На медицинское обслуживание пациентов, страдающих шизофренией, США ежегодно тратит $60 млрд. Была надежда, что с помощью обширных генетических исследований удастся выявить причины этого психического заболевания. Такие исследования начались около десяти лет назад. Если бы нашелся испорченный ген, можно было бы создать новые методы лечения. Однако полученные результаты не оправдали ожиданий. В ходе исследований выяснилось, что не существует какого-то одного гена шизофрении, причины болезни очень сложны и в ее формировании участвуют многие гены. Для дальнейшего исследования нужно учитывать совместное влияние многих факторов, воздействующих на организм в раннем возрасте. Например, детские травмы и особенности внутриутробного развития в сочетании с генетической предрасположенностью могут влиять на риск развития заболевания.

Крупным головным мозгом, походкой на двух ногах и уникальным половым поведением человек, возможно, обязан утрате нескольких ключевых участков ДНК в процессе эволюции. В результате недавно проведенного анализа было выявлено более 500 участков ДНК, утраченных человеческим геномом, но сохранившихся у шимпанзе и других млекопитающих. Три из этих участков представляют собой переключатели генов; утрата двух из них дала возможность человеческому мозгу увеличиваться в размерах, а самим людям — образовывать прочные супружеские пары. Потеря нашими предками третьего участка усовершенствовала вертикальную походку, что позволило высвободившимся рукам научиться изготавливать орудия.

Новые фильмы о воздействии лекарственных средств на белки и о процессе фотосинтеза, снятые за миллионные миллиардной доли секунды, объясняют, как работают — или не работают — молекулы. Белки находятся в постоянном движении, участвуя в химических реакциях, которые составляют основу жизни. Это движение осуществляется на молекулярном и субмолекулярном уровнях так быстро, что его невозможно увидеть в микроскоп. Используя импульсы рентгеновского лазера, которые длятся всего лишь миллионные миллиардной доли секунды (10-15 с), ученые создали «молекулярные фильмы», которые демонстрируют, как меняется структура белков при их взаимодействии. Такие фильмы могут показать биологические реакции в беспрецедентных деталях и продемонстрировать, почему лекарства не всегда воздействуют на белки-мишени, а также каким образом в процессе фотосинтеза в растениях создается чистая энергия.

Принято считать, что каменные орудия впервые начали изготавливать представители нашего рода Homo в ходе адаптации к изменению климата. Согласно этому представлению, адаптация способствовала быстрому формированию обратной связи, которая привела к увеличению размеров мозга и росту технического мастерства наших предков. Недавнее обнаружение в Кении каменных орудий, возраст которых оценивается в 3,3 млн лет, то есть намного более древних, чем древнейшие ископаемые останки представителей рода Homo, опровергает это представление.

С некоторыми видами онкологических заболеваний на поздних стадиях сегодня можно успешно бороться с помощью синтетических иммунных клеток. Синтетические иммунные клетки, так называемые CAR Т, необычайно эффективны как средство борьбы с лейкозами и лимфомами. CAR-Т-клетки повышают способность иммунной системы противостоять онкологическим заболеваниям определенного типа. К сожалению, они оказывают нежелательное побочное действие, иногда смертельно опасное. Иммунологи работают над созданием модифицированных CAR-Т-клеток, способных бороться с другими формами рака и обладающие менее выраженными побочными эффектами.

Перепрограммировав ДНК внутри болезнетворных микроорганизмов, можно превратить их в целебные лекарственные средства. Регулируя работу искусственных генетических цепей, встроенных в бактериальную клетку, можно превратить ее в медицинский инструмент, который включается и выключается при определенных условиях. Генетическая цепь состоит из генов, кодирующих определенные белки, и переключателей — аналогов проводников, резисторов и конденсаторов в электрической цепи. Генетики модифицируют бактерии, оснащая их новыми генетическими цепями, так что они приобретают способность устранять генетические дефекты и тем самым излечивать больных раком, атаковать раковые опухоли изнутри и диагностировать заболевания на начальных стадиях.

Исследователи нуждаются в новом способе разграничения искусственного и естественного интеллекта. Долгое время считалось, что «имитационная игра» Алана Тьюринга, в которой машина пыталась убедить экзаменатора, что она человек, — это оптимальный тест для выявления искусственного интеллекта (ИИ). Но тест Тьюринга не выдержал испытания временем. Чтобы его пройти, нужна скорее хитрость, чем истинный интеллект. Специалисты в области ИИ утверждают, что пришла пора заменить тест Тьюринга набором тестов, которые будут оценивать интеллектуальные способности машины с самых разных точек зрения. По-настоящему умная машина должна понимать смысл неоднозначных высказываний, уметь собирать разобранную и упакованную мебель, быть способной пройти тест по научным предметам за четвертый класс и многое другое. Сложность этих тестов подчеркивает тот факт, что, если говорить по существу, достижение машиной уровня интеллекта человека остается делом далекого будущего.

Оказывается, Млечный Путь — это часть массивного сверхскопления галактик, которые образуют одну из самых больших известных структур во Вселенной. Это открытие — только начало новой работы по картографированию космоса. Аналогично тому, как звезды собираются вместе в звездные скопления и галактики, сами галактики объединяются в скопления, а те группируются в сверхскопления. Эти сверхскопления галактик служат строительными блоками гигантских нитей, листов и пустот, которые образуют самые крупные поддающиеся измерениям структуры во Вселенной. Проведенные недавно работы по изучению движения тысяч близлежащих галактик показали, что материнское сверхскопление Млечного Пути намного больше, чем предполагалось ранее. Астрономы дали этому недавно обнаруженному колоссальному по своим размерам сверхскоплению имя Ланиакея. Более подробное картографирование Ланиакеи и сверхскоплений-соседей, возможно, откроет новые детали процесса образования галактик и поможет решить двойную космологическую загадку о природе темной материи и темной энергии.

Многим из когда‐то революционных открытий Ноама Хомского в лингвистике, в том числе и концепции того, как мы осваиваем языки, сейчас приходится потесниться. Ноам Хомский, светило мировой лингвистики на протяжении десятилетий, предложил революционную теорию об универсальной грамматике. Теория Хомского о том, что человеческий мозг осваивает грамматику по неким заложенным в нем с рождения ментальным шаблонам, расходится с данными эмпирических исследований и не раз подвергалась за это критике. Хомский неоднократно пересматривал свою теорию, чтобы интегрировать в нее отклонения от исходных постулатов, тем самым подрывая амбициозно заложенные им же самим основы. Альтернативы универсальной грамматике отводят ведущую роль в усвоении языка детьми общим познавательным способностям ребенка и его умению «считывать» намерения окружающих.

Ученые пытаются скопировать самый сложный орган на свете, надеясь, что это поможет разгадать тайны разных заболеваний мозга начиная от аутизма и заканчивая болезнью Альцгеймера. Информацию о человеческом мозге обычно получают из экспериментов на мышах, крысах и других животных. У таких животных мозг похож на человеческий, но у него нет большого количества складок на поверхности, что влияет на особенности работы нервной системы. Из-за уникальности строения человеческого мозга, если ограничиваться исследованиями на грызунах, не удается найти новые пути лечения многих заболеваний начиная от шизофрении и заканчивая болезнью Альцгеймера. Поэтому ученые ищут другие способы проведения нейробиологических экспериментов. Один из возможных вариантов — вырастить крупный фрагмент развивающегося мозга в лаборатории. С помощью таких органоидов ученые, по-видимому, смогут добыть информацию, которую нельзя получить в экспериментах на мышах. Этот подход уже был использован при исследовании вируса Зика.