Nogle gange er du nødt til at lede efter træerne i skoven. Den gode nyhed fra 2021 var som et væld af unge træer - små træer tabt i skoven af inflation, pandemien og katastrofale vejrbegivenheder. Se nærmere, og du vil finde adskillige grunde til at juble, videnskabelige opdagelser og fremskridt, der giver ærligt-til-godhed håb for menneskeheden.
Mest bemærkelsesværdigt var, at 2021 var en af de mest effektive vacciner, der nogensinde er skabt, på rekordtid. Men det er kun begyndelsen. Vi var vidne til andre monstergennembrud inden for biologi, astronomi, medicin, teknik, computing, genomik og mange flere videnskabelige områder.
Med så mange forbløffende fremskridt i 2021 var det svært at vælge den mest betydningsfulde - men vi prøvede alligevel. Her er vores yndlings-15 øjeblikke, der er værd at fortælle børnene om. Forbered dig på, at dit sind bliver blæst.
Den hurtigste udrulning af vaccine i historien
Udviklingen, testningen og udrulningen af COVID-vacciner er blevet kaldt vores generations måneskud. Det er måske en underdrivelse. Takket være hengivne medicinske forskere og titusindvis af almindelige amerikanere, der deltog i kliniske forsøg, Food and Drug Administration (FDA) tildelte Pfizer og Moderna COVID-vacciner nødbrugstilladelse til voksne i december sidste år, efterfulgt af Johnson & Johnsons enkeltskudsvaccine. Februar. Siden da er vaccinen blevet tilgængelig for børn helt ned til 5 år. Det er en vaccine-udrulning tilgængelig for 94 procent af befolkningen (under 5 er undtaget indtil videre) på lidt over et år. Tidligere var den hurtigste vaccine, der gik fra udvikling til implementering, fåresygevaccinen i 1960'erne - som tog ca.
Regenererede lemmer? Prøv, en hel krop
Masser af dyr kan få en afrevet hale til at vokse igen eller et ben, der er mistet til et rovdyr, men søsnegle har det fedeste regenereringstrick på lang sigt. Som en japansk videnskabsmand opdagede i år, kan disse slimede væsner halshugge sig selv med vilje ogvokse en helt ny krop inden for uger. Det afskårne hoved overlever af sig selv, mens det regenererer vitale organer og lemmer, sandsynligvis på grund af snegles plantelignende evne til at fotosyntetisere på grund af alle de alger, de spiser. Endnu mere imponerende, den kasserede krop lever i uger, før den til sidst dør. Forskere tror, at søsnegle bruger denne seje manøvre til at lokke rovdyr og undslippe uskadt, eller muligvis til at overleve parasitangreb på deres underkrop.
Brain-Computer Interface Tech Goes Full Avatar
Hjerne-computer-grænseflader (BCI'er) har et stort løfte for folk med lammelse, hvilket giver dem mulighed for betjene robotlemmer, kørestole, tastaturer og andre gadgets bare ved at tænke på at flytte deres kroppe. Men indtil videre er BCI'er for det meste blevet henvist til forskningsindstillinger, da de har krævet omfangsrige kabler for at forbinde en persons hoved til en computer til en ekstern enhed.
Ikke mere. Det prestigefyldteBrainGate Forskerholdet har udtænkt verdens første højbåndsbredde, fuldstændig trådløse BCI, der transmitterer hjernesignaler lige så hurtigt og tydeligt, som kablede systemer gør. I en nyligklinisk forsøg, gjorde den nye enhed det muligt for to personer med tetraplegi at pege, klikke og skrive på en tablet med præcision og hastighed - ingen ledninger påkrævet. Mere forskning er nødvendig, men dette er et stort skridt i retning af at tage BCI'er ud af laboratoriet og ind i den virkelige verden for at hjælpe folk med lammelse med at genvinde uafhængighed.
Sandheden er derude (nu tilgængelig i Library of Congress)
Amerikanernes grænseløse fascination af uidentificerede flyvende objekter blev endelig hengivet i 2021. I januar, ved hjælp af Freedom of Information Act, offentliggjorde The Black Vault-webstedet CIA's nyligt afklassificerededatabase over hver UFO-observation rapporteret af en militærpilot, der går tilbage til 1980'erne. Samtidig CIAuploadede snesevis af poster af UFO-observationer fra 1940'erne til begyndelsen af 1990'erne.
Så i juni udsendte Pentagon en længe ventetni siders rapport opsummerer alt, hvad den hævder at vide om uidentificerede luftfænomener, eller UAP'er, dens smarte betegnelse for UFO'er. Shocker: Regeringen ved ikke meget. Rapporten hævder, at UAP'er ikke er amerikanske militærfartøjer, men ellers spiller den stort set det "ufuldstændige" kort. Men hey, selvom dossieret måske ikke opklarer mange mysterier, burde det massive datadump holde UFO-besatte lænestolsdetektiver fanget i de kommende år.
