Ponekad morate potražiti drveće u šumi. Dobre vijesti 2021. bile su poput mnoštva mladica - malih stabala izgubljenih u šumi inflacije, pandemije i katastrofalnih vremenskih događaja. Pogledajte bliže i naći ćete brojne razloge za veselje, znanstvena otkrića i napredak koji čovječanstvu daju iskrenu nadu.
Najvažnije je da je 2021. došlo do jednog od najučinkovitijih cjepiva ikad stvorenih, u rekordnom vremenu. Ali to je tek početak. Bili smo svjedoci drugih čudovišnih otkrića u biologiji, astronomiji, medicini, inženjerstvu, računarstvu, genomici i mnogim drugim znanstvenim područjima.
Uz toliko zadivljujućih napretka u 2021., bilo je teško odabrati najznačajnije - ali ipak smo pokušali. Evo naših omiljenih 15 trenutaka o kojima vrijedi pričati djeci. Pripremite se da vam um oduševi.
Najbrže uvođenje cjepiva u povijesti
Razvoj, testiranje i uvođenje cjepiva protiv virusa COVID-19 nazvani su najboljim rezultatom naše generacije. To bi moglo biti podcjenjivanje. Zahvaljujući predanim medicinskim istraživačima i desecima tisuća svakodnevnih Amerikanaca koji su sudjelovali u kliničkim ispitivanjima, Uprava za hranu i lijekove (FDA) je prošlog prosinca odobrio hitnu upotrebu cjepiva Pfizer i Moderna COVID za odrasle, a nakon toga Johnson & Johnsonovo jednokratno cjepivo ovog Veljača. Od tada je cjepivo postalo dostupno djeci od 5 godina. To je uvođenje cjepiva dostupno za 94 posto stanovništva (za sada su izuzeci mlađi od 5 godina) za nešto više od godinu dana. Ranije je najbrže cjepivo koje je išlo od razvoja do implementacije bilo cjepivo protiv zaušnjaka u 1960-ima — koje je trajalo oko
Regenerirani udovi? Pokušajte, cijelo tijelo
Mnogo životinja može ponovno izrasti otkinuti rep ili nogu koju je izgubio grabežljivac, ali morski puževi imaju najbolji trik za regeneraciju iz daljine. Kako je ove godine otkrio japanski znanstvenik, ova ljigava stvorenja mogu sebi namjerno odrubiti glavu irasti potpuno novo tijelo u roku od nekoliko tjedana. Odsječena glava preživljava sama dok regenerira vitalne organe i udove, vjerojatno zbog biljne sposobnosti puževa da fotosintetizira zbog svih algi koje jedu. Što je još impresivnije, odbačeno tijelo živi tjednima prije nego što na kraju umre. Istraživači misle da morski puževi koriste ovaj cool manevar kako bi prevarili grabežljivce i pobjegli neozlijeđeni, ili možda kako bi preživjeli infestaciju parazita u donjem dijelu tijela.
Tehnologija sučelja mozga i računala postaje puna Avatar
Sučelja mozga i računala (BCI) obećavaju puno ljudi s paralizom, omogućujući im to upravljati robotskim udovima, invalidskim kolicima, tipkovnicama i drugim napravama samo razmišljajući o pomicanju njihovih tijela. No, do sada su BCI-ji uglavnom bili gurnuti u istraživačke postavke, jer su im bili potrebni glomazni kabeli za povezivanje glave osobe s računalom i vanjskim uređajem.
Ne više. PrestižnaBrainGate Istraživački tim osmislio je prvi na svijetu potpuno bežični BCI visoke propusnosti koji prenosi moždane signale brzo i jasno kao i kabelski sustavi. U nedavnomKliničko ispitivanje, novi je uređaj omogućio dvjema osobama s tetraplegijom da precizno i brzo usmjeravaju, kliknu i tipkaju na tabletu - bez potrebe za žicama. Potrebno je više istraživanja, ali ovo je veliki korak prema izvođenju BCI-ja iz laboratorija u stvarni svijet kako bi se osobama s paralizom pomoglo da ponovno steknu neovisnost.
