Украинская правда

Супердерево, "лютоволк" и сталь без угля: чем удивил 2025 год

Супердерево, лютоволк и сталь без угля: чем удивил 2025 год
Колаж: Андрій Калістратенко

2025 год стал моментом, когда многие научные и технологические идеи перестали быть экспериментами. Генетически модифицированная свиная почка почти девять месяцев поддерживала жизнь человека, квантовые компьютеры впервые вышли на уровень практической точности, а новые материалы и подходы к промышленности обещают уменьшить зависимость от ископаемого топлива.

В то же время эти прорывы поднимают сложные этические, экономические и социальные вопросы. Готово ли общество к ксенотрансплантации? Что на самом деле означает "де-вымирание" животных? Когда квантовые вычисления перестанут быть игрушкой для корпораций?

ЭП собрали ключевые научные и технологические события 2025 года, которые уже сейчас меняют представление о границах возможного.

Шаг к преодолению дефицита органов

В 2025 году 67-летний американец Тим Эндрюс из Нью-Гемпшира стал четвертым человеком в США, которому пересадили генетически модифицированную свиную почку. Операцию провели 25 января в Массачусетской больнице общего профиля в Бостоне.

Тим Эндрюс, который получил генетически модифицированную свиную почку в больнице Mass General Brigham в январе
Тим Эндрюс, который получил генетически модифицированную свиную почку в больнице Mass General Brigham в январе

Пациент прожил с органом рекордные 271 день. Это достижение подтвердило жизнеспособность концепции использования животных как источника донорских органов для людей.

Эндрюс много лет болел диабетом, а около трех лет назад узнал о терминальной стадии почечной недостаточности. Диализ спасал ему жизнь, но был чрезвычайно изнурительным, ведь длился по шесть часов три раза в неделю. Осознавая риски ксенотрансплантации (пересадки органов животных человеку), мужчина согласился на эксперимент, чтобы избежать диализа и помочь развитию медицины.

Свиную почку предоставила биотехнологическая компания eGenesis. Геном свиньи- донора отредактировали с помощью CRISPR (технология точного "редактирования" ДНК, которая позволяет ученым вырезать, изменять или заменять отдельные гены). В общем провели 69 генных изменений для уменьшения риска отторжения. Эндрюс назвал почку "Вильма" в честь имени свиньи-донора.

После операции мужчина постепенно вернулся к активной жизни: готовил, убирал, гулял с собакой. В июне он даже сделал символический первый бросок во время игры бейсбольной команды Boston Red Sox. "Я снова почувствовал себя живым", – вспоминал он.

Однако через 271 день после трансплантации функция почки начала ухудшаться, и врачи решили ее удалить. Сам Эндрюс назвал этот опыт "изнурительным, но удивительным путешествием".

Теперь Эндрюс снова вернется к диализу и будет ждать трансплантацию человеческой почки. Повторную пересадку свиного органа ему не планируют.

Это не первый подобный эксперимент в США. Первый пациент, Ричард Слейман, умер через два месяца после трансплантации, впоследствии врачи связали это с сердечной болезнью. Еще двум пациентам свиные почки также пришлось удалить из-за осложнений.

Несмотря на это, в eGenesis считают эксперимент с Эндрюсом успешным. В компании отмечают, что почти девять месяцев жизнеобеспечивающей функции органа демонстрируют потенциал ксенотрансплантации на фоне глобального дефицита донорских органов.

Ученые создали генетически модифицированных детенышей "лютоволков"

В апреле этого года стартап Colossal Biosciences заявил о прорыве в сфере так называемого "де-вымирания" животных. Команда компании сообщила о рождении трех генетически модифицированных волчат, которые по внешним признакам напоминают вымерший вид Aenocyon dirus, известный как ужасный или свирепый волк.

Эти волки были значительно крупнее современных серых волков и в последний раз обитали в Северной Америке более 10 тыс. лет назад. Ученые предполагают, что вид мог исчезнуть из-за изменения климата и заселения континента людьми.

Для эксперимента исследователи Colossal использовали образцы древней ДНК, в частности зуб волка возрастом около 13 тыс. лет, найденный в Огайо, и фрагмент черепа возрастом 72 тыс. лет из Айдахо. Проанализировав эти данные, ученые с помощью технологии CRISPR отредактировали ДНК живых серых волков, изменив ее в 20 ключевых участках.

Генетически модифицированные клетки перенесли в яйцеклетки домашних собак, после чего эмбрионы имплантировали суррогатным самкам. Через 62 дня родились волчата. Двух самцов назвали Ромулом и Ремом – в честь легендарных основателей Рима, а самку – Кхалиси, по имени героини сериала "Игра престолов", где свирепый волк был символом дома Старков.

