Мозг Франкенштейна, прорыв «Оземпика» и исчезнувший помидор: новости науки
Прорыв года — лекарство от лишнего веса
Подводя научные итоги года, журнал Science называет главным прорывом новые лекарства для похудения на основе семаглутида, ставшие суперпопулярными в 2023 году.
После стольких неудачных попыток даже трудно поверить в работающее лекарство, помогающее легко и быстро сбросить вес. Больше половины взрослых людей страдает от избыточного веса, что приводит к диабету, болезням сердца, печени и так далее, а в итоге — к сокращению жизни и сильному снижению ее качества.
Новый класс лекарств имитирует кишечный гормон ГПП-1. Этот гормон стимулирует выработку инсулина, когда в кишечник поступает еда, чтобы инсулин утилизировал поступающую в кровь глюкозу и снизил уровень сахара в крови. Повышение концентрации в крови инсулина замечает пищевой центр в гипоталамусе (отдел мозга), побуждающий нас чувствовать голод и искать еду, когда кровь «голодная», то есть в ней мало инсулина. В результате человеку просто не хочется есть.
Лекарство разрабатывалось для лечения диабета, но оказалось, оно вызывает значительную потерю веса с приемлемым минимумом побочных эффектов. Мало того, прошедшие в 2023 году клинические испытания показали, что оно также снижает симптомы сердечной недостаточности, риск инфарктов и инсультов.
Первое лекарство, имитирующие ГПП-1, появилось еще в 2005 году, но бум начался недавно, когда на рынок вышли лекарства на основе семаглутида, созданные датской фармкомпанией Novo Nordisk (теперь ее рыночная стоимость превышает ВВП Дании). В США это Ozempic для лечения диабета и Wegovy для лечения ожирения. В отличие от лекарств-предшественников семаглутид требует инъекции раз в неделю, а не пару раз в день. В ключевом исследовании люди, принимавшие его, потеряли 15% массы тела за 16 месяцев. Плюс психологический эффект, который принимавшие препарат описывают как прекращение «пищевого шума» — постоянного фонового желания поесть.
В исследовании с участием 17 000 человек с избыточным весом и сердечно-сосудистыми заболеваниями, у людей, принимавших семаглутид, риск сердечных приступов и инсультов был на 20% ниже, чем у тех, кто принимал плацебо.
А недавно появились гипотезы и о том, что он помогает и при лечении деменции, снижая уровень воспаления в мозге, и даже от наркозависимости (в обоих случаях уже идут клинические исследования).
Остается еще один важный вопрос: придется ли принимать эти препараты на постоянной основе, чтобы сохранить вес на нужном уровне? Скорее всего, так и есть: в одном из исследований, через год после того, как люди прекратили терапию, две трети потерянной массы тела вернулись. Для исследователей, которые теперь все чаще считают ожирение хроническим заболеванием, необходимость постоянного лечения не удивительна. Теперь главная задача — снизить стоимость лекарства.
Видео с котиком мчится сквозь космос
Психея, летящая к железному астероиду межпланетная станция, на днях передала на Землю важный сигнал — видео с котиком, гоняющимся за зайчиком от лазерной указки. А важность в том, что Психея впервые в дальнем космосе использует систему оптической связи вместо радиоволн, и видео было передано лазерным лучом с расстояния около 31 млн км. Это примерно в 80 раз дальше, чем Луна от Земли.
101 секунду летели к нам фотоны лазера Психеи, и нацеленный с расстояния 31 млн км луч попал точно на антенну телескопа Хейла в Паломарской обсерватории Калтеха.
Лететь Психее еще далеко. Когда она доберется до железного астероида, путь луча будет занимать около 20 минут. Расстояние — это еще не все, лазеру и телескопу придется учитывать сдвиг Земли за эти 20 минут. Такая вот невероятная точность прицеливания. И невероятное качество связи — на скорости 267 Мбит/с.
