Супердерево, "лютововк" і сталь без вугілля: чим здивував 2025 рік
2025 рік став моментом, коли багато наукових і технологічних ідей перестали бути експериментами. Генетично модифікована свиняча нирка майже дев'ять місяців підтримувала життя людини, квантові комп'ютери вперше вийшли на рівень практичної точності, а нові матеріали й підходи до промисловості обіцяють зменшити залежність від викопного палива.
Водночас ці прориви порушують складні етичні, економічні та соціальні питання. Чи готове суспільство до ксенотрансплантації? Що насправді означає "девимирання" тварин? Коли квантові обчислення перестануть бути іграшкою для корпорацій?
ЕП зібрала ключові наукові й технологічні події 2025 року, які вже зараз змінюють уявлення про межі можливого.
Крок до подолання дефіциту органів
У 2025 році 67-річний американець Тім Ендрюс із Нью-Гемпширу став четвертою людиною в США, якій пересадили генетично модифіковану свинячу нирку. Операцію провели 25 січня в Массачусетській лікарні загального профілю в Бостоні.
Пацієнт прожив з органом рекордний 271 день. Це досягнення підтвердило життєздатність концепції використання тварин як джерела донорських органів для людей.
Ендрюс багато років хворів на діабет, а близько трьох років тому дізнався про термінальну стадію ниркової недостатності. Діаліз рятував йому життя, але був надзвичайно виснажливим, адже тривав по шість годин три рази на тиждень. Усвідомлюючи ризики ксенотрансплантації (пересадки органів тварин людині), чоловік погодився на експеримент, щоб уникнути діалізу та допомогти розвитку медицини.
Свинячу нирку надала біотехнологічна компанія eGenesis. Геном свині-донора відредагували за допомогою CRISPR (технологія точного "редагування" ДНК, яка дозволяє вченим вирізати, змінювати або замінювати окремі гени). Загалом провели 69 генних змін для зменшення ризику відторгнення. Ендрюс назвав нирку "Вільма" на честь ім'я свині-донора.
Після операції чоловік поступово повернувся до активного життя: готував, прибирав, гуляв із собакою. У червні він навіть зробив символічний перший кидок під час гри бейсбольної команди Boston Red Sox. "Я знову відчув себе живим", – згадував він.
Однак через 271 день після трансплантації функція нирки почала погіршуватися і лікарі вирішили її видалити. Сам Ендрюс назвав цей досвід "виснажливою, але дивовижною подорожжю".
Тепер Ендрюс повернеться до діалізу та чекатиме на трансплантацію людської нирки. Свинячий орган йому більше не пересаджуватимуть.
Це не перший такий експеримент у США. Перший пацієнт, Річард Слейман, помер через два місяці після трансплантації, лікарі пов'язали це із серцевою хворобою. Ще двом пацієнтам свинячі нирки довелося видалити через ускладнення.
Попри це, в eGenesis вважають експеримент з Ендрюсом успішним. У компанії наголошують, що майже дев'ять місяців життєзабезпечувальної функції органу демонструють потенціал ксенотрансплантації на тлі глобального дефіциту донорських органів.
Вчені створили генетично модифікованих дитинчат "лютововків"
У квітні стартап Colossal Biosciences заявив про прорив у сфері "девимирання" тварин. Команда компанії повідомила про народження трьох генетично модифікованих вовченят, які за зовнішніми ознаками нагадують вимерлий вид Aenocyon dirus, відомий як жахливий або лютий вовк.
Ці вовки були значно більшими за сучасних сірих вовків і востаннє мешкали в Північній Америці понад 10 тис. років тому. Учені припускають, що вид міг зникнути через зміну клімату та заселення континенту людьми.
Для експерименту дослідники Colossal використали зразки давньої ДНК, зокрема зуб вовка віком близько 13 тис. років, знайдений в Огайо, та фрагмент черепа віком 72 тис. років з Айдахо. Проаналізувавши ці дані, науковці за допомогою технології CRISPR відредагували ДНК живих сірих вовків, змінивши її у 20 ключових ділянках.
Генетично модифіковані клітини перенесли в яйцеклітини домашніх собак, після чого ембріони імплантували сурогатним самкам. Через 62 дні народилися вовченята. Двох самців назвали Ромулом і Ремом на честь легендарних засновників Риму, а самицю – Кхалісі за ім'ям героїні серіалу "Гра престолів", де лютий вовк був символом дому Старків.