CEO Colossal Бен Ламм со щенком волка
CEO Colossal Бен Ламм со щенком волка

В Colossal назвали это первым успешным случаем "де-вымирания" млекопитающих. Сейчас животных содержат на закрытой территории, однако один из волчат погиб уже через неделю после рождения.

Стартап наиболее известен своими амбициозными планами по возрождению мамонтов. В рамках этого проекта ученые уже имплантировали гены мамонтов лабораторным мышам, что привело к появлению у них более длинной рыжевато-коричневой шерсти.

В то же время компания признает, что речь идет не о полном возрождении вида. Эти животные не смогут жить и охотиться так, как их дикие предки, и не будут выполнять те же экологические функции.

Скепсис высказывают и ученые. Результаты исследования еще не опубликованы в рецензируемых журналах. Зоолог Филипп Седдон и палеогенетик Ник Роуленс из Университета Отаго отмечают, что Colossal не клонировала лютоволка, а создала генетически модифицированных серых волков, ведь древняя ДНК слишком повреждена для полноценного клонирования.

Несмотря на дискуссии, компания активно привлекает инвестиции. В начале 2025 года Colossal Biosciences привлекла 200 млн долл. в новом инвестиционном раунде. Общий объем финансирования стартапа достиг 435 млн долл., а его оценка выросла до 10,2 млрд долл. Привлеченные средства планируют направить на расширение команды, развитие новых биотехнологий и поддержку дополнительных проектов по восстановлению утраченных видов.

Сталь, выросшая в лесу

Будущее архитектуры и экологии неожиданно вернулось к истокам, но на молекулярном уровне. В 2025 году американская компания InventWood, выросшая из исследований Университета Мэриленда, сообщила о начале коммерческого производства нового материала под брендом Superwood (Супердерево) – высокопрочной древесины с необычными механическими свойствами. Этот материал имеет соотношение прочности к весу почти в десять раз лучше, чем у стали, при том, что он значительно легче и экологичнее.

InventWood

В основе нового продукта стала научная работа профессора Лянбина Ху, который еще в 2018 году показал в лаборатории, что обычную древесину можно превратить в сверхпрочный материал путем молекулярного упорядочения ее структуры.

Секрет в том, что исходный древесный материал обрабатывают пищевыми химикатами для частичного удаления лигнина, после чего его плотно сжимают. Это усиливает водородные связи между волокнами целлюлозы и создает материал с существенно более высокой плотностью, прочностью и жесткостью.

В отличие от традиционной обработки древесины, супердерево не только сохраняет естественную текстуру и эстетику дерева, но и получает высокий класс огнестойкости и устойчивость к влажности, грибкам и вредителям.

В 2025 году InventWood завершила строительство первой коммерческой производственной площадки в Фредерике, штат Мэриленд, и привлекла финансирование более 50 млн долл.

Пока супердерево еще не стало массовым стандартом в строительстве. На начальном этапе материал появится в виде облицовки и террасных покрытий. Идея изобретателей заключается в том, чтобы заменить традиционные стальные и бетонные конструкции более легкой и возобновляемой альтернативой.

Квантовое преимущество в индустрии

В ноябре 2025 года компания Quantinuum объявила о коммерческом запуске Helios – одного из самых точных квантовых компьютеров, доступных на рынке. Событие стало важной вехой для отрасли, ведь впервые система такого масштаба сочетает высокое количество кубитов с уровнем точности, достаточным для сложных экспериментальных и прикладных задач без стремительного накопления ошибок.

Визуализация системы Quantinuum Helios
Визуализация системы Quantinuum Helios

Helios имеет 98 кубитов, квантовых аналогов битов. В отличие от обычных компьютеров, где бит – это 0 или 1, кубит может быть в нескольких состояниях одновременно. Именно это и дает квантовым машинам потенциальное преимущество. Проблема в том, что кубиты очень нестабильны. Малейший шум или сбой влияет на результат вычислений. Поэтому ключевое достижение Helios заключается в точности вычислений, а не в количестве кубитов.

По данным компании, Helios выполняет квантовые операции с точностью более 99,9%. Это позволяет запускать более длинные и сложные вычисления, чем раньше, и впервые серьезно работать с исправлением ошибок, то есть находить и компенсировать сбои прямо во время работы компьютера.

Такие результаты не означают полноценного "безошибочного" квантового компьютера, но свидетельствуют о реальном прогрессе в переходе от физических кубитов к стабильным логическим состояниям.

