Joskus pitää etsiä puita metsästä. Vuoden 2021 hyvät uutiset olivat kuin taimia – pieniä puita, jotka hukkuivat inflaation, pandemian ja katastrofaalisten sääilmiöiden metsään. Katso tarkemmin, niin löydät lukuisia syitä kannustamiseen, tieteellisiä löytöjä ja edistysaskeleita, jotka antavat ihmiskunnalle rehellistä toivoa.
Merkittävintä on se, että vuonna 2021 tehtiin yksi kaikkien aikojen tehokkaimmista rokotteista ennätysajassa. Mutta se on vasta alkua. Näimme muita hirviömäisiä läpimurtoja biologian, tähtitieteen, lääketieteen, tekniikan, tietojenkäsittelyn, genomiikan ja monien muiden tieteenalojen aloilla.
Kun vuonna 2021 tapahtui niin monia hämmästyttäviä edistysaskeleita, oli vaikea valita merkittävintä – mutta yritimme silti. Tässä on 15 suosikkihetkeämme, joista kannattaa kertoa lapsille. Valmistaudu siihen, että mielesi räjähtää.
Historian nopein rokotteiden käyttöönotto
COVID-rokotteiden kehitystä, testausta ja käyttöönottoa on kutsuttu sukupolvemme kuunkuvaksi. Se voi olla vähättelyä. Kiitos omistautuneiden lääketieteen tutkijoiden ja kymmenien tuhansien jokapäiväisten amerikkalaisten, jotka osallistuivat kliinisiin tutkimuksiin, Food and Drug Administration (FDA) myönsi viime joulukuussa Pfizerin ja Modernan COVID-rokotteiden hätäkäyttöluvan aikuisille, minkä jälkeen Johnson & Johnsonin kertapistorokotteen. Helmikuu. Siitä lähtien rokote on tullut alle 5-vuotiaiden lasten saataville. Tämä on rokote, joka on saatavilla 94 prosentille väestöstä (alle 5-vuotiaat tähän asti lukuun ottamatta) hieman yli vuodessa. Aikaisemmin nopein rokote, joka eteni kehityksestä käyttöön, oli 1960-luvun sikotautirokote – joka kesti noin
Regeneroituneet raajat? Kokeile, koko keho
Monet eläimet voivat kasvattaa repeytyneen hännän tai petoeläimelle menetetyn jalan, mutta merietanoilla on kaukaa katsottuna siistein regeneraatiotemppu. Kuten japanilainen tiedemies havaitsi tänä vuonna, nämä limaiset olennot voivat mestata itsensä tarkoituksella jakasvattaa kokonaan uusi vartalo viikkojen sisällä. Katkaistu pää selviytyy itsestään, kun taas se uudistaa tärkeitä elimiä ja raajoja, mikä johtuu todennäköisesti etanoiden kasvimaisesta kyvystä fotosyntetisoitua kaikkien niiden syömien levien vuoksi. Vielä vaikuttavampaa on, että hylätty ruumis elää viikkoja ennen kuin lopulta kuolee. Tutkijat uskovat, että merietanat käyttävät tätä viileää keinoa houkutellakseen petoeläimiä ja pakenemaan vahingoittumattomina tai mahdollisesti selviytyäkseen alavartalonsa loisten tartunnasta.
Brain-Computer Interface Tech on täynnä hahmo
Aivo-tietokoneliitännät (BCI) tarjoavat suuren lupauksen halvaantuneille ihmisille, mikä mahdollistaa sen käyttää robottiraajoja, pyörätuoleja, näppäimistöjä ja muita laitteita vain ajattelemalla niiden siirtämistä kehot. Mutta toistaiseksi BCI: t on enimmäkseen jätetty tutkimusasetuksiin, koska ne ovat vaatineet tilaa vieviä kaapeleita liittääkseen ihmisen pään tietokoneeseen ulkoiseen laitteeseen.