Barnets hjerneudvikling får sit måneskud
Omkring 90 procent af menneskets hjerneudvikling sker i en alder af fem. Og selvom neuroforskere for nylig har lært meget om, hvordan og hvornår forskellige udviklinger sker, især i livmoderen er der stadig et væld, de ikke kender, især om påvirkningerne af naturen versus pleje. Disse svar kommer nu takket være det største og mest omfattende forsøg på tidlig hjerneudvikling nogensinde, som startede i efteråret.
GennemSund hjerne og børns udviklingsundersøgelse, vil forskere på landsplan spore en forskelligartet gruppe på 7.500 gravide og deres børn gennem det næste årti. Ved hjælp af neuroimaging og psykologiske vurderinger har de til formål at kortlægge den "normale" bue af hjernens udvikling og opdage, hvordan præ- og postnatale miljøer og eksponeringer (stress, socioøkonomisk status, forældres stofbrug, COVID osv.) påvirker det - såvel som hvordan børns hjerner tilpasse. Denne historiske undersøgelse har potentialet til at låse op for fremherskende mysterier om autisme, ordblindhed og andre børns neuroudvikling, følelsesmæssige og adfærdsmæssige bekymringer.
WHO godkender den første malariavaccine til børn
Længe før COVID var malaria - og på tidspunktet for offentliggørelsen er det stadig - en af de mest dødelige infektionssygdomme på planeten. Dette myggebårne patogen dræber en halv million mennesker årligt, overvejende i Afrika syd for Sahara. Over halvdelen af disse malariadrab er børn under 5 år. Nu, efter et århundredes indsats, har videnskabsmænd endelig udviklet en sikker, effektiv malariavaccine (i øvrigt den første vaccine mod enhver parasitsygdom), somVerdenssundhedsorganisationen (WHO) fik grønt lys for alle udsatte børn i oktober. Forudsat at nationer prioriterer vaccinedistribution, vurderer eksperter, at dette gennembrud kanforebygge 5,3 millioner malariatilfælde og 24.000 dødsfald blandt børn under 5 år hvert år.
Forskere helbreder (én persons) type 1-diabetes
Det anslås, at 1,6 millioner amerikanere lever med type 1-diabetes (alias ungdomsdiabetes), herunder 200.000 børn og voksne under 20 år. Uden nogen kendt kur kræver denne livstruende autoimmune sygdom, hvor bugspytkirtlen holder op med at producere insulin for at kontrollere blodsukkeret, næsten altid intens 24/7 behandling.
Det kan være ved at ændre sig. Til diabeteseksperternes chok og begejstring syntes en eksperimentel behandling leveret i et igangværende klinisk forsøg athelbrede en 64-årig mand for type 1-diabetes, hvilket ville være en verdensnyhed. Efter at have modtaget infusioner af insulinproducerende celler dyrket fra stamceller, laver mandens krop nu insulin på egen hånd, hvilket giver ham "et helt nyt liv", som han fortalte New York Times.
Fordi denne opdagelse er en del af et femårigt studie, der involverer 16 andre deltagere, er det stadig for tidligt at sige med sikkerhed, om behandlingen er effektiv og sikker på lang sigt. Men det er den mest lovende udvikling, verden har set med hensyn til en type 1-diabeteskur - og sandsynligvis nok til at få en forælder eller et barn, der lever med type 1, til at gøre vognhjul.
På Mars samler NASA sten – og flyver så en forrygende helikopter
I februar, næsten syv måneder efter opsendelsen fra Jorden, var NASAs meget sofistikerede Perseverance-roverlandede på Mars. Køretøjet vil tilbringe næsten to år på den røde planet, undersøge landskabet, søge efter beviser for tidligere Mars-liv og indsamle geologiske prøver for at bringe tilbage til Jorden. Så, i april, blev NASAs solcelledrevne Ingenuity Mars Helicopter det første fly nogensinde til at lave enkontrolleret flyvning på en anden planet. Inden den 8. december havde Ingenuity registreret 17 vellykkede flyvninger.
Forskere opdager 301 nye planeter
Mars var ikke det eneste himmellegeme, der kom med nyheder i 2021. I november validerede NASA-forskere eksistensen af301 nye exoplaneter - planeter, der kredser om andre stjerner end Solen - hvilket bringer det samlede exoplanettal til 4.870. Valideringsvanviddet kommer takket være NASAs nye ExoMiner deep-learning-teknologi, som evaluerer data indsamlet af Kepler-rumfartøjet for at skelne legitime exoplaneter fra overbevisende forfalskninger.
