Главные научные открытия в истории: прыгающие гены, репетитор для искусственного интеллекта, скотч и палка-копалка
Работа в области ИИ сегодня эффективно ведется на основе трансформеров - это модель машинного обучения. Фото: gnepphoto/Shutterstock/Fotodom
Накануне Дня российской науки (он отмечается 8 февраля) специально для KP.RU 10 ведущих ученых МФТИ назвали открытия, которые считают главными в истории.
НЕЙРОСЕТИ И ЭЙНШТЕЙН
Александр Панов, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией когнитивных динамических систем МФТИ:
- Мы живём в эпоху тектонических изменений, связанных с развитием искусственного интеллекта, эта технология уже сейчас сильно влияет на человечество. Работа в области ИИ сегодня эффективно ведется на основе трансформеров - это модель машинного обучения. Трансформеры стали основой современных языковых моделей, систем машинного перевода, текстовых ассистентов и многих других ИИ-приложений. Прорыв в этой области произошел около десяти лет назад, когда в 2017 году была опубликована статья Attention Is All You Need («Внимание — это всё, что вам нужно»). В ней 8 ученых работавших в Google Brain/Google Research предложили архитектуру трансформера. Я считаю, что значение этого открытия мы сможем по-настоящему оценить в ближайшие годы, по мере того, как технологии искусственного интеллекта будут развиваться семимильными шагами.
Если же говорить о начале XX века, то чрезвычайно важную роль сыграли общая и специальная теории относительности Альберта Эйнштейна. Это одни из самых важных открытий, они оказали колоссальное влияние на человечество и перевернули всю научную картину мира. Они дали мощный толчок к развитию физики в целом, в том числе ядерной физики, прикладных космических исследований, и, в конечном счёте, космических полётов.
ГЛАВНЫЙ СПАСИТЕЛЬ ЛЮДЕЙ
Александр Мелерзанов, кандидат медицинских наук, заместитель исполнительного директора Института биофизики будущего МФТИ:
- Ни одно открытие не спасло столько человеческих жизней, как открытие пенициллина Александром Флемингом. Это произошло в 1928 году, положило начало эре антибиотиков и стало одним из самых значимых событий в истории медицины. Люди перестали умирать от лёгких инфекций, картина смертности и продолжительности жизни изменились кардинально.
НАД ИДЕЕЙ МЫТЬ РУКИ СМЕЯЛИСЬ ДАЖЕ ВРАЧИ
Тимур Чернов, научный сотрудник лаборатории молекулярно-биологических и нейробиологических проблем и биоскрининга МФТИ:
- В середине XIX века венгерский врач Игнац Земмельвейс предложил невероятное — мыть руки перед операциями. Сегодня это кажется очевидным, но в то время эта идея вызвала насмешки и резкое неприятие в медицинском сообществе. Земмельвейс был уволен и подвергался травле. Между тем, из его идеи выросла современная микробная теория болезней, асептики и антисептики. Сейчас трудно даже представить, сколько людей смогло выжить благодаря этому, на первый взгляд, простому открытию.
Игнац Земмельвейс предложил невероятное — мыть руки перед операциями
ДАРВИН, МЕНДЕЛЬ И СПИРАЛЬ ДНК
Константин Северинов, специалист по молекулярной биологии, доктор биологических наук, научный руководитель Высшей школы биологической инженерии МФТИ:
- Я не могу выбрать что-то одно. Если говорить о биологии, на мой взгляд, есть четыре существенные вещи, которые формируют наше понимание жизни на планете.
1. Чарльз Дарвин и его теория естественного отбора. Она показывает, что для объяснения разнообразия жизни на планете достаточно наличия изменчивости и отбора .
Дарвин для меня – идеал естествоиспытателя. Он был состоятельным человеком и мог позволить себе заниматься наукой просто для удовлетворения своего интереса. Он обогнул земной шар, что тогда было гораздо тяжелее, чем сейчас. Набрав за пять лет путешествия массу информации, он более двадцати лет систематизировал её и пришёл к исключительно глубоким выводам, которые составляют основу мышления современных биологов.
Чарльз Дарвин
2. Опыты Грегора Менделя привели к созданию генетики как науки. Мендель поставил наши представления о наследовании на твердую научную основу и заодно показал, как надо делать биологические эксперименты. Поразительно, как монах в богом забытом городке Брюнн (сейчас Брно), который проводил опыты из собственного любопытства, смог так глубоко проникнуть в механизмы наследственности.
3. Модель структуры ДНК, предложенная Уотсоном и Криком. Она показала, как атомы, соединённые определенным образом, создают молекулу, которая является материальным носителем генетической информации. Эта работа раскрыла природу наследственности.
Фото: Billion Photos/Shutterstock/Fotodom
4. И наконец, я бы выделил опыты Барбары Мак-Клинток, которые продемонстрировали, что гены могут «прыгать». Если представить геном, как книгу с текстом ДНК и пронумерованными страницами, то оказывается, что отдельные предложения или целые страницы могут менять свое положение в этой “книге”, проявляясь в совсем другом месте, а также увеличиваясь в количестве копий.