Ei enää. ArvostettuBrainGate tutkimusryhmä on kehittänyt maailman ensimmäisen laajakaistaisen, täysin langattoman BCI: n, joka välittää aivosignaaleja yhtä nopeasti ja selkeästi kuin kaapelijärjestelmät. TuoreessaKliininen tutkimus, uusi laite mahdollisti kaksi tetraplegiasta kärsivää ihmistä osoittamaan, napsauttamaan ja kirjoittamaan tabletilla tarkasti ja nopeasti – ilman johtoja. Lisää tutkimusta tarvitaan, mutta tämä on suuri askel kohti BCI: n poistamista laboratoriosta todelliseen maailmaan, jotta halvaantuneita ihmisiä voidaan saada takaisin itsenäisyyteen.
The Truth Is There (saatavana nyt Kongressin kirjastossa)
Amerikkalaisten rajaton kiehtovuus tunnistamattomiin lentäviin esineisiin sai vihdoin hemmoteltua vuonna 2021. Tammikuussa tiedonvälityksen vapauslain mukaisesti The Black Vault -sivusto julkaisi CIA: n äskettäin poistaman turvaluokituksen.tietokanta kaikista UFO-havainnoista sotilaslentäjä raportoi 1980-luvulta. Samaan aikaan CIAladannut kymmeniä tietueita UFO-havainnoista 1940-luvulta 1990-luvun alkuun.
Sitten kesäkuussa Pentagon julkaisi kauan odotetun asiakirjanyhdeksänsivuinen raportti tiivistää kaiken, mitä se väittää tietävänsä tunnistamattomista ilmailmiöistä tai UAP: ista, sen fantastinen termi UFOille. Shocker: Hallitus ei tiedä paljon. Raportti väittää, että UAP: t eivät ole Yhdysvaltain sotilasveneitä, mutta muuten se pelaa melko paljon "epäselvää" korttia. Mutta hei, vaikka asiakirja ei ehkä ratkaise monia mysteereitä, massiivisen datakaappauksen pitäisi pitää UFO-kiinnittyneet nojatuolitutkijat vangittuna tulevina vuosina.
Lapsen aivojen kehitys saa moonshot-hetkensä
Noin 90 prosenttia ihmisen aivojen kehityksestä tapahtuu viiden vuoden iässä. Ja vaikka neurotieteilijät ovat viime aikoina oppineet paljon siitä, miten ja milloin eri kehitys tapahtuu, varsinkin kohdussa he eivät vielä tiedä paljon, erityisesti luonnon vaikutuksista vs. vaalia. Nämä vastaukset ovat nyt tulossa, kiitos kaikkien aikojen suurimman ja kattavimman aivojen varhaista kehitystä koskevan tutkimuksen, joka käynnistyi tänä syksynä.
LäpiTERVEEN aivot ja lapsen kehitystutkimus, tutkijat valtakunnallisesti seuraavat 7 500 raskaana olevan henkilön ja heidän lastensa monipuolista ryhmää seuraavan vuosikymmenen aikana. Neurokuvantamisen ja psykologisten arvioiden avulla he pyrkivät kartoittamaan aivojen "normaalin" kehityksen kaaren ja selvittämään, kuinka ennen ja synnytyksen jälkeiset ympäristöt ja altistukset (stressi, sosioekonominen asema, vanhempien huumeiden käyttö, COVID jne.) vaikuttavat siihen – samoin kuin siihen, miten lasten aivot sopeutua. Tällä historiallisella tutkimuksella on potentiaalia avata vallitsevia mysteereitä autismista, lukihäiriöstä ja muista lapsuuden hermoston kehitykseen, tunne- ja käyttäytymisongelmista.
