Někdy musíte hledat stromy v lese. Dobrá zpráva z roku 2021 byla jako spousta sazenic – stromků ztracených v lese inflace, pandemie a katastrofických povětrnostních událostí. Podívejte se blíže a najdete mnoho důvodů k jásotu, vědecké objevy a pokroky, které dávají lidstvu naději na poctivost k dobru.
Nejpozoruhodnější je, že v roce 2021 byla v rekordním čase zaznamenána jedna z nejúčinnějších vakcín, jaké kdy byly vytvořeny. Ale to je jen začátek. Byli jsme svědky dalších monstrózních průlomů v biologii, astronomii, medicíně, inženýrství, výpočetní technice, genomice a mnoha dalších vědeckých oborech.
S tolika úžasnými pokroky v roce 2021 bylo těžké vybrat ty nejvýznamnější – ale přesto jsme to zkusili. Zde je našich oblíbených 15 momentů, o kterých stojí za to dětem vyprávět. Připravte se na to, že vaše mysl bude ohromena.
Nejrychlejší zavedení vakcíny v historii
Vývoj, testování a zavádění vakcín proti COVID bylo nazýváno měsíčním výstřelem naší generace. To může být podhodnocení. Díky oddaným lékařským výzkumníkům a desítkám tisíc každodenních Američanů, kteří se účastnili klinických studií, Food and Drug Administration (FDA) loni v prosinci udělila povolení k nouzovému použití vakcín Pfizer a Moderna COVID pro dospělé, poté následovala jednorázová vakcína Johnson & Johnson. Únor. Od té doby je vakcína dostupná pro děti ve věku 5 let. To je zavedení vakcíny dostupné pro 94 procent populace (zatím vyjma méně než 5 let) za něco málo přes rok. Dříve byla nejrychlejší vakcína, která přešla od vývoje k nasazení, vakcína proti příušnicím v 60. letech – což trvalo asi
Regenerované končetiny? Zkuste, Celé tělo
Spoustě zvířat může dorůst utržený ocas nebo noha ztracená predátorem, ale mořští slimáci mají nejlepší regenerační trik na dlouhou trať. Jak letos objevil japonský vědec, tito slizcí tvorové se dokážou záměrně uříznout avyrůst úplně nové tělo během týdnů. Odříznutá hlava přežívá sama o sobě, zatímco regeneruje životně důležité orgány a končetiny, pravděpodobně díky rostlinné schopnosti slimáků fotosyntetizovat kvůli všem řasám, které jedí. Ještě působivější je, že odhozené tělo žije několik týdnů, než nakonec zemře. Vědci se domnívají, že mořští slimáci používají tento skvělý manévr, aby oklamali predátory a unikli bez zranění, nebo možná přežili zamoření spodní části těla parazity.
Technologie rozhraní mozek-počítač jde naplno Avatar
Rozhraní mozek-počítač (BCI) jsou velkým příslibem pro lidi s paralýzou, protože jim to umožňují ovládat robotické končetiny, invalidní vozíky, klávesnice a další pomůcky pouhým přemýšlením o jejich pohybu těla. Ale zatím byly BCI většinou odkázány na výzkumná nastavení, protože vyžadovaly objemné kabely pro připojení hlavy člověka k počítači k externímu zařízení.
Už ne. prestižníBrainGate výzkumný tým vymyslel první širokopásmový, zcela bezdrátový BCI na světě, který přenáší mozkové signály stejně rychle a jasně jako kabelové systémy. V nedávnémklinické hodnocení, nové zařízení umožnilo dvěma lidem s tetraplegií ukazovat, klikat a psát na tabletu s přesností a rychlostí – nejsou potřeba žádné dráty. Je zapotřebí další výzkum, ale toto je významný krok k tomu, abychom BCI dostali z laboratoře do skutečného světa, aby pomohli lidem s paralýzou znovu získat nezávislost.
Pravda je tam venku (nyní k dispozici v knihovně Kongresu)
Bezmezná fascinace Američanů neidentifikovanými létajícími objekty byla konečně dopřána v roce 2021. V lednu na základě zákona o svobodě informací zveřejnil web The Black Vault nedávno odtajněné informace CIAdatabáze každého pozorování UFO hlášený vojenským pilotem, pocházející z 80. let 20. století. Současně CIAnahrál desítky záznamů pozorování UFO od 40. do počátku 90. let.
V červnu pak Pentagon vydal dlouho očekávanédevítistránková zpráva shrnuje vše, co tvrdí, že ví o neidentifikovaných vzdušných jevech neboli UAP, což je jeho luxusní termín pro UFO. Shocker: Vláda toho moc neví. Zpráva tvrdí, že UAP nejsou americkým vojenským plavidlem, ale jinak to hraje do značné míry „neprůkaznou“ kartu. Ale ouha, i když dokumentace nemusí objasnit mnoho záhad, masivní skládka dat by měla udržet detektivy posedlé UFO v křeslech v zajetí dalších let.
