От онкопрепаратов до квантовых компьютеров: как наши ученые раздвигают горизонты возможностей.

В День российской науки KP.RU рассмотрел, как наши ученые меняют представления о невозможном во благо людям и собрал 5 самых впечатляющих отечественных прорывов в науке.

1. Достижения в борьбе с раком: разработаны два инновационных препарата.

- Персонализированная мРНК-вакцина – результат работы специалистов Центра имени Н.Ф. Гамалеи, Московского научно-исследовательского онкологического института имени П.А. Герцена и НМИЦ онкологии имени Н.Н. Блохина.

Основное: во время операции у пациента берут образец опухоли, из которого извлекается вся необходимая генетическая информация о раковых клетках, включая уникальные белки-антигены. С помощью системы искусственного интеллекта выбираются наиболее подходящие антигены, которые могут активировать иммунную систему для уничтожения опухоли. Затем создаются молекулы мРНК, кодирующие эти антигены, которые вводят пациенту через инъекцию под кожу, внутримышечно или внутривенно. Иммунная система распознает введенные антигены и начинает атаковать оставшиеся после операции раковые клетки и метастазы.

Основная цель вакцины — предотвратить появление метастазов и достичь устойчивой ремиссии у пациента – восстановления, желательно, на всю жизнь.

- Препарат на основе 4-х онколитических энтеровирусов - разработка Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта, испытания проводятся в онкологическом Институте имени П.А. Герцена.

Основное: подобранные вирусы способны избирательно уничтожать раковые клетки благодаря активному размножению внутри них. Онколитические вирусы изменяют статус иммунной системы внутри опухоли и в ее микроокружении с иммуно-подавленного на активный.

2. Синхротрон «СКИФ».

Строительство Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») продолжается в наукограде Кольцово, Новосибирская область.

Это крупный научный комплекс: 34 здания и специализированные установки для передовых исследований с использованием синхротронного излучения (электромагнитные волны заряженных частиц). Завершение строительства запланировано на конец 2025 года.

Основное: синхротрон «СКИФ» предоставит новые возможности для фундаментальных исследований и практических разработок в таких областях, как химия, физика, материаловедение, биология, геология и гуманитарные науки, а также будет способствовать развитию инновационного промышленного производства.

3. Искусственный интеллект приближается к мозгу человека.

Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ), Университета Лобачевского и Южного федерального университета (ЮФУ) «вживили» модель искусственного интеллекта нейронной сети в мемристор — устройство, имитирующее синапс (соединение между нейронами). Мемристор способен воспроизводить изменения в работе синапсов, которые происходят в человеческом мозге в процессе обучения и запоминания новой информации. Это достижение приближает искусственный интеллект к функционированию человеческого мозга.

Основное: ученые применили математическое моделирование, чтобы проверить возможность воспроизведения процессов, происходящих в мозге, с помощью мемристоров. Установили, что это возможно. Мемристоры могут изменять свое сопротивление в зависимости от протекающего через них тока. Этот эффект напоминает изменение проводимости синапсов в человеческом мозге под воздействием электрических импульсов, что стало важным шагом к созданию искусственного интеллекта, работающего по принципу биологического мозга.

ИИ все ближе к мозгу человека

Фото: Shutterstock.

4. Первый в мире препарат против болезни Бехтерева.

Минздрав РФ зарегистрировал российское лекарство против болезни Бехтерева - хронического воспалительного заболевания крестцово-подвздошных суставов и позвоночника.

Основное: в основе препарата лежит моноклональное антитело. Оно может останавливать иммуновоспалительный процесс и, в перспективе, замедлять развитие самой болезни.

5. 50-кубитный квантовый компьютер.

Этот уникальный компьютер был разработан Научной группой Российского квантового центра (РКЦ) и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН).

Основное: компьютер с 50 кубитами представляет собой вычислительную мощь. Кубиты, в отличие от классических битов, могут находиться в суперпозиции состояний, что позволяет решать задачи, недоступные для обычных компьютеров. Кроме того, 50-кубитный компьютер может делиться своими вычислениями через облачную платформу, что предоставляет возможность тестировать квантовые алгоритмы без физического доступа к компьютеру, развивая образование и науку.

Главное: компьютер с 50 кубитами – это вычислительная мощь

Фото: Shutterstock.

Какая польза: квантовые компьютеры способны решать задачи по управлению сложными системами, в которых множество изменяющихся параметров. Например, они могут предсказывать, будет ли работать новое лекарство, или прогнозировать изменения климата.

Кроме того, квантовые компьютеры могут моделировать сложные квантовые системы, что полезно в химии, фармакологии, при разработке новых лекарств и новых материалов для космических технологий. Также квантовые компьютеры могут разрабатывать новые методы защиты цифровых данных от взлома.