Европейцы учатся в школе все хуже
Тревожная новость из области образования: результаты PISA, главного теста знаний и умений школьников, очень сильно упали в Европе за последние несколько лет. Нельзя сказать, что это общемировая тенденция: в Юго-Восточной Азии все хорошо — школьники Японии, Южной Кореи, Тайваня показывают все лучшие результаты, а Сингапур — абсолютный мировой лидер во всех трех главных оцениваемых категориях: по математической грамотности, читательской грамотности и естественно-научной грамотности.
Важнейшие лидеры прошлых лет, Китай и Индия, не участвовали в PISA в этот раз (как и Россия), поэтому не получится сделать окончательный вывод, распространяется ли тенденция деградации школьного образования только на Европу. Вероятно, в Китае и Индии все по-прежнему неплохо, ведь там, как и повсюду в Юго-Восточной-Азии, образование — по-прежнему огромная ценность в любой семье и в обществе в целом, это хорошо понимает каждый.
Падают результаты в самых благополучных европейских странах, например катастрофический обвал в той же Финляндии, еще недавно считавшейся образцом. Исследователи утверждают, что не получается списать все на ковид, поскольку нет четкой корреляции между временем карантина в школах и падением результатов PISA.
Еще интересно, что по-прежнему всюду девочки показывают лучшие результаты в тестах на читательскую грамотность, а мальчики — на математическую.
Среди лидеров нет ни одной неазиатской страны, а ведь тест проводится европейской организацией по европейским образовательным стандартам.
Мозг Франкенштейна
Американские биоинженеры соединили ткань человеческого мозга с компьютерным чипом, создав в чашке Петри мини-киборга, способного вычислять и распознавать речь.
Система, названная Brainoware, включает подключенный к микросхемам органоид из нейронов, выращенных из стволовых клеток человека. Исследователи задались вопросом, сможет ли этот кусок нервной ткани обрабатывать и запоминать информацию, работать как нейрокомпьютер. Органоид поместили на пластину с тысячами электродов, соединяющих нервную ткань с устройством ввода информации (оно, например, преобразует звуки в набор электрических импульсов). Другая часть электродов передавала информацию от нервной ткани на датчик, декодирующий ее с помощью алгоритмов машинного обучения.
Разработчики искусственного интеллекта всегда стремились подражать устройству мозга, отсюда возникла и идея столь популярных сейчас искусственных нейросетей. Но мозг все еще очень сильно опережает созданные человеком устройства на основе кремниевых чипов в плане энергоэффективности, производительности, универсальности. Почему бы не попробовать использовать биологические нейросети для создания искусственного интеллекта?
Оказалось, искусственно выращенная сеть из человеческих нейронов способна успешно узнавать и запоминать звуки человеческого голоса и решать математические задачи. Дальше последуют эксперименты со все более сложными задачами, и, кто знает, возможно нас ждет эпоха киборгов-биокомпьютеров.
Помидор найден, астронавт оправдан
Международной космической станции исполнилось 25 лет — в декабре 1998 года на орбите состыковались модули «Заря» и «Юнити», с которых начались российский и американский сегменты станции. С тех пор на МКС побывало больше 200 человек.
МКС — самое крупное творение цивилизации за пределами Земли. Станция состоит из 15 основных модулей: жилых, лабораторных, технических (там даже своя ферма есть), и пристыковавшихся к ней кораблей. И, конечно, гигантские «крылья» — солнечные батареи, дающие энергию.
МКС строили 14 стран, она стала самым дорогим проектом в истории. И одним из самых сложных в осуществлении.
Кстати, в этом году человечество запустило на орбиту рекордное количество ракет — целых 200 (половину из них запустила SpaceX).
А во время юбилейной трансляции с МКС астронавт NASA Жасмин Могбели рассказала о главной новости: «Нашего друга Фрэнка Рубио, который отправился с МКС домой, уже 8 месяцев обвиняют в том, что он съел помидор. Но мы теперь можем его оправдать. Мы нашли помидор». Черри-помидор — результат эксперимента по выращиванию овощей в космосе. Он выскользнул из рук Рубио, астронавт искал его много часов по всей станции, но так и не нашел.