En af de største forskelle mellem COVID-pandemien og den spanske syge fra 1918 (den sidste globale pandemi) er måden, vi sporer den på. Det er næsten utænkeligt, at vi engang skulle følge døds- og infektionsraterne ved lokal opgørelse - og vi havde stort set ingen mulighed for at vide om nye virale varianter. Nu, ledet af WHO, har forskere et kolossalt globalt samarbejde for at overvåge spredningen og udviklingen af SARS-CoV-2. Enorme mængder af data er blevet indsamlet og delt på tværs af grænser i realtid, hvilket giver forskere mulighed for at få hurtigt få en idé om, hvordan en variant som Delta eller Omicron spreder sig og påvirker sagsnumre og indlæggelser. Vi havde ikke denne form for teknologi tilgængelig i begyndelsen af pandemien. Fra april 2021 indeholdt den online GISAID-database kun en million genomiske SARS-CoV-2-sekvenser. Otte måneder senere er yderligere fem millioner sekvenser blevet tilføjet. Med andre ord er genomisk sekventering af SARS-CoV-2 blevet ti gange hurtigere siden foråret. Denne præstation fremhæver, at en af videnskabens største udfordringer ikke er opdagelse, men deler opdagelser, og lande over hele verden gør det nu på en måde, de aldrig har gjort Før.
Solpaneler bliver billigere, bedre, hurtigere, stærkere
Med den gennemsnitlige pris for et solpanel, der styrtdykker med 90 procent mellem 2010 og 2020, bliver det hele tiden billigere og billigere at generere strøm direkte fra solen. Det er gode nyheder, da det hjælper med at flytte vores afhængighed væk fra fossile brændstoffer, som er en vigtig bidragyder til klimaændringer. Frustrerende nok er solpaneler dog ikke blevet meget mere effektive i de seneste år, hvilket har hindret udbredt brug af denne form for ren energi.
For at løse dette problem har ingeniører ledt efter alternative materialer, der kan overgå det standard silicium, der bruges i solpaneler og stadig være billige. De har haft store forhåbninger til perovskiter, atomisk tynde, gittermaterialer, der meget effektivt omdanner sollys til energi. Det eneste problem? Ultraviolette stråler og fugt ødelægger perovskitter på ingen tid, hvilket gør deres anvendelighed mindre.
Men i år udviklede og testede Rice University ingeniørersolceller lavet af todimensionelle perovskiter. Deres opfindelse virker meget bedre end tidligere modeller og tåler elementerne. Tricket med 2D perovskites, opdagede forskerne, er, at sollys trækker rummene mellem atomlagene sammen for at øge effektiviteten med op til 18 procent - et stort spring fremad på dette område. Med solcellevirksomheder verden over, der arbejder på at kommercialisere perovskit-solceller, skulle dette gennembrud i sidste ende fremskynde samfundets omstilling til solenergi.
Kirurger trækker den første vellykkede arm- og skuldertransplantation af
I januar, Jean-Michel Dubernard, MD, den samme kirurg, som udførte den første hånd, dobbelthånd og delvise ansigtstransplantationer, opnåede endnu en historisk bedrift: verdens første dobbeltarm og skulder transplantation. Operationen, der blev udført i Frankrig, var en bragende succes. Modtageren, den 49-årige Felix Gretarsson fra Island, som havde mistet begge arme i en elektrisk ulykke i 1998, har støt opnået mobilitet i løbet af året og kortlægger sine fremskridt påInstagram. Han kan nu bøje sine biceps, samle genstande op og kramme sit barnebarn. Eksperter forventer, at han vil gøre flere fremskridt i de kommende år. Desværre døde Dubernard i juli, men ikke før han gav Gretarssinan helt nyt liv.
Palæontologer tæller 2,5 Milliard T. rexes Roaming the Planet
I år lærte forskerne meget om de massive skabninger, der beboede Jorden for mange millioner år siden. Først dinosaurer. Det frygtindgydende rovdyr Tyrannosaurus rex strejfede rundt i Nordamerika fra næsten 70 millioner år tilbage, og nubiologer har endelig estimeret hvor mange: 2,5 mia. Skræmmende, ikke? Hvis det er nogen trøst, er det totalen T. rex befolkning spredt ud over 2,4 millioner år. Så i virkeligheden var der kun omkring 20.000 voksne T. rexes lever på én gang.
