevena nejstarší jehla světa stará 50 tisíc let.

31. Obnova a rekonstrukce kulturních památek. Ve druhé polovině 20. století vznikla v Rusku jedna z nejsilnějších restaurátorských škol na světě – v mnoha ohledech se tak stalo nuceně, kvůli obrovským ztrátám kulturního dědictví v důsledku válek a revolucí v první polovině století. Od té doby byly v Rusku obnoveny tisíce zničených kostelů, stovky šlechtických statků, desítky královských sídel a mnoho dalších architektonických památek. Mnohé bylo znovu vytvořeno od nuly – například slavná katedrála Krista Spasitele v Moskvě, Jantarová komnata v Petrohradě, Velký Chrysostom v Jekatěrinburgu.

32. Animace. Moderní ruské kreslené filmy patří mezi nejkvalitnější a nejoblíbenější na světě. Ruská karikatura „Masha and the Bear“ byla tedy vysílána na kanálech v téměř 60 zemích a je nejsledovanější karikaturou na YouTube: v prosinci 2016 získala epizoda s názvem „Masha Plus Porridge“ 1,9 miliardy zhlédnutí a obsadila šesté místo v žebříčku žebříček nejsledovanějších videí portálu za celou jeho historii (jedná se o nejoblíbenější nehudební video na YouTube). Ruské animované seriály, které jsou populární po celém světě, zahrnují „Smeshariki“ (vysílané ve více než 60 zemích), stejně jako „Luntik“ a „Fixiki“. Velmi úspěšné jsou také animované filmy studia Melnitsa (Tři hrdinové, Ivan Carevič a další), z nichž mnohé získaly řadu cen na mezinárodních festivalech.

33. Sport obecně. Rusko je jednou z největších sportovních velmocí naší doby. Z hlediska celkového počtu medailí získaných na olympijských hrách od roku 1952, kdy se jich země začala pravidelně účastnit, je Rusko/SSSR druhé na světě (první v ocenění na zimních olympijských hrách). Když se podíváme na výsledky nedávných olympiád, tak Rusko obsadilo čtvrté místo na letních olympijských hrách v Londýně 2012 a Riu de Janeiro 2016 a na domácí olympiádě v Soči 2014 obsadilo Rusko první místo. Rusko také vede v mnoha individuálních sportech a na odpovídajících mezinárodních šampionátech.

34. Paralympijské sporty. Rusko je jedním z lídrů světových paralympijských sportů. Ruský tým obsadil první místo na zimní paralympiádě 2014, druhé místo na zimní paralympiádě 2010 ve Vancouveru a druhé místo na letní paralympiádě 2012 v Pekingu.

35. Pořádání mezinárodních turnajů. Rusko je na prvním místě na světě, pokud jde o počet vysoce postavených sportovních soutěží, které se konaly nebo budou konat v letech 2009 až 2022 (první místo v žebříčku předních sportovních velmocí v Global Sports Nations Index, sestaveném marketingovou agenturou Sportcal v listopadu 2015) V roce 2014 hostilo Rusko zimní olympijské hry v Soči a v roce 2018 bude Rusko hostit mistrovství světa ve fotbale 2018.

36. Světová politika. Rusko je jednou z hlavních světových mocností naší doby, hraje vedoucí roli ve světové politice téměř ve všech makroregionech světa: v Eurasii, Evropě, Arktidě, Antarktidě, na Středním východě a dokonce i v USA (podle Američané, Rusko ovlivnili výsledek prezidentských voleb v USA v roce 2016). Rusko je jedním z 5 stálých členů Rady bezpečnosti OSN a hraje klíčovou roli při řešení vojenského konfliktu v Sýrii (dnes největšího na planetě). Už čtyři roky po sobě (2013, 2014, 2015 a 2016) označil americký časopis Forbes ruského prezidenta Vladimira Putina za nejvlivnější osobu světa.

37. Ozbrojené síly. Ruské ozbrojené síly jsou po Spojených státech druhé nejmocnější na světě, a to i přesto, že podle západních odhadů má Rusko pouze čtvrtý největší vojenský rozpočet na světě. Rusko je na pátém místě na světě, pokud jde o celkový počet personálu ozbrojených sil.

38. Vojenský. Ruské námořnictvo je druhé nejsilnější na světě, první na světě v počtu korvet, druhé na světě v počtu křižníků a jaderných ponorek, čtvrté na světě v počtu torpédoborců a konvenčních ponorek (2015 ).