Vývoj dětského mozku dostává svůj měsíční záběr
Přibližně 90 procent vývoje lidského mozku se odehrává ve věku pěti let. A přestože se neurovědci v poslední době hodně naučili o tom, jak a kdy dochází k různým vývojům, zvláště v děloze je tu ještě spousta věcí, které nevědí, zejména o dopadech přírody versus živit. Tyto odpovědi nyní přicházejí, díky největší a nejkomplexnější studii o raném vývoji mozku, která kdy začala letos na podzim.
SkrzStudie vývoje zdravého mozku a dítěteCelostátní výzkumníci budou v průběhu příštího desetiletí sledovat různorodou skupinu 7 500 těhotných lidí a jejich dětí. Pomocí neurozobrazování a psychologického hodnocení se snaží zmapovat „normální“ oblouk vývoje mozku a zjistit, jak před a postnatální prostředí a expozice (stres, socioekonomický stav, užívání drog rodiči, COVID atd.) to ovlivňují – stejně jako to, jak mozek dětí přizpůsobit se. Tato historická studie má potenciál odhalit převládající záhady autismu, dyslexie a dalších dětských neurovývojů, emocionálních a behaviorálních problémů.
WHO schválila první vakcínu proti malárii pro děti
Dlouho před COVIDem byla malárie – a v době zveřejnění stále je – jednou z nejsmrtelnějších infekčních chorob na planetě. Tento patogen přenášený komáry zabije ročně půl milionu lidí, převážně v subsaharské Africe. Více než polovina těchto úmrtí na malárii jsou děti mladší 5 let, nyní, po století úsilí, vědci ano konečně vyvinul bezpečnou a účinnou vakcínu proti malárii (mimochodem první vakcínu proti jakékoli parazitární chorobě), kterýSvětová zdravotnická organizace (WHO) dostala zelenou pro všechny ohrožené děti v říjnu. Za předpokladu, že národy upřednostňují distribuci vakcín, odborníci odhadují, že by tento průlom mohlzabránit 5,3 milionu případů malárie a 24 000 úmrtí mezi dětmi do 5 let každý rok.
Výzkumníci léčí diabetes 1. typu (jednoho člověka).
Odhaduje se, že 1,6 milionu Američanů žije s diabetem 1. typu (aka juvenilní diabetes), včetně 200 000 dětí a dospělých mladších 20 let. Bez známého léku vyžaduje toto život ohrožující autoimunitní onemocnění, při kterém slinivka břišní přestane produkovat inzulin ke kontrole hladiny cukru v krvi, téměř vždy intenzivní léčbu 24/7.
To se možná brzy změní. K šoku a nadšení odborníků na diabetes se zdálo, že experimentální léčba dodávaná v probíhající klinické studiivyléčit 64letého muže z cukrovky 1. typu, což by bylo světové prvenství. Poté, co dostal infuze buněk produkujících inzulín vypěstovaných z kmenových buněk, tělo muže nyní samo vyrábí inzulín, což mu dává „zcela nový život“, jak řekl New York Times.
Protože tento objev je součástí pětileté studie zahrnující 16 dalších účastníků, je ještě příliš brzy s jistotou říci, zda je léčba účinná a bezpečná z dlouhodobého hlediska. Ale je to nejslibnější vývoj, který svět viděl v souvislosti s léčbou cukrovky 1. typu – a dost pravděpodobně na to, aby rodiče nebo dítě žijící s 1. typem dělali přemet.
Na Marsu NASA sbírá kameny – a pak létá se zatracenou helikoptérou
V únoru, téměř sedm měsíců po startu ze Země, vysoce sofistikované vozítko Perseverance od NASApřistál na Marsu. Vozidlo stráví na rudé planetě téměř dva roky, bude prozkoumávat krajinu, hledat důkazy o minulém životě na Marsu a sbírat geologické vzorky, aby je přivezlo zpět na Zemi. V dubnu se pak sluneční vrtulník Ingenuity Mars Helicopter NASA stal vůbec prvním letadlem, které vyrobilořízený let na jiné planetě. Do 8. prosince Ingenuity zaznamenala 17 úspěšných letů.
Vědci objevili 301 nových planet
Mars nebyl jediným nebeským tělesem, které v roce 2021 vydalo novinky. V listopadu vědci NASA potvrdili existenci301 nových exoplanet – planety, které obíhají kolem jiných hvězd než Slunce – takže celkový počet exoplanet je 4 870. Ověřovací šílenství přichází díky nové technologii hlubokého učení NASA ExoMiner, která vyhodnocuje data shromážděná kosmickou lodí Kepler, aby odlišila legitimní exoplanety od přesvědčivých padělků.