Selvfølgelig, den sidste generation af T. rex, sammen med hele dinosaurriget, blev udslettet fra planeten for omkring 66 millioner år siden af en asteroide. Eller vent, var det en komet? det erny teori fremsat af Harvard-astronomer at forklare den såkaldte Chicxulub Impactor, det astronomiske legeme, der skabte et 93 kilometer bredt og 12 kilometer dybt krater ud for Mexicos kyst og teoretisk dræbte dinosaurerne. I modsætning til den fremherskende asteroidteori tror Harvard-astronomerne, at en komet fra udkanten af vores solsystem blev slået ud af kredsløbet af Jupiters gravitationsfelt og brød i bidder. Så bragede en særlig stor del - den eventuelle Chicxulub Impactor - ind i Jorden og skabte stor kaos og udslettede dinoerne.
En en million år gammel mammut får sin DNA sekventeret
Mere end 60 millioner år efter dinosaurerne levede mammutter store, hvilket forskerne kender på grund af den omfattende fossilhistorie. I år gav sådanne fossiler en hidtil uset opdagelse: denældste antikke dyregenom nogensinde genvundet. Ved at sekventere DNA fra tre mammuttænder ekstraheret fra den sibiriske permafrost, fastslog forskerne, at fossilerne var mere end en million år gamle, hvilket udslettede den tidligere rekord, som en 560.000 til 780.000 år gammel hestebensknogle. DNA'et antyder også en separat afstamning, muligvis en anden art, af mammut, som forskerne ikke var klar over før.
NASA lancerer det mest kraftfulde rumteleskop nogensinde*
En international begivenhed, der har været årtier undervejs, finder endelig (forhåbentlig!) sted den 24. december*. Efter flere forsinkelserJames Webb rumteleskop - det største og mest avancerede videnskabelige teleskop i rumforskningens historie - er planlagt til at sprænge fra Fransk Guyana ombord på Ariane 5-raketten. Det vil tage 30 dage at rejse næsten 1 million miles til et stabilt sted i rummet og yderligere seks måneder at folde sine instrumenter ud, justere og kalibrere. Da det sporer Jordens kredsløb omkring solen i de næste årtier, vil det infrarøde skop direkte observere dele af univers, der tidligere ikke kunne ses, og derved afmystificerer oprindelsen og udviklingen af vores planet, solsystem og galakser hinsides.
Vi lærer at spore globale udbrud i realtid
En af de største forskelle mellem COVID-pandemien og den spanske syge i 1918 er måden, vi sporer den på. Det er næsten utænkeligt, at vi engang skulle følge døds- og infektionsraterne ved lokal opgørelse - og vi havde stort set ingen mulighed for at vide om nye virale varianter. Nu, ledet af WHO, har forskere et kolossalt globalt samarbejde for at overvåge spredningen og udviklingen af SARS-CoV-2. Enorme mængder af data er blevet indsamlet og delt på tværs af grænser, hvilket giver forskere mulighed for at få hurtigt få en idé om, hvordan en variant som Omicron spreder sig og påvirker sagsnumre og indlæggelser. Vi havde ikke denne form for teknologi tilgængelig i begyndelsen af pandemien. Fra april 2021 indeholdt den online GISAID-database kun en million SARS-CoV-2 genomiske sekvenser. Det er efter omkring 16 måneders pandemi. Men på de otte måneder siden er der kommet yderligere fem millioner sekvenser til. Med andre ord er genomisk sekventering af SARS-CoV-2 blevet ti gange hurtigere siden foråret. Denne præstation fremhæver, at en af videnskabens største udfordringer ikke er opdagelse, men deler opdagelser, og lande over hele verden gør det nu på en måde, de aldrig har gjort Før.
Quantum Computing bliver kommerciel
Det, der tager nutidens bedste supercomputere flere dage eller uger at behandle, kan kvantecomputere slå ud på få sekunder. Det er derfor, kvantecomputere, som udnytter kvantefysikkens love til hidtil uset behandlingskapaciteter, anses allerede for at være blandt de største videnskabelige gennembrud i det 21 århundrede. Til sidst formodes det at revolutionere fremstilling, meteorologi, cybersikkerhed, nationalt forsvar og meget mere.
Nå, 2021 blev "til sidst" tættere på end nogensinde. I november afslørede IBM sin127-qubit Eagle, den hidtil mest kraftfulde kvanteprocessor. Så tidligere på måneden lancerede virksomheden Quantinuum verdens første kommercielle produkt bygget af kvantecomputere: en cloud-baseret cybersikkerhedsplatform kaldetKvanteoprindelse. Med verdens førende teknologivirksomheder og forskningsinstitutioner i kapløb om at fremme denne næste generations teknologi, kan du forvente, at kvantecomputere kommer på vores liste igen næste år, og det næste og det næste...