39. Typografie. Rusko je na čtvrtém místě na světě co do počtu knižních titulů vydaných za rok (120 512 titulů, 2013).

40. Národní jazyk. V důsledku komplexního hodnocení je ruský jazyk z hlediska vlivu na čtvrtém místě na světě. Ruština je po angličtině (2013) druhým nejoblíbenějším internetovým jazykem. Ruština je čtvrtým jazykem co do počtu překladů z ní.

Téměř každý, kdo se zajímá o historii vývoje vědy, techniky a techniky, se alespoň jednou v životě zamyslel nad tím, jakou cestou by se mohl ubírat vývoj lidstva bez znalostí matematiky nebo třeba kdybychom neměli takový nezbytný předmět jako kolo, které se stalo téměř základem lidského vývoje. Mnohdy se však zvažují pouze klíčové objevy a je jim věnována pozornost, zatímco objevy méně známé a rozšířené se někdy prostě nezmiňují, což je však nečiní bezvýznamnými, protože každý nový poznatek dává lidstvu možnost posunout se ve svém vývoji o stupínek výš. .

20. století a jeho vědecké objevy se proměnily ve skutečný Rubikon, po jehož překročení pokrok několikrát zrychlil své tempo a ztotožnil se se sportovním vozem, s nímž nelze držet krok. Abychom se nyní udrželi na vrcholu vědecké a technologické vlny, jsou zapotřebí značné dovednosti. Samozřejmě můžete číst vědecké časopisy, různé druhy článků a prací vědců, kteří se snaží vyřešit ten či onen problém, ale ani v tomto případě nebude možné držet krok s pokrokem, a proto zbývá dohnat a pozorovat.

Jak víte, abyste se podívali do budoucnosti, musíte znát minulost. Proto dnes budeme hovořit konkrétně o 20. století, století objevů, které změnily způsob života a svět kolem nás. Hned je na místě poznamenat, že nepůjde o seznam nejlepších objevů století ani o žádný jiný vrchol, půjde o stručný přehled některých z těch objevů, které změnily a možná i mění svět.

Aby bylo možné hovořit o objevech, je třeba charakterizovat samotný pojem. Vezměme si jako základ následující definici:

Objev je nový úspěch dosažený v procesu vědeckého poznání přírody a společnosti; ustavení dříve neznámých, objektivně existujících vzorců, vlastností a jevů hmotného světa.