WHO hyväksyi ensimmäisen malariarokotteen lapsille
Kauan ennen COVIDia malaria oli – ja julkaisuhetkellä on edelleen – yksi planeetan tappavimmista tartuntataudeista. Tämä hyttysten levittämä patogeeni tappaa puoli miljoonaa ihmistä vuosittain, pääasiassa Saharan eteläpuolisessa Afrikassa. Yli puolet malariatapauksista on alle 5-vuotiaita lapsia. Nyt tiedemiehet ovat tehneet vuosisadan ponnistelun jälkeen kehitti lopulta turvallisen, tehokkaan malariarokotteen (muuten, ensimmäinen rokote kaikkia loistauteja vastaan), jokaMaailman terveysjärjestö WHO sai vihreän valon kaikille riskiryhmään kuuluville lapsille lokakuussa. Olettaen, että maat asettavat rokotteiden jakelun etusijalle, asiantuntijat arvioivat, että tämä läpimurto voisi olla mahdollistaestää 5,3 miljoonaa malariatapausta ja 24 000 kuolemaa alle 5-vuotiaiden lasten keskuudessa vuosittain.
Tutkijat parantavat (yhden henkilön) tyypin 1 diabetesta
Arviolta 1,6 miljoonaa amerikkalaista sairastaa tyypin 1 diabetesta (alias nuorten diabetesta), mukaan lukien 200 000 alle 20-vuotiasta lasta ja aikuista. Tämä henkeä uhkaava autoimmuunisairaus, jossa haima lakkaa tuottamasta insuliinia verensokerin säätelemiseksi, ilman tunnettua parannuskeinoa vaatii lähes aina intensiivistä 24/7 hallintaa.
Se saattaa olla muuttumassa. Diabetesasiantuntijoiden hämmästykseksi ja riemuksi kokeellinen hoito, joka toimitettiin meneillään olevassa kliinisessä tutkimuksessa, näytti siltäparansi 64-vuotiaan miehen tyypin 1 diabeteksesta, joka olisi maailman ensimmäinen. Saatuaan infuusioita kantasoluista kasvatetuista insuliinia tuottavista soluista miehen elimistö valmistaa nyt insuliinia itse, mikä antaa hänelle "täysin uuden elämän", kuten hän kertoi. New Yorkin ajat.
Koska tämä löytö on osa viisivuotista tutkimusta, johon osallistui 16 muuta osallistujaa, on vielä liian aikaista sanoa varmasti, onko hoito tehokas ja turvallinen pitkällä aikavälillä. Mutta se on lupaavin kehitys, jonka maailma on nähnyt tyypin 1 diabeteksen hoidossa – ja se on riittävän todennäköistä saamaan tyypin 1 kanssa elävän vanhemman tai lapsen pyörimään kärryjen pyörissä.
Marsissa NASA kerää kiviä – ja sitten lentää hirvittävää helikopteria
Helmikuussa, lähes seitsemän kuukautta Maasta laukaisun jälkeen, NASAn erittäin kehittynyt Perseverance-mönkijäkosketti Marsia. Ajoneuvo viettää lähes kaksi vuotta punaisella planeetalla, tutkien maisemaa, etsien todisteita Marsin menneestä elämästä ja keräämällä geologisia näytteitä tuodakseen ne takaisin Maahan. Sitten huhtikuussa NASAn aurinkovoimalla toimivasta Ingenuity Mars Helicopterista tuli ensimmäinen lentokone, joka on tehnytohjattu lento toisella planeetalla. Joulukuun 8. päivään mennessä Ingenuity oli kirjannut 17 onnistunutta lentoa.
Tutkijat löytävät 301 uutta planeettaa
Mars ei ollut ainoa taivaankappale, joka uutisoi vuonna 2021. Marraskuussa NASAn tutkijat vahvistivat sen olemassaolon301 uutta eksoplaneettaa - planeetat, jotka kiertävät muita tähtiä kuin Aurinkoa - mikä nostaa eksoplaneettojen kokonaismäärän 4 870:een. Validointivimma johtuu NASAn uudesta ExoMiner-syväoppimistekniikasta, joka arvioi Kepler-avaruusaluksen keräämiä tietoja erottaakseen lailliset eksoplaneetat vakuuttavista väärennöksistä.