Чтобы проверить возможности системы, Quantinuum использовала стандартный тест Random Circuit Sampling. Тот самый, который в свое время применял Google для демонстрации "квантового превосходства".

В этих тестах Helios показал результаты, которые, по оценкам компании, классическим суперкомпьютерам было бы чрезвычайно сложно или практически невозможно воспроизвести за разумное время. При этом его энергопотребление сравнимо с обычной серверной стойкой, а не с гигантским дата-центром.

Еще одной важной деталью является то, что Helios использует ионы бария вместо более традиционных ионов иттербия. Это позволяет работать с лазерами видимого спектра, которые дешевле, надежнее и проще в обслуживании.

Чип Helios
Чип Helios

Helios уже применяется в реальных исследованиях, в частности в сотрудничестве с крупными компаниями вроде SoftBank и JPMorgan Chase, а также в моделировании новых материалов, в частности связанных со сверхпроводимостью и магнетизмом.

Отдельно Quantinuum продвигает идею Generative Quantum AI. Простыми словами, это попытка совместить квантовые компьютеры с классическим искусственным интеллектом, где квантовая машина генерирует сложные данные или распределения, которые затем используются для обучения обычных ИИ-моделей.

Регенеративная медицина: Zimislecel и лечение диабета 1 типа

В июне 2025 года медицина сделала еще один осторожный шаг в сторону лечения диабета 1 типа. Компания Vertex Pharmaceuticals опубликовала результаты клинических исследований терапии, которая фактически возвращает организму способность самостоятельно вырабатывать инсулин.

Речь идет о пересадке специально выращенных клеток поджелудочной железы, созданных из стволовых клеток, без донорских органов и с контролируемым качеством.

При диабете 1 типа иммунная система уничтожает бета-клетки поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Новый метод заключается в том, что эти клетки выращивают в лаборатории из стволовых клеток, а затем вводят пациенту по той же процедуре, что используется при трансплантации донорских островков. После пересадки живые клетки начинают сами реагировать на уровень глюкозы в крови.

Ранее подобные подходы упирались в две ключевые проблемы: нехватку донорских органов и нестабильные результаты пересадок. В новой терапии эти ограничения частично сняты. Клетки производят в лаборатории в нужном количестве, а клиническое исследование показало, что они приживаются и работают. У всех участников испытания, которые до лечения вообще не вырабатывали собственного инсулина, после пересадки появилась эндогенная выработка гормона.

Практические результаты выглядят впечатляюще даже по меркам осторожной клинической науки. У пациентов исчезли опасные эпизоды тяжелой гипогликемии, уровень сахара стабилизировался, а большинство участников смогли полностью отказаться от инъекций инсулина в течение года. Фактически организм снова начал сам регулировать уровень глюкозы так, как это происходит у здоровых людей.

Впрочем, это не история об окончательном выздоровлении. Чтобы пересаженные клетки не были уничтожены иммунной системой, пациенты вынуждены получать иммуносупрессивную терапию – такую же, как после трансплантации органов. Именно она остается главным ограничением подхода.

Несмотря на это, значение результата трудно переоценить. 2025 год показал, что клетки поджелудочной железы можно массово выращивать из стволовых клеток и восстанавливать физиологический контроль уровня сахара уже у людей, а не только у лабораторных животных.

Уголь не нужен

В 2025 году произошел еще один важный сдвиг в тяжелой промышленности благодаря электрохимии. В Университете Орегона уже несколько лет команда химика Пола Кемплера работает над процессом, который позволяет получать чистое железо из оксида железа и водного раствора солей без кокса, доменных печей и выбросов углекислого газа.

Ключевое отличие нового подхода в самом способе получения железа. В традиционной металлургии железную руду выжигают в доменных печах при температурах более тысячи градусов, используя кокс или газ. Именно доменные печи делают металлургию одной из самых "грязных" отраслей промышленности.

Электрохимический метод работает иначе. Железную руду помещают в водный раствор солей и пропускают через электрический ток. Под действием электричества кислород отделяется от железа без участия углерода и без высоких температур. В результате на электроде образуется чистое металлическое железо, а весь процесс происходит при значительно более низких температурах.

Сам принцип не является абсолютно новым: еще раньше исследователи доказали, что электрохимический метод способен восстанавливать железо из оксида в лабораторных условиях. В 2025 году ключевым стал более сложный вопрос: как работать не с очищенными образцами, а с реальной железной рудой, которая имеет неоднородный состав и структуру?