Top 25 velkých vědeckých objevů 20. století

1. Planckova kvantová teorie. Odvodil vzorec, který určuje tvar spektrální radiační křivky a univerzální konstantu. Objevil nejmenší částice – kvanta a fotony, s jejichž pomocí Einstein vysvětlil podstatu světla. Ve 20. letech 20. století se kvantová teorie vyvinula v kvantovou mechaniku.
2. Objev rentgenového záření - elektromagnetického záření s širokým rozsahem vlnových délek. Objev rentgenových paprsků Wilhelmem Roentgenem velmi ovlivnil lidský život a dnes si bez nich nelze moderní medicínu představit.
3. Einsteinova teorie relativity. V roce 1915 Einstein představil koncept relativity a odvodil důležitý vzorec spojující energii a hmotnost. Teorie relativity vysvětlila podstatu gravitace – ta vzniká jako následek zakřivení čtyřrozměrného prostoru, a ne jako výsledek interakce těles v prostoru.
4. Objev penicilinu. Plíseň Penicillium notatum, když se dostane do kultury bakterií, způsobí jejich úplnou smrt – to dokázal Alexander Flemming. Ve 40. letech byl vyvinut produkční, který se později začal vyrábět v průmyslovém měřítku.
5. De Broglie mává. V roce 1924 bylo zjištěno, že dualita vlny a částic je vlastní všem částicím, nejen fotonům. Broglie prezentoval jejich vlnové vlastnosti v matematické podobě. Teorie umožnila rozvinout koncept kvantové mechaniky a vysvětlila difrakci elektronů a neutronů.
6. Objev struktury nové šroubovice DNA. V roce 1953 byl získán nový model struktury molekuly spojením dat rentgenové difrakce Rosalyn Franklinové a Maurice Wilkinse a teoretického vývoje Chargaffa. Vyšlechtili ji Francis Crick a James Watson.
7. Rutherfordův planetární model atomu. Předpokládal strukturu atomu a extrahoval energii z atomových jader. Model vysvětluje základní zákony nabitých částic.
8. Ziegler-Nathovy katalyzátory. V roce 1953 provedli polarizaci etylenu a propylenu.
9. Objev tranzistorů. Zařízení sestávající ze 2 p-n přechodů, které jsou nasměrovány k sobě. Díky svému vynálezu Julia Lilienfelda se technologie začala zmenšovat. První funkční bipolární tranzistor představili v roce 1947 John Bardeen, William Shockley a Walter Brattain.
10. Vytvoření radiotelegrafu. Vynález Alexandra Popova využívající morseovku a rádiové signály poprvé zachránil loď na přelomu 19. a 20. století. Gulielmo Marcone byl ale první, kdo si podobný vynález nechal patentovat.
11. Objev neutronů. Tyto nenabité částice s hmotností o něco větší než hmotnost protonů jim umožnily bez překážek proniknout do jádra a destabilizovat ho. Později bylo prokázáno, že vlivem těchto částic dochází ke štěpení jader, ale ještě více neutronů. Tak byl objeven ten umělý.
12. Technika in vitro fertilizace (IVF). Edwards a Steptoe přišli na to, jak vytáhnout ze ženy neporušené vajíčko, ve zkumavce vytvořili optimální podmínky pro jeho život a růst, přišli na to, jak je oplodnit a v jakém čase je vrátit zpět do těla matky.
13. První pilotovaný let do vesmíru. V roce 1961 si to jako první uvědomil Jurij Gagarin, který se stal skutečným ztělesněním snu hvězd. Lidstvo zjistilo, že prostor mezi planetami je překonatelný a ve vesmíru mohou bezpečně existovat bakterie, zvířata a dokonce i lidé.
14. Objev fullerenu. V roce 1985 vědci objevili nový typ uhlíku – fulleren. V dnešní době se pro své jedinečné vlastnosti používá v mnoha zařízeních. Na základě této techniky byly vytvořeny uhlíkové nanotrubice – zkroucené a zesíťované vrstvy grafitu. Vykazují širokou škálu vlastností: od kovových po polovodičové.
15. Klonování. V roce 1996 se vědcům podařilo získat první klon ovce, pojmenovaný Dolly. Vajíčko bylo vykucháno, bylo do něj vloženo jádro dospělé ovce a implantováno do dělohy. Dolly byla prvním zvířetem, které přežilo; zbytek embryí různých zvířat zemřel.
16. Objev černých děr. Karl Schwarzschild v roce 1915 vyslovil hypotézu o existenci černých děr, jejichž gravitace je tak velká, že ji nemohou opustit ani objekty pohybující se rychlostí světla.
17. Teorie. Toto je obecně přijímaný kosmologický model, který popisuje dřívější vývoj vesmíru, který byl v singulárním stavu, charakterizovaném nekonečnou teplotou a hustotou hmoty. Model začal Einstein v roce 1916.
18. Objev kosmického mikrovlnného záření pozadí. Jedná se o kosmické mikrovlnné záření pozadí, uchované od počátku formování vesmíru a rovnoměrně jej vyplňující. V roce 1965 byla jeho existence experimentálně potvrzena a slouží jako jedno z hlavních potvrzení teorie velkého třesku.
19. Blíží se tvorba umělé inteligence. Jde o technologii pro vytváření inteligentních strojů, kterou poprvé definoval v roce 1956 John McCarthy. Vědci podle něj mohou pomocí metod porozumění člověku řešit konkrétní problémy, které u lidí nemusí být biologicky pozorovány.
20. Vynález holografie. Tuto speciální fotografickou metodu navrhl v roce 1947 Dennis Gabor, při níž jsou pomocí laseru zaznamenávány a restaurovány trojrozměrné obrazy objektů blízkých skutečným.
21. Objev inzulínu. V roce 1922 získal Frederick Banting hormon slinivky břišní a diabetes mellitus přestal být smrtelným onemocněním.
22. Krevní skupiny. Tento objev v letech 1900-1901 rozdělil krev do 4 skupin: O, A, B a AB. Bylo možné dát člověku správnou krevní transfuzi, aniž by to skončilo tragicky.
23. Matematická teorie informace. Teorie Clauda Shannona umožnila určit kapacitu komunikačního kanálu.
24. Vynález nylonu. Chemik Wallace Carothers objevil způsob výroby tohoto polymerního materiálu v roce 1935. Objevil některé její odrůdy s vysokou viskozitou i při vysokých teplotách.
25. Objev kmenových buněk. Jsou progenitory všech existujících buněk v lidském těle a mají schopnost sebeobnovy. Jejich schopnosti jsou skvělé a věda je teprve začíná zkoumat.

