31.12.2024
Neuralink
Текст: Руслан Абдряев
Научные итоги 2024 года: главные прорывы и провалы
Покорение космоса, прозрачные мыши и нейроинтерфейсы
Прошедший год принес нам вживленные в мозг человека нейрочипы, прозрачных мышей, новый вид магнетизма, образцы грунта с обратной стороны Луны, лекарство от ВИЧ и многое другое. Однако не обошлось и без провалов. Обо всем этом расскажет автор Mustafin Magazine.
Нейроинтерфейсы
Neuralink
В январе 2024 года глава Neuralink Илон Маск объявил о первом вживлении нейрочипа в мозг человека. Пациентом стал парализованный Ноланд Арбо. Нейроинтерфейс Telepathy позволяет силой мысли управлять телефоном и компьютером, а через них почти любой электроникой. Интерфейс мозг-компьютер (BCI) от Neuralink представляет собой небольшой приемник, который закрепляют за ухом пациента. От Telepathy к мозгу идут нитевидные электроды. Стоимость устройства и его имплантации составляет около $60 тыс., но со временем цена должна снизиться.
К концу февраля Маск поделился, что человек с вживленным Telepathy восстановился и научился при помощи силы мысли контролировать компьютерную мышь. Уже в марте Neuralink сообщила, что Арбо играет в шахматы и Civilization VI на компьютере.
Также весной компания Маска анонсировала разработку нейрочипа Blindsight для восстановления зрительных функций. Сначала разрешение BCI будет низким, как на ранних играх Nintendo, пояснил бизнесмен. По его словам, нейроинтерфейс проходит испытания на обезьянах.
К концу марта Арбо научился играть в гонки Mario Kart, продолжая осваивать другие игры и самостоятельно публикуя сообщения в социальных сетях.
В мае Neuralink сообщила, что во время испытаний на человеке провода Telepathy сместились с первоначального положения. Подобные проблемы возникали во время тестов на животных. Сместились порядка 85% из 64 проводов.
Также в мае Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) разрешило Neuralink имплантировать нейроинтерфейс второму пациенту. Компания пообещала доработать BCI, чтобы избежать проблем со смещением проводов. Чип должен располагаться на глубине 8 мм в коре головного мозга, а не на 3-5 мм, как в случае с Арбо.
Neuralink открыла реестр пациентов Neuralink для граждан Великобритании, США и Канады, которые имеют возможность подать заявку для участия в клинических испытаниях.
Тем временем Арбо перешел на Call of Duty. В шутере первый пациент с Telepathy показал игру с высокой скоростью и точностью стрельбы. Арбо заявил, что таких игровых возможностей он добился благодаря «аимботу в голове».
В конце лета Neuralink успешно вживила Telepathy второму пациенту. Спустя два дня после операции молодой человек по имени Алекс смог сыграть в Counter-Strike 2 при помощи силы мысли. Также мужчина использовал имплант для разработки 3D-проектов в CAD.
Осенью Маск объявил о выходе нейроинтерфейса Blindsight, который предназначен для возвращения зрения даже слепым от рождения. FDA одобрило устройство. Зрение будет возвращаться постепенно, чтобы не создавать дополнительное напряжение на глаза и мозг. Американский регулятор назвал эту разработку Neuralink «прорывным устройством».
В конце ноября компания Маск объявила о начале тестировании технологии, позволяющей парализованным людям управлять роботизированной рукой. Однако для создания готового решения Neuralink потребуются годы.
Neuralink была не единственной, которая представила и испытывала свои BCI в этом году. В феврале об успешном вживлении нейрочипа сообщили исследователи китайского Университета Цинхуа. Система Neural Electronic Opportunity позволяет не повреждать нейроны мозга, помещаясь в эпидуральное пространство между мозгом и черепом человека. Программное обеспечение чипа основано на нейросетях, что предоставляет возможность для обучения. Парализованный 14-летний пациент смог двигать руками при помощи экзоскелета после имплантации. Кроме того, он получил возможность самостоятельно есть и пить.
В октябре Science Corporation отчиталась о предварительных результатах испытаний импланта сетчатки Prima, который полностью вернул зрение пациентам. Интерфейс компании Science Eye — это миниатюрный беспроводной имплант, связанный с карманным компьютером и очками.
Лечение ВИЧ
Freepik
Журнал Американской ассоциации содействия развитию науки Science назвал одним из прорывов 2024 года успешные испытания препарата ленакапавира (Lenacapavir) от американской компании Gilead Sciences. Медикамент вводят внутримышечно для защиты от заражения вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). Подобные прививки снизили заражение ВИЧ до нуля — эффективность составила 100%.
Сейчас стоимость годового курса ленакапавира под брендом Sunlenca стоит более $42 тыс. Однако некоторые исследования показывают, что новый препарат может стоить $40 в год. В настоящий момент ленакапавир лицензирован для лечения, а не для профилактики.
Новый вид магнетизма
Freepik
В декабре европейская научная группа открыла новый тип магнетизма — альтермагнетизм. Обычно материалы с постоянной магнитной структурой делят на два основных класса магнетизма: ферромагнетики и антиферромагнетики. В первом случае спины выстраиваются параллельно, а во втором — антипараллельно.
Направление спинов электронов и атомов в кристаллической решетке у альтермагнетиков может не совпадать и изменяться вне зависимости друг от друга. Таким образом, материалы получают свойства ферромагнетиков и антиферромагнетиков одновременно. Исследователи указывают на существование свыше 200 альтермагнетиков — вдвое больше известных ферромагнитных материалов.