Оказалось, что ключевую роль играет форма частиц руды. Пористые материалы, похожие на губку, имеют значительно большую внутреннюю поверхность, через которую проходит электрический ток. Это позволяет быстрее восстанавливать железо и повышать производительность установки. Плотные частицы, наоборот, замедляют процесс и ограничивают объемы производства.

Это важно, ведь большие электрохимические установки стоят дорого, и чтобы они окупились, железо нужно производить быстро. По расчетам команды, из пористого сырья можно получать железо менее чем за 600 долл. за тонну, что делает технологию потенциально коммерчески привлекательной.

В то же время эти исследования являются частью более широкого глобального процесса. Над декарбонизацией металлургии мир работает уже не первый год, и в этой области появляются первые крупные промышленные проекты.

Будущий завод Stegra в Бодене
Будущий завод Stegra в Бодене

Так, в Северной Швеции компания Stegra строит один из крупнейших в мире заводов по производству стали без использования ископаемого топлива. Предприятие в Бодене, запуск которого запланирован на 2026 год, будет работать на зеленом водороде, произведенном с помощью электролиза из возобновляемых источников энергии.

Полое волокно Майкрософт

В 2025 году интернет стал быстрее из-за изменения самой физики передачи данных. Компания Microsoft Azure объявила о переходе к промышленному производству полого оптического волокна.

Это технология может изменить работу датацентров, облачных сервисов и искусственного интеллекта (ИИ). Речь идет о кабелях, в которых свет передается преимущественно через воздух, а не через сплошное стекло.

Намотка полого оптического волокна на катушку
Намотка полого оптического волокна на катушку

В обычном оптоволокне сигнал замедляется и частично теряется, зато новый кабель позволяет уменьшить эти ограничения. По оценкам Microsoft, передача данных становится до 47% быстрее, а задержка примерно на треть меньше. Для облачных вычислений и ИИ это критично, ведь даже миллисекунды задержки влияют на производительность.

Долгое время такая технология находилась в рамках лабораторных экспериментов, которые было сложно масштабировать. Перелом произошел в этом году, когда Microsoft вместе с Corning и Heraeus начала разворачивать промышленное производство. Благодаря заводам в США и Европе формируется глобальная цепь поставок для новой интернет-инфраструктуры.

Важно, что полое волокно не требует полной перестройки сетей. Microsoft адаптирует его так, чтобы оно работало вместе с обычным оптоволокном, позволяя постепенно повышать скорость, пропускную способность и надежность датацентров и магистральных каналов.

Научную основу этого подтвердили и фундаментальные исследования. В 2025 году Университет Саутгемптона совместно с инженерами Microsoft зафиксировал рекордно низкие потери сигнала – менее 0,1 децибела на километр. Результаты, опубликованные в Nature Photonics, показали, что полое волокно уже выходит за пределы физических возможностей классических стеклянных кабелей.

Обсерватория Веры К. Рубин

В 2025 году астрономия получила инструмент, который меняет масштаб наблюдений за Вселенной. Обсерватория Веры Рубин в Чили обнародовала первые изображения, сделанные самой большой в мире цифровой камерой с разрешением 3,2 гигапикселя.

Даже тестовые наблюдения обнаружили миллионы далеких галактик, звездные туманности и более двух тысяч ранее неизвестных астероидов.

Первые кадры, представленные 23 июня 2025 года при участии Национального научного фонда и Министерства энергетики США. Камера размером с автомобиль и весом около 2,8 тонны за одну экспозицию охватывает участок неба в 40 раз больше полной Луны. Среди дебютных изображений были мозаика туманностей Трифид и Лагуна, составленная из сотен экспозиций, и панорама скопления галактик в созвездии Девы, где видны миллионы галактик одновременно.

За несколько часов наблюдений обсерватория зафиксировала 2104 новых астероида, в том числе семь околоземных объектов. Хотя ни один из них не представляет угрозы, Rubin уже сейчас демонстрирует, что станет эффективным инструментом планетарной защиты. Телескоп каждую ночь будет делать около тысячи снимков и полностью сканировать южное небо каждые три-четыре дня.

Технически это один из самых сложных научных проектов десятилетия. Строительство обсерватории длилось более 20 лет и стоило около 810 млн долл.

Телескоп с главным зеркалом диаметром 8,4 метра использует уникальную систему из трех зеркал, направляющих свет непосредственно на гигантскую камеру. По оценкам NSF, за первый год работы Rubin соберет больше данных, чем все оптические телескопы в истории, а за 10 лет – около 500 петабайтов.

наука технології