У Colossal це назвали першим успішним випадком "девимирання" ссавців. Наразі тварин утримують на закритій території, однак одне з вовченят загинуло через тиждень після народження.
Стартап відомий своїми амбітними планами з відродження мамонтів. У межах цього проєкту вчені імплантували гени мамонтів лабораторним мишам, що привело до появи в них довшої рудувато-коричневої шерсті.
Водночас компанія визнає, що йдеться не про повне відродження виду. Ці тварини не зможуть жити й полювати так, як їхні дикі предки, і не виконуватимуть ті самі екологічні функції.
Скепсис висловлюють і науковці. Результати дослідження ще не опубліковані в рецензованих журналах. Зоолог Філіп Седдон та палеогенетик Нік Роуленс з Університету Отаго наголошують, що Colossal не клонувала лютововка, а створила генетично модифікованих сірих вовків, адже давня ДНК надто пошкоджена для повноцінного клонування.
Попри дискусії, компанія активно залучає інвестиції. На початку 2025 року Colossal Biosciences залучила 200 млн дол. у новому інвестиційному раунді. Загальний обсяг фінансування стартапу сягнув 435 млн дол., а його оцінка зросла до 10,2 млрд дол. Залучені кошти планують спрямувати на розширення команди, розвиток нових біотехнологій та підтримку додаткових проєктів з відновлення втрачених видів.
Сталь, що виросла в лісі
Майбутнє архітектури та екології несподівано повернулося до джерел, але на молекулярному рівні. У 2025 році американська компанія InventWood, що виросла з досліджень Університету Меріленда, повідомила про початок комерційного виробництва матеріалу під брендом Superwood (супердерево) – високоміцної деревини з незвичайними механічними властивостями. Цей матеріал має співвідношення міцності до ваги майже в десять разів краще, ніж у сталі. При цьому він значно легший та екологічніший.
В основі нового продукту – наукова робота професора Лянбіна Ху. У 2018 році він показав у лабораторії, що звичайну деревину можна перетворити на надміцний матеріал шляхом молекулярного упорядкування її структури.
Секрет у тому, що деревину обробляють харчовими хімікатами для часткового видалення лігніну, після чого його щільно стискають. Це посилює водневі зв'язки між волокнами целюлози і створює матеріал із суттєво вищою щільністю, міцністю та жорсткістю.
На відміну від традиційної обробки деревини, супердерево не лише зберігає природну текстуру й естетику дерева, а й отримує високий клас вогнестійкості і стійкість до вологості, грибків та шкідників.
У 2025 році InventWood завершила будівництво комерційного виробничого майданчика у Фредеріку, штат Меріленд, і залучила фінансування понад 50 млн дол.
Супердерево ще не стало масовим стандартом у будівництві. На початковому етапі матеріал з'явиться у вигляді облицювання і терасних покриттів. Ідея винахідників у тім, щоб замінити традиційні сталеві та бетонні конструкції більш легкою та відновлюваною альтернативою.
Квантова перевага в індустрії
У листопаді компанія Quantinuum оголосила про комерційний запуск Helios – одного з найточніших квантових комп'ютерів, доступних на ринку. Подія стала важливою віхою для галузі. Система такого масштабу вперше поєднує високу кількість кубітів з рівнем точності, достатнім для складних експериментальних і прикладних задач без стрімкого накопичення помилок.
Helios має 98 кубітів, квантових аналогів бітів. На відміну від звичайних комп'ютерів, де біт – це 0 або 1, кубіт може бути в кількох станах одночасно. Саме це дає квантовим машинам потенційну перевагу. Проблема в тому, що кубіти дуже нестабільні. Найменші шуми або збої впливають на результат обчислень, тому ключове досягнення Helios – у точності обчислень.
За даними компанії, Helios виконує квантові операції з точністю понад 99,9%. Це дозволяє запускати довші й складніші обчислення, ніж раніше, і вперше виправляти помилки, тобто знаходити й компенсувати збої під час роботи.
Такі результати не свідчать про появу повноцінного "безпомилкового" квантового комп'ютера, але це прогрес у переході від фізичних кубітів до стабільних логічних станів.
Щоб перевірити можливості системи, Quantinuum використав стандартний тест Random Circuit Sampling. Той самий, який свого часу застосовував Google для демонстрації "квантової переваги".