Není pochyb o tom, že všechny tyto objevy jsou jen malou částí toho, co 20. století společnosti ukázalo, a nelze říci, že pouze tyto objevy byly významné a všechny ostatní se staly jen pozadím, to tak úplně není.

Bylo to minulé století, které nám ukázalo nové hranice vesmíru, spatřilo světlo světa, byly objeveny kvasary (supervýkonné zdroje záření v naší Galaxii) a objeveny první uhlíkové nanotrubice, které mají jedinečnou supravodivost a sílu. a vytvořili.

Všechny tyto objevy, tak či onak, jsou jen špičkou ledovce, který zahrnuje více než stovku významných objevů za uplynulé století. Všechny se přirozeně staly katalyzátorem změn ve světě, ve kterém nyní žijeme, a faktem zůstává, že tím změny nekončí.

20. století lze s jistotou nazvat, ne-li „zlatým“, pak určitě „stříbrným“ věkem objevů, nicméně při pohledu zpět a srovnání nových úspěchů s minulostí se zdá, že v budoucnu budeme mít ještě několik dalších. zajímavé velké objevy, vlastně nástupce minulého století, současné 21. století tyto názory jen potvrzuje.

Procesor pro umělou inteligenci, 3D tiskárna pro lidské orgány, přistání sondy na kometě a další významné vědecké události a technologické novinky uplynulého roku.

Skutečné vědecké úspěchy se často ukáží jako úžasnější než ty nejdivočejší předpovědi spisovatelů sci-fi. iBusiness představuje přehled nejpůsobivějších vědeckých úspěchů roku 2014 a nových technologií, které mohou změnit svět, jak ho známe.

IBM Neurosynaptic Processor

Od tradičních procesorů postavených na von Neumannově architektuře se liší tím, že jedno jádro čipu obsahuje jak výpočetní, tak komunikační moduly a také vlastní paměť. Díky tomu mohou všechna procesorová jádra pracovat paralelně, zpracovávat velmi velké množství dat za jednotku času a výkon celého výpočetního systému lze velmi snadno zvýšit pouhým připojením více čipů.

Čip IBM TrueNorth emuluje jeden milion neuronů a 256 milionů programovatelných synapsí

Čip TrueNorth velikosti poštovní známky je postaven na 28nm procesu, obsahuje 4 096 jader, 5,4 miliardy tranzistorů a k provozu vyžaduje pouhých 70 miliwattů, což je výrazně méně než spotřeba dnešních tradičních procesorů. Zároveň simuluje práci jednoho milionu neuronů, 256 milionů programovatelných synapsí a je schopen provést až 46 miliard operací za sekundu na watt.

Příchod TrueNorth slibuje skutečnou revoluci v oblasti cloud computingu – systémy na neurosynaptických čipech mohou výrazně urychlit složité procesy, jako je rozpoznávání vzorů, strojový překlad a analýza velkých dat. Počítače s podobnými procesory se mohou stát centrem chytrých aut, bezpečnostních systémů a mnoha dalších typů zařízení. IBM plánuje čip přizpůsobit mobilním zařízením, což zvýší výkon smartphonů a tabletů a také výrazně prodlouží jejich výdrž na baterie. Neurosynaptická technologie v budoucnu dokonce umožní vytvořit počítač srovnatelný výpočetním výkonem s lidským mozkem.

Miniaturní rádiový ovladač

V loňském roce představil tým inženýrů ze Stanfordské univerzity chybějící třetí součást – miniovladače schopné přijímat a předávat příkazy přenášené prostřednictvím rádiových signálů.

Rozměry rádiového ovladače jsou cca 2 mm

Jedinečnost těchto modulů kromě jejich miniaturních rozměrů spočívá v tom, že nevyžadují vlastní zdroj energie – veškerá energie nezbytná pro jejich provoz je získávána přímo z elektromagnetických vln, které přenášejí samotný rádiový signál. Moduly mají navíc velmi nízkou cenu, což umožňuje vybavit jimi doslova každou věc v prostředí moderního člověka. Vzhled ovladačů s takovými vlastnostmi výrazně urychlí uvolňování nových připojených zařízení a obecně šíření „internetu věcí“.