Jedním z největších rozdílů mezi pandemií COVID a pandemií španělské chřipky z roku 1918 (poslední globální pandemie) je způsob, jakým ji sledujeme. Je téměř nepředstavitelné, že jsme kdysi museli sledovat míru úmrtnosti a infekce podle místních záznamů – a v podstatě jsme neměli žádný způsob, jak se dozvědět o nových virových variantách. Nyní, vedeni WHO, vědci mají kolosální globální spolupráci na sledování šíření a vývoje SARS-CoV-2. Obrovské množství dat bylo shromážděno a sdíleno přes hranice v reálném čase, což výzkumníkům umožnilo získat rychle získat představu o tom, jak se varianty jako Delta nebo Omicron šíří a ovlivňují počty případů a hospitalizací. Na začátku pandemie jsme takovou technologii neměli k dispozici. V dubnu 2021 obsahovala online databáze GISAID pouze jeden milion genomových sekvencí SARS-CoV-2. O osm měsíců později bylo přidáno dalších pět milionů sekvencí. Jinými slovy, genomové sekvenování SARS-CoV-2 se od jara desetkrát zrychlilo. Tento úspěch zdůrazňuje, že jednou z největších výzev vědy není objevování, ale sdílení objevů a země po celém světě to nyní dělají způsobem, který nikdy nedělaly před.
Solární panely jsou levnější, lepší, rychlejší, silnější
Vzhledem k tomu, že průměrné náklady na solární panel mezi lety 2010 a 2020 klesnou o 90 procent, je výroba energie přímo ze slunce stále levnější a levnější. To je skvělá zpráva, protože pomáhá přesunout naši závislost od fosilních paliv, která jsou klíčovým přispěvatelem ke změně klimatu. Je však frustrující, že solární panely nebyly v posledních letech o mnoho efektivnější, což bránilo širokému přijetí této formy čisté energie.
K vyřešení tohoto problému hledali inženýři alternativní materiály, které by mohly překonat standardní křemík používaný v solárních panelech a přitom být levné. Vkládali velké naděje do perovskitů, atomově tenkých, mřížkovaných materiálů, které vysoce efektivně přeměňují sluneční světlo na energii. Jediný problém? Ultrafialové paprsky a vlhkost zničí perovskity během okamžiku a omezí jejich užitečnost.
Ale letos inženýři z Rice University vyvinuli a otestovalisolární články vyrobené z dvourozměrných perovskitů. Jejich vynález funguje mnohem lépe než dřívější modely a odolává živlům. Vědci zjistili, že trik s 2D perovskity spočívá v tom, že sluneční světlo stahuje prostory mezi atomovými vrstvami, aby zvýšilo účinnost až o 18 procent – což je v této oblasti obrovský skok vpřed. Vzhledem k tomu, že solární společnosti po celém světě pracují na komercializaci perovskitových solárních článků, tento průlom by měl v konečném důsledku urychlit přeměnu společnosti na solární energii.
Chirurgové vytáhnou první úspěšnou transplantaci paže a ramene
V lednu Jean-Michel Dubernard, MD, stejný chirurg, který provedl vůbec první hand, double hand a částečná transplantace obličeje, dosáhla dalšího historického počinu: první dvojité paže a ramene na světě transplantace. Operace, provedená ve Francii, měla obrovský úspěch. Příjemce, 49letý Felix Gretarsson z Islandu, který v roce 1998 přišel o obě ruce při úrazu elektrickým proudem, během roku neustále získával mobilitu, což mapuje jeho pokrokInstagram. Nyní může ohýbat bicepsy, sbírat předměty a obejmout svou vnučku. Odborníci očekávají, že v příštích letech udělá další pokroky. Bohužel, Dubernard zemřel v červenci, ale ne dříve, než dal Gretarssinanovi zcela nový život.
Paleontologové počítají 2,5 Miliarda T. rexes Toulání po planetě
Tento rok se vědci dozvěděli mnoho o masivních tvorech, kteří obývali Zemi před mnoha miliony let. Nejprve dinosauři. Strašidelný predátor Tyrannosaurus rex se toulal po Severní Americe téměř před 70 miliony let a nyníbiologové konečně odhadli, kolik: 2,5 miliardy. Děsivé, že? Pokud je to nějaké pohodlí, je to celkové T. rex populace rozložená na 2,4 milionu let. Takže ve skutečnosti tam bylo jen asi 20 000 dospělých T. rexes žijící v jedné době.