У цих тестах Helios показав результати, які, за оцінками компанії, класичним суперкомп'ютерам було б надзвичайно складно або неможливо відтворити за розумний час. При цьому його енергоспоживання порівнюване із звичайною серверною стійкою, а не з гігантським дата-центром.
Ще однією важливою деталлю є те, що Helios використовує іони барію замість більш традиційних іонів ітербію. Це дозволяє працювати з лазерами видимого спектра, які дешевші, надійніші та простіші в обслуговуванні.
Helios уже застосовується в реальних дослідженнях, зокрема в співпраці з великими компаніями на кшталт SoftBank і JPMorgan Chase, а також у моделюванні нових матеріалів, зокрема пов'язаних з надпровідністю та магнетизмом.
Quantinuum також просуває ідею Generative Quantum AI. Це спроба поєднати квантові комп'ютери з класичним ШІ, де квантова машина генерує складні дані або розподіли для навчання ШІ-моделей.
Регенеративна медицина: Zimislecel та лікування діабету
У червні медицина зробила ще один обережний крок у лікуванні діабету першого типу. Компанія Vertex Pharmaceuticals опублікувала результати клінічних досліджень терапії, яка повертає організму здатність виробляти інсулін.
Ідеться про пересадку вирощених клітин підшлункової залози, створених із стовбурових клітин, без донорських органів і з контрольованою якістю.
При діабеті першого типу імунна система знищує бета-клітини підшлункової залози, які виробляють інсулін. Новий метод полягає в тому, що ці клітини вирощують у лабораторії із стовбурових клітин, а потім вводять пацієнтові за тією ж процедурою, що використовується при трансплантації донорських острівців. Після пересадки живі клітини починають самі реагувати на рівень глюкози в крові.
Раніше такі підходи впиралися у дві ключові проблеми: нестачу донорських органів і нестабільні результати пересадок. У новій терапії ці обмеження частково зняті. Клітини виробляють у лабораторії в потрібній кількості, а клінічне дослідження показало, що вони приживаються і працюють. У всіх учасників випробування, які до лікування взагалі не виробляли власного інсуліну, після пересадки з'явилося ендогенне вироблення гормону.
Практичні результати виглядають вражаюче навіть за мірками обережної клінічної науки. У пацієнтів зникли небезпечні епізоди тяжкої гіпоглікемії, рівень цукру стабілізувався, більшість учасників змогли відмовитися від ін'єкцій інсуліну протягом року. Організм почав сам регулювати рівень глюкози так, як це відбувається в здорових людей.
Утім, це ще не історія про одужання. Щоб пересаджені клітини не були знищені імунною системою, пацієнти змушені отримувати імуносупресивну терапію – таку ж, як після трансплантації органів. Це головне обмеження підходу.
Тим не менш, значення результату важко переоцінити. Тепер клітини підшлункової залози можна масово вирощувати із стовбурових клітин і відновлювати фізіологічний контроль рівня цукру в людей, а не лише в лабораторних тварин.
Вугілля не потрібне
У 2025 році відбувся ще один важливий зсув у важкій промисловості завдяки електрохімії. В Університеті Орегону кілька років команда хіміка Пола Кемплера працює над процесом, який дозволяє отримувати чисте залізо з оксиду заліза та водного розчину солей без коксу, доменних печей і викидів вуглекислого газу.
Ключова відмінність нового підходу – у самому способі отримання заліза. У традиційній металургії залізну руду випалюють у доменних печах за температур понад тисячу градусів, використовуючи кокс або газ. Саме доменні печі роблять металургію однією з найбільш "брудних" галузей промисловості.
Електрохімічний метод працює інакше. Залізну руду поміщають у водний розчин солей і пропускають через електричний струм. Під дією електрики кисень відокремлюється від заліза без участі вуглецю та без високих температур. У результаті на електроді утворюється чисте металеве залізо, а весь процес відбувається за значно нижчих температур.
Цей принцип не абсолютно новий. Раніше дослідники довели, що електрохімічний метод здатен відновлювати залізо з оксиду в лабораторних умовах. У 2025 році ключовим стало складніше питання: як працювати не з очищеними зразками, а з реальною залізною рудою, яка має неоднорідні склад та структуру?