Yksi suurimmista eroista COVID-pandemian ja vuoden 1918 espanjainfluenssan (viimeisen maailmanlaajuisen pandemian) välillä on tapa, jolla seuraamme sitä. On lähes mahdotonta kuvitella, että meidän piti kerran seurata kuolleisuutta ja tartuntoja paikallisten laskelmien perusteella – emmekä periaatteessa tienneet uusista virusmuunnelmista. Nyt tutkijat tekevät WHO: n johdolla valtavaa maailmanlaajuista yhteistyötä seuratakseen SARS-CoV-2:n leviämistä ja kehitystä. Valtavia määriä dataa on kerätty ja jaettu rajojen yli reaaliajassa, minkä ansiosta tutkijat voivat saada ne saat nopeasti käsityksen siitä, kuinka Delta tai Omicronin kaltainen variantti leviää ja vaikuttaa tapausnumeroihin ja sairaalahoidot. Meillä ei ollut tällaista tekniikkaa saatavilla pandemian alussa. Huhtikuussa 2021 online-GISAID-tietokanta sisälsi vain miljoona SARS-CoV-2-genomisekvenssiä. Kahdeksan kuukautta myöhemmin viisi miljoonaa sekvenssiä on lisätty. Toisin sanoen SARS-CoV-2:n genominen sekvensointi on nopeutunut kymmenen kertaa kevään jälkeen. Tämä saavutus korostaa, että yksi tieteen suurimmista haasteista ei ole löytö, vaan jakaa löytöjä, ja maat ympäri maailmaa tekevät sen nyt tavalla, jota he eivät ole koskaan tehneet ennen.
Aurinkopaneelit ovat halvempia, parempia, nopeampia ja vahvempia
Aurinkopaneelien keskihinta putoaa 90 prosenttia vuosina 2010–2020, joten sähkön tuottaminen suoraan auringosta tulee jatkuvasti halvemmaksi ja halvemmaksi. Se on hieno uutinen, sillä se auttaa siirtämään riippuvuutemme fossiilisista polttoaineista, jotka ovat ilmastonmuutoksen avaintekijä. Turhauttavaa on kuitenkin se, että aurinkopaneelit eivät ole muuttuneet paljon tehokkaammiksi viime vuosina, mikä on estänyt tämän puhtaan energian muodon laajaa käyttöönottoa.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi insinöörit ovat etsineet vaihtoehtoisia materiaaleja, jotka voivat ylittää aurinkopaneeleissa käytettävän tavallisen piin ja olla silti edullisia. Heillä on ollut suuria toiveita perovskiiteista, atomisesti ohuista, ristikkomateriaaleista, jotka muuttavat auringonvalon energiaksi erittäin tehokkaasti. Ainoa ongelma? Ultraviolettisäteet ja kosteus tuhoavat perovskiitit hetkessä ja lisäävät niiden käyttökelpoisuutta.
Mutta tänä vuonna Rice Universityn insinöörit kehittivät ja testasivat tielläkaksiulotteisista perovskiiteista tehdyt aurinkokennot. Heidän keksintönsä toimii paljon paremmin kuin aiemmat mallit ja kestää elementtejä. Tutkijat havaitsivat, että 2D-perovskiittien temppu on se, että auringonvalo supistaa atomikerrosten välisiä tiloja ja parantaa tehokkuutta jopa 18 prosenttia - valtava harppaus eteenpäin tällä alalla. Kun aurinkoenergiayhtiöt ympäri maailmaa pyrkivät kaupallistamaan perovskiittisia aurinkokennoja, tämän läpimurron pitäisi viime kädessä nopeuttaa yhteiskunnan siirtymistä aurinkoenergiaan.