Samozřejmě, že poslední generace T. rex, spolu s celou dinosauří říší, byl vymazán z planety asi před 66 miliony let asteroidem. Nebo počkat, byla to kometa? To jenová teorie předložená harvardskými astronomy vysvětlit takzvaný Chicxulub Impactor, astronomické těleso, které vytvořilo 93 mil široký a 12 mil hluboký kráter u pobřeží Mexika a teoreticky zabilo dinosaury. Navzdory převládající teorii asteroidů se harvardští astronomové domnívají, že kometa z okrajů naší sluneční soustavy byla gravitačním polem Jupiteru sražena z oběžné dráhy a rozbila se na kusy. Pak na Zemi narazil obzvlášť velký kus - konečný Chicxulub Impactor -, způsobil velkou zkázu a vyhladil dinosaury.
Jeden milion let starý mamut dostane sekvenaci své DNA
Více než 60 milionů let po dinosaurech žili mamuti velcí, což vědci vědí díky rozsáhlému fosilnímu záznamu. Letos takové fosilie přinesly bezprecedentní objev:nejstarší starověký zvířecí genom kdy se zotavil. Při sekvenování DNA ze tří mamutích zubů extrahovaných ze sibiřského permafrostu vědci určili, že fosilie jsou staré více než jeden milion let, čímž vymazali předchozí rekord držený 560 000 až 780 000 let stará kost koňské nohy. DNA také naznačuje samostatnou linii, možná jiný druh mamuta, o kterém vědci dříve nevěděli.
NASA vypustila nejvýkonnější vesmírný dalekohled všech dob*
Mezinárodní událost, která se připravovala desítky let, se konečně (doufejme!) koná 24. prosince*. Po několika prodlevách,Vesmírný dalekohled Jamese Webba — největší a nejpokročilejší vědecký dalekohled v historii vesmírného průzkumu — má podle plánu odstartovat z Francouzské Guyany na palubě rakety Ariane 5. Cesta téměř 1 milion mil na stabilní místo ve vesmíru bude trvat 30 dní a dalších šest měsíců, než se rozvinou její přístroje, seřídí se a zkalibrují. Jak sleduje oběžnou dráhu Země kolem Slunce v příštích několika desetiletích, bude infračervený dalekohled přímo pozorovat části vesmír dříve neviditelný, čímž se demystifikuje původ a vývoj naší planety, sluneční soustavy a galaxií za nimi.
Učíme se sledovat globální ohniska v reálném čase
Jedním z největších rozdílů mezi pandemií COVID a pandemií španělské chřipky z roku 1918 je způsob, jakým ji sledujeme. Je téměř nepředstavitelné, že jsme kdysi museli sledovat míru úmrtnosti a infekce podle místních záznamů – a v podstatě jsme neměli žádný způsob, jak se dozvědět o nových virových variantách. Nyní, vedeni WHO, vědci mají kolosální globální spolupráci na sledování šíření a vývoje SARS-CoV-2. Obrovské množství dat bylo shromážděno a sdíleno přes hranice, což výzkumníkům umožnilo získat rychle získat představu o tom, jak se varianta jako Omicron šíří a ovlivňuje počty případů a hospitalizací. Na začátku pandemie jsme takovou technologii neměli k dispozici. Od dubna 2021 obsahovala online databáze GISAID pouze jeden milion genomových sekvencí SARS-CoV-2. To je asi po 16 měsících pandemie. Ale během osmi měsíců od té doby přibylo dalších pět milionů sekvencí. Jinými slovy, genomové sekvenování SARS-CoV-2 se od jara desetkrát zrychlilo. Tento úspěch zdůrazňuje, že jednou z největších výzev vědy není objevování, ale sdílení objevů a země po celém světě to nyní dělají způsobem, který nikdy nedělaly před.
Quantum Computing jde na trh
To, co dnešní nejlepší superpočítače zpracují několik dní nebo týdnů, mohou kvantové počítače vyřadit během několika sekund. To je důvod, proč kvantové výpočty, které bezprecedentně využívají zákony kvantové fyziky schopnosti zpracování, je již považován za jeden z největších vědeckých průlomů 21 století. Nakonec by to mělo způsobit revoluci ve výrobě, meteorologii, kybernetické bezpečnosti, národní obraně a mnohem více.
No, rok 2021 byl „nakonec“ bližší než kdy jindy. V listopadu IBM představila svůj127-qubit Eagle, dosud nejvýkonnější kvantový procesor. Začátkem tohoto měsíce společnost Quantinuum představila první komerční produkt na světě vytvořený z kvantových počítačů: cloudovou platformu kybernetické bezpečnosti s názvemKvantový původ. Vzhledem k tomu, že špičkové světové technologické společnosti a výzkumné instituce závodí o pokrok v této technologii nové generace, očekávejte, že se kvantové výpočty znovu objeví v našem seznamu příští rok a další a další…