Прыганье генов, подвижность генома лежат в основе многих макроэволюционных событий — возникновения новых типов и классов организмов. Присутствие огромного количества вирусных последовательностей в наших геномах также связано с прыгающими генами. Вероятно, многие видели, что в одном початке кукурузы могут встречаться зёрна разного цвета — желтые, красные и другие. Это именно то, что изучала Мак-Клинток и объяснила не как результат классической генетической изменчивости, а как результат прыжков генов. Работы Мак-Клинток долгое время не признавались, думаю, не в последнюю очередь потому, что она была женщиной. Но, к счастью, она дожила до Нобелевской премии (она была вручена ей в 1983 году - Ред).
СКОТЧ И ПЛАСТИКОВЫЕ ХОМУТЫ
Александр Осадчиев, доктор физико-математических наук, руководитель Лаборатории арктической океанологии МФТИ:
- Величайших научных открытий очень много, но меня особенно вдохновляют простые вещи, которые оказываются невероятно полезными в повседневной жизни людей. Например, скотч (клейкую ленту Scotch изобрел Ричард Дрю - Ред) и пластиковые стяжки (их еще называют кабельными хомутами - изобретены инженером Маурусом Логаном - Ред). В океанологии без них жизнь была бы гораздо сложнее. Появились они благодаря развитию науки о полимерах. Это хороший пример того, как фундаментальная наука приводит к решениям, которые меняют практику повседневной работы и ученых и обычных людей.
ФАРАДЕЙ - ЭТО ЧАРОДЕЙ!
Александр Родин, доктор физико-математических наук, директор Центра компетенций по беспилотным авиационным системам и сервисам МФТИ:
- Ключевым событием я считаю открытие электромагнитной индукции Майклом Фарадеем. Макроскопические проявления низкочастотных электромагнитных полей почти не присутствуют в окружающей человека природе. Освоение технологий, основанных на этом эффекте, полностью изменило материальную среду вокруг нас. Именно это позволило совершить прорывы, которыми мы сегодня по праву гордимся – от космических полётов до искусственного интеллекта.
ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК - ОСНОВА ЦИВИЛИЗАЦИИ
Дмитрий Филонов, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией перспективных антенных систем МФТИ, заведующий лабораторией радиофотоники МФТИ:
- Какое научное открытие больше всего повлияло на человечество? Давайте посмотрим на мир вокруг. Нас окружают привычные предметы: мебель, электроника, техника, автомобили и многое другое. И во многом все это создано благодаря одному замечательному открытию XIX века – открытию переменного тока. В тот момент, когда человечество научилось эффективно передавать энергию на большие расстояния, произошел настоящий прорыв.
Сегодня источники энергии могут быть разными: атомные станции, солнечная энергетика, гидротурбины. Но с помощью электрических проводов энергия приходит буквально в каждый дом, в каждую розетку. Мир, который мы видим вокруг, сделан с помощью переменного тока.
ОТ ЯБЛОКА ДО ДВИЖЕНИЯ ПЛАНЕТ
Эмиль Ахмедов, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой теоретической физики имени Л.Д. Ландау МФТИ:
- Если говорить о величайшем научном открытии, то это законы Кеплера, Галилея и механика Ньютона. Они настолько взаимосвязаны, что могут рассматриваться, как одно коллективное открытие. Эти законы впервые дали количественное описание движения массивных объектов: от падения яблока на Землю до движения планет. Речь идет о создании современной механики и планетарной системы. Именно эти открытия заложили фундамент нашего понимания устройства мира и стали основой всей последующей физики.
Исаак Ньютон
НА ГРЕБНЕ РАДИОВОЛНЫ
Григорий Серегин, директор Научно-исследовательского центра компонентов мобильной связи и технологий их производства МФТИ:
- Открытие радиоволн – это триумф фундаментальной электродинамики. Момент, когда уравнения Максвелла, предсказавшие электромагнитные волны, материализовались в экспериментах Герца. Именно тогда человечеству открылся принципиально новый ресурс пространства, как носителя структурированной энергии. По сей день инженеры ищут все более эффективные решения для приёма/передачи информации в системах MIMO, 5G/6G и радарах.
ГЕНИЙ ТОТ, КТО ПРИДУМАЛ НАУКУ
Дария Криворучко, заведующий лабораторией плазменных двигателей МФТИ:
- Выделить что-то одно очень сложно. Открытия важны в цепочке, в связке. Важен сам принцип того, что человечество научилось изучать и менять мир вокруг себя. В этом смысле самым важным “открытием” я бы назвала условную “палку-копалку” – первый шаг к пониманию, что мир можно целенаправленно преобразовывать.
А если говорить об открытии в строгом смысле, то это сам научный метод. Подход, который позволил превратить случайные находки в осознанный процесс. Прогресс – это не гениальные озарения в вакууме, а сложная цепочка взаимодействий, где агротехника, медицина, материаловедение и физика постоянно подпитывают друг друга. Интересно, что большая часть известных учёных XX века плотно общалась друг с другом. Хотя открытия приписывали одному человеку, делались они внутри общей научной экосистемы.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Новое открытие ученых: наш мозг проходит пять эпох развития и взрослеет к 32 годам
Мы живем на окраине Рая: неожиданное открытие ученых оказалось с «двойным дном»
СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