Виявилося, що ключову роль відіграє форма частинок руди. Пористі матеріали, схожі на губку, мають більшу поверхню, через яку проходить електричний струм. Це дозволяє швидше відновлювати залізо і підвищувати продуктивність установки. Щільні частинки уповільнюють процес та обмежують обсяги виробництва.
Це важливо, адже великі електрохімічні установки коштують дорого. Аби вони окупилися, залізо потрібно виробляти швидко. За розрахунками команди, з пористої сировини можна отримувати залізо менш ніж за 600 дол. за тонну, що робить технологію комерційно привабливою.
Водночас ці дослідження є частиною ширшого глобального процесу. Над декарбонізацією металургії світ працює не перший рік і в цій галузі з'являються перші великі промислові проєкти.
У Швеції компанія Stegra будує один із найбільших у світі заводів з виробництва сталі без використання викопного палива. Підприємство в Бодені, запуск якого запланований на 2026 рік, працюватиме на "зеленому" водні, виробленому за допомогою електролізу з відновлюваних джерел енергії.
Порожнисте волокно Microsoft
У 2025 році інтернет став швидшим через зміну фізики передавання даних. Компанія Microsoft Azure оголосила про перехід до промислового виробництва порожнистого оптичного волокна.
Це технологія може змінити роботу датацентрів, хмарних сервісів і штучного інтелекту. Ідеться про кабелі, у яких світло передається переважно через повітря, а не через суцільне скло.
У звичайному оптоволокні сигнал сповільнюється й частково втрачається, натомість новий кабель дозволяє зменшити ці обмеження. За оцінками Microsoft, передавання даних стає на 47% швидшим, а затримка – на третину меншою. Для хмарних обчислень і ШІ це критично, адже навіть мілісекунди затримки впливають на продуктивність.
Довгий час технологія перебувала в рамках лабораторних експериментів, які було складно масштабувати. Перелом стався, коли Microsoft, Corning та Heraeus почали розгортати промислове виробництво. Завдяки заводам у США та ЄС формується глобальний ланцюг постачання для нової інтернет-інфраструктури.
Важливо, що порожнисте волокно не потребує повної перебудови мереж. Microsoft адаптує його так, щоб воно працювало разом із звичайним оптоволокном, дозволяючи поступово підвищувати швидкість, пропускну здатність і надійність датацентрів та магістральних каналів.
Наукову основу цього підходу підтвердили фундаментальні дослідження. У 2025 році учені Університету Саутгемптона й інженери Microsoft зафіксували рекордно низькі втрати сигналу – менш як 0,1 децибела на кілометр. Результати, опубліковані в Nature Photonics, показали, що порожнисте волокно виходить за межі фізичних можливостей класичних скляних кабелів.
Обсерваторія Віри Рубін
У 2025 році астрономія отримала інструмент, який змінює масштаб спостережень за Всесвітом. Обсерваторія Віри Рубін у Чилі оприлюднила перші зображення, зроблені найбільшою у світі цифровою камерою з роздільною здатністю 3,2 гігапікселя.
Навіть тестові спостереження виявили мільйони далеких галактик, зоряні туманності та понад дві тисячі раніше невідомих астероїдів.
Перші кадри були представлені 23 червня 2025 року за участю Національного наукового фонду та Міністерства енергетики США. Камера розміром з автомобіль і вагою 2,8 тонни за одну експозицію охоплює ділянку неба, у 40 разів більшу за повний Місяць. Серед дебютних зображень були мозаїка туманностей Трифід і Лагуна, складена із сотень експозицій, та панорама скупчення галактик у сузір'ї Діви, де видно мільйони галактик одночасно.
За кілька годин спостережень обсерваторія зафіксувала 2 104 нові астероїди, зокрема сім навколоземних об'єктів. Хоча жоден з них не становить загрози, Rubin уже зараз демонструє, що стане найефективнішим інструментом планетарного захисту. Телескоп щоночі робитиме близько тисячі знімків і повністю скануватиме південне небо кожні три-чотири дні.
Технічно це один з найскладніших наукових проєктів десятиліття. Будівництво обсерваторії тривало понад 20 років і коштувало близько 810 млн дол.
Телескоп з головним дзеркалом діаметром 8,4 метра використовує унікальну систему з трьох дзеркал, що спрямовують світло на гігантську камеру. За оцінками NSF, за перший рік роботи Rubin збере більше даних, ніж усі оптичні телескопи в історії, а за десять років – близько 500 петабайтів.