Mikro 3D tisk

3D tiskárny vyvinuté na Harvardské univerzitě jsou schopné tisknout živé buňky

Pomocí podobných instalací už laboratoř vytiskla takové věci, jako jsou lithium-iontové baterie, bionické ušní protézy, které kombinují živou tkáň a elektronické komponenty, tkáň sítnice a dokonce i vzorky tkání se systémem krevních cév.

V budoucnu mohou být taková zařízení použita pro vysoce přesný tisk elektronických součástek podle individuálního návrhu a v medicíně - pro výrobu umělých orgánů pro testování léků nebo dokonce transplantaci pacientům.

Propojení robotických protéz s lidským nervovým systémem

Robotické protetiky se připojují přímo k lidskému nervovému systému a mají schopnosti učení

Zajímavé je, že systém spojený s nervy má vlastnosti „učení“. Jak používáte protézy, je snazší provádět různé akce s jejich pomocí, protože ovládání se přizpůsobuje příchozím nervovým impulsům.

Přestože implantace robotických končetin vyžaduje rozsáhlý trénink a chirurgický zákrok, úspěšné dokončení experimentu ukázalo, že je možné kombinovat elektronické součástky s lidským nervovým systémem. Takové protézy mohou v blízké budoucnosti najít uplatnění v medicíně.

Přistání sondy Philae na kometě Čurjumov-Gerasimenko

Přistání sondy Philae na kometě bylo výsledkem 10 let letu

Přistání sondy na kometě neprobíhalo zcela hladce: zařízení s největší pravděpodobností skončilo ležet „na boku“ a ve stínu skály, což neumožnilo solárním bateriím modulu dodat energii potřebnou pro dlouhodobý provoz. Navzdory tomu se vědcům v důsledku mise podařilo získat spoustu dat, z nichž velká část musí být ještě zpracována. Bylo možné analyzovat vnitřní strukturu komety a najít na ní vodu a organické látky.

V tuto chvíli je sonda Philae v režimu spánku kvůli nedostatečné energii generované solárními panely. Vědci doufají, že přiblížení komety ke Slunci situaci zlepší a zařízení bude možné letos na jaře aktivovat, aby sbíralo další data.

– Evgenia Yakovleva

Nové technologie a objevy vstupují do našich životů tak rychle, že v určitém okamžiku přestáváme chápat, zda jde o sci-fi nebo realitu.

Charakteristický znak rakovinného genu

Ne každý nádor je stejně smrtelný. Například rakovina prostaty má mnohem vyšší míru vyléčení než nádor v jícnu. Dobrou zprávou však je, že studiem zmutovaného genomu nádoru mohou lékaři přesně určit, zda bude rakovina citlivá na určitý typ chemoterapie nebo nebude reagovat na známé způsoby léčby. Jinými slovy, znalost podtypu rakovinového genu vám umožňuje přejít přímo na klinickou terapii, která zachrání pacientovi život.

Létající auta

Někomu to může stále znít jako scéna ze sci-fi filmu, ale létající auta už existují. Duchovní dítě americké společnosti Terrafujia spotřebuje přibližně sedm litrů benzinu na 100 kilometrů jako auto a 19 litrů za hodinu jako letadlo. Auto se pohybuje vzduchem rychlostí 185 km/h a bez přistání dokáže uletět asi 800 km. Jeden si můžete koupit již dnes: počáteční platba 10 tisíc dolarů.

Byla objevena první planeta se ČTYŘMI slunci

Mezinárodní tým astronomů oznámil objev planety, jejíž oblohu osvětlují čtyři slunce – první známou planetu svého druhu. Nachází se pět tisíc světelných let od Země a byl pojmenován PH1 na počest Planet Hunters, programu na Yale University, který zahrnuje dobrovolníky hledající nové planety.

NASA začíná používat robotické exoskelety

Exoskelet X1 váží přibližně 25 kg, obsahuje čtyři motorizované klouby a šest pasivních. V závislosti na nastavení může překážet v pohybu, což je užitečné pro astronauty při fyzickém cvičení v nulové gravitaci, nebo pomáhat a umožnit lidem s ochrnutými nohami chodit.