Kirurgit tekevät ensimmäisen onnistuneen käsivarren ja hartiansiirron
Tammikuussa Jean-Michel Dubernard, MD, sama kirurgi, joka suoritti kaikkien aikojen ensimmäisen käden, kaksoiskäden ja osittaiset kasvojensiirrot, saavuttivat jälleen yhden historiallisen saavutuksen: maailman ensimmäinen kaksoiskäsi ja olkapää elinsiirto. Ranskassa suoritettu leikkaus oli loistava menestys. Vastaanottaja, 49-vuotias islantilainen Felix Gretarsson, joka menetti molemmat kätensä sähköonnettomuudessa vuonna 1998, on lisännyt tasaisesti liikkuvuutta koko vuoden ajan kartoittaen edistymistäänInstagram. Hän voi nyt taivuttaa hauislihaksiaan, poimia esineitä ja halata tyttärentytärtään. Asiantuntijat odottavat hänen tekevän enemmän edistystä tulevina vuosina. Valitettavasti Dubernard kuoli heinäkuussa, mutta ei ennen kuin antoi Gretarssinanille kokonaan uuden elämän.
Paleontologien määrä 2.5 Miljardia T. rexes Roaming the Planet
Tänä vuonna tiedemiehet oppivat paljon massiivisista olennoista, jotka asuttivat Maan miljoonia vuosia sitten. Ensinnäkin dinosaurukset. Pelottava saalistaja Tyrannosaurus rex vaelsi Pohjois-Amerikassa lähes 70 miljoonaa vuotta sitten ja nytbiologit ovat vihdoin arvioineet kuinka monta: 2,5 miljardia. Pelottavaa, eikö? Jos se lohduttaa, se on kokonaisuus T. rex väestö jakautuu 2,4 miljoonalle vuodelle. Joten todella, siellä oli vain noin 20 000 aikuista T. rexes elävät samaan aikaan.
Tietysti se viimeinen sukupolvi T. rex, ja koko dinosaurusvaltakunta, pyyhkäistiin pois planeetalta noin 66 miljoonaa vuotta sitten asteroidin toimesta. Tai odota, oliko se komeetta? Se onHarvardin tähtitieteilijöiden esittämä uusi teoria selittääkseen niin kutsutun Chicxulub Impactorin, tähtitieteellisen kappaleen, joka loi 93 mailia leveän ja 12 mailia syvän kraatterin Meksikon rannikolle ja teoriassa tappoi dinosaurukset. Harvardin tähtitieteilijät uskovat vallitsevaa asteroiditeoriaa vastaan, että aurinkokuntamme laitamilta peräisin oleva komeetta putosi kiertoradalta Jupiterin painovoimakentän vaikutuksesta ja hajosi paloiksi. Sitten erityisen suuri pala - lopullinen Chicxulub Impactor - törmäsi maahan aiheuttaen suurta tuhoa ja pyyhkien pois dinot.
Miljoonan vuoden ikäinen mammutti saa DNA-sekvensoitua
Yli 60 miljoonaa vuotta dinosaurusten jälkeen mammutit elivät suuria, minkä tutkijat tietävät laajan fossiilihistorian vuoksi. Tänä vuonna tällaiset fossiilit tuottivat ennennäkemättömän löydön:vanhin muinainen eläingenomi koskaan toipunut. Sekvensoidessaan DNA: ta kolmesta Siperian ikiroudasta poimitusta mammutin hampaasta tutkijat totesivat, että fossiilit olivat yli miljoona vuotta vanhoja, mikä tuhosi aiemman ennätyksen. 560 000 - 780 000 vuotta vanha hevosen jalkaluu. DNA ehdottaa myös erillistä mammutin sukulinjaa, mahdollisesti eri lajia, josta tutkijat eivät olleet tietoisia aiemmin.
