Деякі наукові дослідження спочатку могли здатися незрозумілими, кумедними чи навіть дурними. Інші -
Наприклад, створення тамоксифену.протипухлинного препарату - почалося з експериментів, в яких вчені «забавлялися», показуючи, як ця речовина включає та вимикає окремі ділянки тіла жіночих особин лабораторних мишей. Ця робота отримала одну з премій «Золотий Гусак» у 2021 році.
У тому ж році вчені відзначили нагородою щасливепроведення. Виявилося, що розвиток ліків і вакцин мРНК почався через зустріч двох професорів біля університетського копіювального апарату. Поки повільна машина робила свою роботу вченим було багато часу, щоб обговорити свої проблеми та з'ясувати, що разом вони можуть їх вирішити.
Напевно, багато наукових, та й не тільки,відкриття були б неможливі без випадковостей та казусів. За 11 років премія «Золотий Гусак» зібрала вже 33 історії успіху. Ось три роботи, які Американська асоціація розвитку наук виділила цього року.
Як травма у лабораторії покращила мікрохірургію ока
Майже 30 років тому Детао Ду, аспірант Центрунадшвидких оптичних досліджень університету Мічігану (CUOS), випадково отримав лазерну травму ока в лабораторії. На щастя, його травма не надто вплинула на зір. Але, вивчивши вплив фемтосекундного лазера на рогівку, дослідники з Центру дійшли висновку, що низькоенергетичні лазерні імпульси можна використовувати для ультратонких надрізів без пошкодження тканин, що лежать вище або прилеглих.
Ідея лазерної мікрохірургії була розробленакількома роками раніше. Але ця технологія застосовувала пікосекундний лазер, який використовував велику енергію імпульсу. Це призводило до низької якості розрізів тканин.
Вчені з Центру надшвидких оптичнихдосліджень почали тестувати свою технологію у 1996 та 1997 роках на тваринах. Результати виявились приголомшливими: тестування показало низький рівень ушкоджень після хірургічного втручання. Сьогодні процедура, яка також відома, як повністю лазерний LASIK вважається стандартом у цій галузі та використовується мільйонами людей щорічно для корекції зору.
За відкриття нового методу корекції через випадкову травму Рон Курц, Тібор Юхас, Детао Ду, Жерар Муру та Донна Стрикленд отримали «Золотого Гуся».
Хірург проводить лазерну операцію на очах
Як зібрати мікроскоп із паперу
Під час роботи у віддалених районах Індії таТаїланду вчений зі Стенфордського університету Ману Пракаш зіштовхнувся із проблемою. У цьому регіоні були недоступні сучасні мікроскопи, а транспортні та технічні бар'єри робили їхню поставку надто дорогою. У результаті станції, де працював учений, був лише дуже дорогий мікроскоп. При цьому дослідники боялися ним користуватися, тому що він тендітний, а коштує більше ніж зарплата більшості співробітників.
Вчений вирішив спробувати впоратися власнимисилами та створити дешевий мікроскоп із доступних матеріалів, який можна буде використовуватись у польових випробуваннях. Найпопулярнішим з них виявився папір. Разом із аспірантом Джимом Цибульським учений почав конструювати паперові мікроскопи. Для цього він застосовував принципи орігамі до паперу для принтера, сірникових коробок та папок із файлами.
Фолдоскоп. Зображення: Sockenpaket, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
В результаті вчений винайшов Foldscope.Це оптичний мікроскоп, який можна зібрати з перфорованого листа картону, сферичної скляної лінзи, світловипромінюючого діода (LED) та панелі розсіювача, а також батарейки для годинника, що живить світлодіод. У зібраному вигляді пристрій за розміром не перевищує закладку для книги, а важить всього 8 р.
Використовуючи звичайну лінзу, що збільшує у 140 разів,можна зібрати пристрій, який дозволить розглянути більшість найпопулярніших бактерій. Вчені стверджують, що будь-яка людина зможе роздрукувати Foldscope на аркуші A4 та зібрати його за 7 хв. За 10 років у всьому світі 2 млн паперових мікроскопів були поширені у більш ніж 160 країнах та використовувалися для діагностики інфекційних захворювань, виявлення підроблених ліків, а також у багатьох інших областях.
Складання фолдоскопа. Відео: James S. Cybulski et al., PLoS One
Ману Пракаш та Джим Цибульскі отримали «ЗолотогоГуся» за «спосіб створення недорогого високопродуктивного паперового мікроскопа, який вчені зможуть використовувати для діагностики захворювань та розширення наукової освіти у віддалених районах, роблячи науку доступною у всьому світі».
Що дослідити, коли нема чого робити?
Група вчених під керівництвом Лурдеса Круза таБальдомеро Олівера наприкінці 1960-х проводила дослідження ДНК. Через проблеми з ланцюжками постачання матеріали, необхідні для роботи не надійшли, і вчені вирішили сконцентруватися на вивченні місцевих видів.
Їхню увагу привернули хижі брюхоподібні молюски.із сімейства конусів (Conidae). Прибережні води країни містили велику кількість равликів Conus Magus. Натхненні оповіданнями місцевих про смертельну дію токсинів цих тварин на людей, дослідники взялися за експерименти.
Виявилося, що в отруті цих тварин міститьсябільше тисячі хімічних речовин, що мають різні ефекти. Через роки на початку 1980-х років Майкл Макінтош, який тільки-но закінчив школу і працював у команді Олівери, виявив серед них зиконотид.
Сonus Magus. Зображення: Richard Parker, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
Ця речовина, також відома під торговимназвою «Пріалт», виявилося одним із найпотужніших неопіоїдних знеболювальних. Він діє в тисячу разів сильніше за морфін. Через роки досліджень у 2004 році застосування зиконотиду було схвалено у США, у 2005 році – у Європі, а пізніше й у багатьох інших країнах світу.
Крім лікарського значення, зиконотид та інші речовини, що виділяються з отрути Conus Magus, активно використовуються для вивчення роботи центральної нервової системи.
Крейг Кларк (посмертно), Лурдес Круз, МайклМакінтош і Бальдомеро Олівер отримали «Золотого Гуся» за «Неопіоїдний болезаспокійливий препарат, що міститься в отруті крихітних равликів-конусів, який значно зменшує біль у пацієнтів із хронічними захворюваннями та допомагає дослідникам розробляти нові способи картування нервової системи організму».
Історії дивовижних відкриттів показують, що небуває безвихідних ситуацій, і справжній вчений завжди знайде місце для експериментів та відкриттів. Можливо, виникнення проблем із постачальниками чи відсутність обладнання — це не перешкода, а шанс створити щось нове.
Читати далі:
Фізики пояснили «космічну нестиковку» Хокінга: як це змінить науку
Подивіться на фотографії Сонця у рекордному дозволі
Космічний літак доставить вантажі на МКС та приземлиться у звичайному «аеропорті»