Umělé listy vyrábějí elektřinu

S použitím relativně levných materiálů vytvořil Daniel G. Nocera první skutečný umělý list na světě. Uzavřené sekce simulují fotosyntézu, ale výsledkem je spíše vodík než kyslík. Vodík lze shromažďovat v palivových článcích a používat k výrobě elektřiny, a to i na těch nejvzdálenějších místech na Zemi.

Řecko používá autobusy s autopilotem

Zavádění automatizované dopravy v Evropě začalo v řeckém městě Trikala, kde již čtyři malé autobusy bez řidiče jezdí po ulicích. Tyto autobusy jsou uvedeny na trh v rámci projektu CityMobil2 podporovaného EU, jehož cílem je spustit v Evropě automatizované systémy silniční dopravy se samořídícími autobusy. Každý autobus může přepravit 10 až 12 cestujících rychlostí až 20 kilometrů za hodinu. Tato rychlost se může zdát pomalá, ale nezapomeňte, že tyto autobusy jsou elektrické, tiché a neznečišťují životní prostředí.

3D tiskárna vytváří domy v plné velikosti v jedné relaci

Obří tiskárna s názvem D-shape, kterou vytvořil Enrico Dini, je schopna vytisknout dvoupatrovou budovu s místnostmi, schodišti, potrubím a stěnami. Pomocí pouze písku a minerálních pojiv vytváří tiskárna materiál, který je pevný jako železobeton a vypadá jako mramor. Proces tvorby zabere zhruba čtvrtinu času ve srovnání s tradiční stavbou. Tiskárna má zaoblenou architekturu a může být postavena bez použití speciálních znalostí a dovedností.

První pořízená fotografie DNA

Enzo di Fabrizio a jeho tým z Italského technologického institutu v Janově pomocí elektronového mikroskopu dokázali vyfotografovat slavnou Watson-Crickovu dvoušroubovici v celé její kráse, přičemž vlákna DNA umístili na křemíkový substrát, z něhož vyčnívaly sloupky. Tato technika umožní vědcům vidět, jak proteiny, ribonukleové kyseliny a další biomolekuly interagují s DNA

Geneticky modifikované hedvábí je pevnější než ocel

Na univerzitě ve Wyomingu vědci upravili skupinu bource morušového, aby produkovali hedvábí, které je pevnější než ocel. Superpevné hedvábí lze použít v různých aplikacích, jako jsou silné chirurgické nitě pro lékařské profesionály, biologicky odbouratelná alternativa k plastu pro podniky nebo lehké brnění pro armádu.

Robot DARPA se dokáže vyhýbat překážkám

DARPAtv z Agentury pro obranné pokročilé výzkumné projekty zveřejnilo virální video o robotech v roce 2012. Robot, kterého nazvali Pet-Proto, procházel po speciálně vybavené trase s překážkami a rozhodoval se autonomně. Mnoho lidí, kteří sledovali toto video, vyjádřilo názor, že když tento robot dokáže totéž bez pomoci drátů, lidstvo je odsouzeno k záhubě

Laserové zbraně jsou již realitou

Viděli jste ty jiskřivé lasery ve filmech Star Wars a Terminator a pravděpodobně jste si mysleli, že existují pouze ve světě sci-fi. Tak to jste se mýlili! Americká armáda má laserovou zbraň zvanou Avenger. Je dvacetkrát žhavější než kuchyňský hořák a dokáže proříznout dělostřelecký granát. Nyní se používá k ničení improvizovaných výbušných zařízení, která způsobují americké armádě větší škody než jakákoli jiná zbraň.

Oční protézy vrací zrak nevidomým

Dva slepí lidé ve Spojeném království nedávno dostali oční implantáty během osmihodinové operace. Po letech slepoty oba během několika týdnů znovu získali „užitečné“ vidění, nyní vidí obrysy předmětů a sní v barvách. Lékaři očekávají další zlepšení, až se mozek přestaví na vidění.

Paraplegický muž úspěšně používá myšlenkově ovládanou robotickou ruku

V roce 2012 se ochrnutá žena naučila ovládat mechanickou paži svou myslí tak dobře, že mohla jíst čokoládu. Tým University of Pittsburgh ale nezůstal jen u toho. Zdokonalením technologie ruky a spoluprací s pacientem Janem Scheuermannem jí vědci od té doby umožnili kromě jednoduchého úchopu zvládnout i čtyři nové pohyby – roztažení prstů, sevření, pěst a abdukci palce, což rozšiřuje možnosti manipulace.