NASA laukaisi kaikkien aikojen tehokkaimman avaruusteleskoopin*
Vuosikymmeniä valmisteltu kansainvälinen tapahtuma on vihdoin (toivottavasti!) tapahtumassa 24. joulukuuta*. Useiden viivästysten jälkeenJames Webbin avaruusteleskooppi - avaruustutkimuksen historian suurin ja edistynein tieteellinen kaukoputki - on määrä räjähtää Ranskan Guayanasta Ariane 5 -raketilla. Kestää 30 päivää matkustaa lähes miljoona mailia vakaaseen paikkaan avaruudessa ja vielä kuusi kuukautta sen instrumenttien avaamiseen, kohdistamiseen ja kalibrointiin. Kun se seuraa Maan kiertorataa auringon ympäri seuraavien vuosikymmenten ajan, infrapunatähtäin tarkkailee suoraan osia Maailmankaikkeus, joka ei ollut aiemmin näkemätön, mikä tekee selväksi planeettamme, aurinkokuntamme ja muiden galaksiemme alkuperän ja kehityksen.
Opimme seuraamaan maailmanlaajuisia taudinpurkauksia reaaliajassa
Yksi suurimmista eroista COVID-pandemian ja vuoden 1918 espanjainfluenssan välillä on tapa, jolla seuraamme sitä. On lähes mahdotonta kuvitella, että meidän piti kerran seurata kuolleisuutta ja tartuntoja paikallisten laskelmien perusteella – emmekä periaatteessa tienneet uusista virusmuunnelmista. Nyt tutkijat tekevät WHO: n johdolla valtavaa maailmanlaajuista yhteistyötä seuratakseen SARS-CoV-2:n leviämistä ja kehitystä. Valtavia määriä dataa on kerätty ja jaettu rajojen yli, minkä ansiosta tutkijat ovat saaneet ne saada nopeasti käsitys siitä, kuinka Omicronin kaltainen variantti leviää ja vaikuttaa tapausnumeroihin ja sairaalahoidot. Meillä ei ollut tällaista tekniikkaa saatavilla pandemian alussa. Huhtikuussa 2021 online-GISAID-tietokanta sisälsi vain miljoona SARS-CoV-2-genomisekvenssiä. Tämä noin 16 kuukauden pandemian jälkeen. Mutta kahdeksan kuukauden aikana sen jälkeen on lisätty viisi miljoonaa sekvenssiä. Toisin sanoen SARS-CoV-2:n genominen sekvensointi on nopeutunut kymmenen kertaa kevään jälkeen. Tämä saavutus korostaa, että yksi tieteen suurimmista haasteista ei ole löytö, vaan jakaa löytöjä, ja maat ympäri maailmaa tekevät sen nyt tavalla, jota he eivät ole koskaan tehneet ennen.
Kvanttilaskenta tulee kaupalliseksi
Se, mikä nykypäivän parhailta supertietokoneilta kestää useita päiviä tai viikkoja, voi tyrmätä kvanttitietokoneet muutamassa sekunnissa. Siksi kvanttilaskenta, joka hyödyntää kvanttifysiikan lakeja ennennäkemättömään prosessointivalmiuksia, pidetään jo yhtenä suurimmista tieteellisistä läpimurroista 21 vuosisadalla. Lopulta sen oletetaan mullistavan valmistuksen, meteorologian, kyberturvallisuuden, kansallisen puolustuksen ja paljon muuta.
No, 2021 teki "lopulta" läheisemmän kuin koskaan. Marraskuussa IBM julkisti sen127 qubit Eagle, tähän mennessä tehokkain kvanttiprosessori. Sitten aiemmin tässä kuussa yritys Quantinuum esitteli maailman ensimmäisen kaupallisen kvanttilaskennasta rakennetun tuotteen: pilvipohjaisen kyberturvallisuusalustan ns.Kvanttialkuperä. Kun maailman parhaat teknologiayritykset ja tutkimuslaitokset kilpailevat tämän uuden sukupolven teknologian edistämiseksi, voit odottaa kvanttitietokoneiden nousevan listallemme jälleen ensi vuonna, seuraavana ja seuraavana…