Магниты используют в памяти компьютеров и микроэлектронике. Альтермагниты способны повысить скорость работы электронных устройств в тысячу раз, но затраты энергии на их производство снизятся. Устойчивость к внешним воздействиям делает альтермагниты идеальными для длительного хранения данных.
Запуски Starship
Youtube / NASASpaceflight
За этот год компания SpaceX совершила четыре успешных запуска космического корабля Starship, который в будущем планируют использовать для пилотируемых полетов на Луну и Марс. В рамках запуска от октября 2024 года SpaceX смогла поймать первую ступень сверхтяжелой ракеты Starship при помощи роботизированных манипуляторов, а вторая ступень совершила посадку в Индийском океане.
Повторное использование компонентов ракет Falcon 9 и Falcon Heavy позволило десятикратно снизить стоимость доставки грузов на орбиту. Аналогичным образом НАСА и SpaceX намерены поступить и в отношении Starship.
Федеральное управление гражданской авиации США разрешило SpaceX еще 25 полетов Starship в 2025 году. Весной следующего года компания Илона Маска планирует начать орбитальные испытания по передаче топлива с одного Starship на другой.
Прозрачные живые мыши
Коллаж Mustafin Magazine
Американские физики и биологи использовали раствор красителя тартразина и воды, чтобы сделать кожу живых мышей прозрачной. Поглощающие свет молекулы красителя изменяли преломление раствора. Нанесение вещества на живот мыши позволило исследователям наблюдать за работой внутренних органов грызуна.
Разработка ученых открывает возможности для изучения того, что находится внутри биологических тканей. Хотя глубина проникновения изображения остается сильно ограниченной из-за сложности биологических структур, которые вызывают рассеивание света. Нанесенный раствор можно смыть водой.
Запуск Europa Clipper
В октябре НАСА запустило автоматическую межпланетную станцию Europa Clipper на сверхтяжелой ракете Falcon Heavy. Аппарат предназначен для исследования спутника Юпитера — Европы. Путешествие зонда займет шесть лет.
Ученые считают, что ледяная кора Европы скрывает соленый жидкий океан, который может быть пригоден для жизни. Europa Clipper будет изучать среду, потенциально способную поддерживать жизнь под поверхностью естественного спутника. Зонд стал одним из самых крупных космических аппаратов, которые НАСА строило для планетарных миссий. Вес зонда составляет 6 тонн. К декабрю станция Europa Clipper преодолела расстояние в 20 млн км от Земли.
Карта мозга плодовой мушки
nature.com
Американский журнал Смитсоновского института Smithsonian назвал одним из самых важных исследований 2024 года карту всех нейронов в мозгу взрослой плодовой мушки, представленную международной группой исследователей. Их работа демонстрирует почти 140 тыс. нейронов и 50 млн связей. Для сравнения, мозг человека содержит 80 млрд нейронов и 100 трлн связей.
Ученые отмечают, что не существует другого полного коннектома мозга взрослого животного такой сложности. Карта должна преобразить нейронауку о дрозофилах, считают исследователи. В 2002 году частичная карта мозга червя, содержащая всего 302 нейрона, была удостоена Нобелевской премии.
Образцы с обратной стороны Луны
Weibo / 深空探测实验室
Летом капсула китайской межпланетной станции «Чанъэ-6» приземлилась на полигоне в КНР, впервые в истории доставив на Землю образцы грунта с обратной стороны Луны. Общий вес добытого в бассейне Южный полюс материала составил почти 2 кг. Миссия продолжалась 53 дня.
Доставленные образцы должны ответить на вопросы, связанные с различиями между видимой и темной сторонами Луны. Материалы предоставят новые данные об истории ранних столкновений в Солнечной системе, а также о геологической эволюции естественного спутника Земли. В Китайском национальном космическом управлении уже отметили, что образцы с обратной стороны луны более липкие и плотные, чем материалы, добытые в предыдущих лунных миссиях.
Осенью власти Китая сообщили о намерении запустить две тяжелые ракеты для возвращения образцов с Марса. Миссия должна стартовать в 2028 году.
Провалы 2024 года по версии МТИ
В середине декабря издание Массачусетского технологического института Technology Review представило список из восьми крупных провалов 2024 года в области науки и техники.
Речь идет о проблемах нейросети Gemini от Google с созданием изображений людей. ИИ-модель генерировала солдат-азиатов Вермахта, чернокожих викингов и другие абсурдные изображения.
Texas A&M
Провалом назвали запуск на МКС космического корабля Boeing Starliner, у которого возникли проблемы с двигателем. Миссия стартовала в начале лета, а ее продолжительность должна была составить около недели. Сам корабль вернулся на Землю в сентябре, а двое астронавтов миссии до сих находятся на орбите.
Wikipedia / Smishra1
Сбой систем безопасности компании в сфере кибербезопасности CrowdStrike вывел из строя тысячи ПК и серверов на Windows. Инцидент затронул авиакомпании, телеканалы и множество других организаций.
Привлекший свыше $700 млн стартап Bowery обанкротился. Компания запустила вертикальные фермы по выращиванию салата, но практически весь урожай уничтожило заболевание.
Еще одним провалом издание МТИ назвало атаку Израиля на членов группировки «Хезболла» в Сирии и Ливане. В результате операции взорвались тысячи пейджеров, что привело к гибели 9 человек. Около 2,8 тыс. человек получили ранения.
Биотехнологическая компания 23andMe оказалась на грани банкротства. Ранее 23andMe оценивали в $6 млрд. Компания специализируется на предоставлении услуг генетического тестирования по слюне для определения происхождения человека и его предрасположенностей к заболеваниям.
Также издание назвало провалом распространение сгенерированных ИИ низкокачественных изображений и добровольные рынки углерода.