Místo vložení endoskopu můžete spolknout fotoaparát o velikosti pilulky

Kolonoskopie může být velmi nepříjemný zákrok. Když jsou výsledky nejasné, musí se test opakovat, což pro pacienta způsobuje stres. Americký úřad pro potraviny a léčiva schválil zařízení, které lze použít v případě opakované studie a které vystavuje tělo minimální expozici. Jedná se o miniaturní kameru s názvem PillCam Colon. Musí se spolknout tak, aby prošel gastrointestinálním traktem.

3D zobrazení inFORM umožňuje vzdálenou manipulaci s fyzickými objekty

InFORM pin display, vynalezený Tangible Media Group MIT, umožňuje uživatelům pracovat s daty s minimálními fyzickými bariérami. Umožňuje také uživatelům virtuálně procházet obrazovkou a manipulovat s fyzickými objekty, které mohou být tisíce kilometrů daleko. Současná verze inFORM má velmi omezené prostorové rozlišení, ale vidět ji v akci dává silný dojem o potenciálu takových zařízení.

Inženýři vytvořili tenkou umělou kůži, která reaguje na dotek

Nový vynález inženýrů UC Berkeley by mohl pomoci robotům stát se citlivějšími na dotek. Výzkumný tým vedený profesorem z katedry elektrotechniky a informatiky Ali Jawei vytvořil první interaktivní senzorovou síť využívající flexibilní plast. Nový elektronický skin, neboli e-skin, se v reakci na dotyk okamžitě rozsvítí. Čím intenzivnější je tlak, tím jasnější je podsvícení. Můžeme se jen divit, jestli James Cameron věděl něco, co jsme nevěděli, když v 80. letech natočil první film o Terminátorovi.

Vědci vytvořili umělou dělohu, jako ve filmu "Matrix"

Může to znít jako scénář děsivého filmu (ano, mluvím o Matrixu), ale umělé lůno už ve skutečnosti existuje. V Tokiu vědci vyvinuli techniku ​​zvanou EUFI – mimoděložní těhotenství. Odebírali kozí plody, zaváděli katetry do širokých tepen v pupečníku a zásobovali plody okysličenou krví v inkubátoru naplněném umělou plodovou vodou ohřátou na tělesnou teplotu. Díky těmto výzkumníkům jsme o krok blíže k tomu, abychom se stali bateriemi pro naše mechanické mistry.

Lidský mozek je hacknutý

Na výroční technické konferenci USENIX vědci prokázali zranitelnost lidského mozku. Pomocí otevřeně prodávaného EEG headsetu a počítačového programu, který s ním spolupracuje, ukázali, že je možné hacknout váš mozek a donutit vás prozradit informace, které byste raději utajili. Faktem je, že na encefalogramu se objevují charakteristické vrcholy, pokud subjekt rozpozná známé obrázky, například kód PIN pro bankovní kartu nebo obličej dítěte.

Technologie maskování neviditelnosti udělala obrovský krok vpřed

Britská Kolumbijská společnost HyperStealth Biotechnology letos ukázala funkční prototyp své nové tkaniny kanadské a americké armádě. Materiál zvaný „quantum stealth“ odklání světelné vlny od nosiče bez použití baterií, zrcadel nebo kamer. Může zablokovat objekt nejen z pohledu, ale také z infračervených skenerů.

Vidět skrz zdi jako Superman je nyní skutečné

V MIT inženýři pracují na zařízení, které umožní uživateli sbírat data o tom, co se pohybuje na druhé straně zdi. Prototyp nazvaný Wi-Vi vysílá pohyb stejným způsobem jako echolokátor.

První noha světa, zcela ovládaná silou myšlenky, jde na procházku

Tato bionická noha, připojená ke svému majiteli pomocí dvou nervů a počítačových senzorů, funguje stejně jako normální lidská noha. Chybovost se odhaduje na přibližně 1,8 %, což je tak blízko dokonalé kontrole myšlenek, jak jen moderní věda může dosáhnout. Tato noha, vytvořená v Chicagském centru bionické medicíny, je nejnovějším pokrokem v protetice.