Istina je vani (sada dostupna u Kongresnoj biblioteci)
Bezgranična fascinacija Amerikanaca neidentificiranim letećim objektima konačno je prepuštena 2021. U siječnju, putem Zakona o slobodi informacija, web stranica Black Vault objavila je nedavno deklasificiranu CIA-inubaza podataka o svakom viđenju NLO-a izvijestio je vojni pilot, a datira još iz 1980-ih. Istovremeno, CIAprenio desetke zapisa opažanja NLO-a od 1940-ih do ranih 1990-ih.
Zatim, u lipnju, Pentagon je izdao dugo očekivanoizvještaj na devet stranica sažimajući sve što tvrdi da zna o neidentificiranim zračnim fenomenima, ili UAP-ovima, njegov otmjeni naziv za NLO-e. Šoker: Vlada ne zna puno. U izvješću se tvrdi da UAP-ovi nisu američka vojna letjelica, ali inače prilično igra na "neuvjerljivu" kartu. Ali hej, iako dosje možda neće razjasniti mnoge misterije, masivni depon podataka trebao bi zarobiti detektive iz fotelja opsjednutih NLO-ima u godinama koje dolaze.
Razvoj dječjeg mozga dobiva svoj mjesečni trenutak
Oko 90 posto razvoja ljudskog mozga događa se do pete godine. I premda su neuroznanstvenici nedavno naučili mnogo o tome kako i kada nastaju različiti razvoji, posebno u maternici, još uvijek postoji tona koju ne znaju, posebno o utjecajima prirode na njegovati. Ovi odgovori sada stižu zahvaljujući najvećem, najsveobuhvatnijem ispitivanju o ranom razvoju mozga ikada, koje je počelo ove jeseni.
KrozStudija o zdravom mozgu i razvoju djeteta, istraživači diljem zemlje pratit će raznoliku skupinu od 7500 trudnica i njihove djece tijekom sljedećeg desetljeća. Koristeći neuroimaging i psihološke procjene, oni imaju za cilj mapirati "normalan" luk razvoja mozga i otkriti kako prije i postnatalno okruženje i izloženost (stres, socioekonomski status, upotreba droga od strane roditelja, COVID, itd.) utječu na to - kao i na način na koji dječji mozak prilagoditi. Ova povijesna studija ima potencijal da otkrije prevladavajuće misterije o autizmu, disleksiji i drugim dječjim neurorazvojnim, emocionalnim i bihevioralnim problemima.
SZO odobrila prvo cjepivo protiv malarije za djecu
Davno prije COVID-a, malarija je bila – i u vrijeme objave još uvijek jest – jedna od najsmrtonosnijih zaraznih bolesti na planetu. Ovaj patogen koji prenose komarci godišnje ubije pola milijuna ljudi, uglavnom u subsaharskoj Africi. Više od polovice tih ubojstava od malarije su djeca mlađa od 5 godina, sada, nakon stoljeća truda, znanstvenici su to učinili konačno razvio sigurno, učinkovito cjepivo protiv malarije (usput rečeno, prvo cjepivo za bilo koju parazitsku bolest), koje jeSvjetska zdravstvena organizacija (WHO) dala je zeleno svjetlo za svu rizičnu djecu u listopadu. Pod pretpostavkom da nacije daju prioritet distribuciji cjepiva, stručnjaci procjenjuju da bi ovaj napredak mogaospriječiti 5,3 milijuna slučajeva malarije i 24 000 smrtnih slučajeva među djecom mlađom od 5 godina svake godine.
Istraživači liječe (jedne osobe) dijabetes tipa 1
Procjenjuje se da 1,6 milijuna Amerikanaca živi s dijabetesom tipa 1 (tzv. juvenilni dijabetes), uključujući 200.000 djece i odraslih mlađih od 20 godina. Bez poznatog lijeka, ova po život opasna autoimuna bolest, u kojoj gušterača prestaje proizvoditi inzulin za kontrolu šećera u krvi, gotovo uvijek zahtijeva intenzivan nadzor 24 sata dnevno.
To će se možda uskoro promijeniti. Na šok i oduševljenje stručnjaka za dijabetes, činilo se da eksperimentalno liječenje provedeno u kliničkom ispitivanju koje je u tijekuizliječiti 64-godišnjeg muškarca od dijabetesa tipa 1, što bi bilo prvo na svijetu. Nakon što je primio infuzije stanica koje proizvode inzulin uzgojene iz matičnih stanica, čovjekovo tijelo sada samostalno proizvodi inzulin, dajući mu "potpuno novi život", kako je rekao New York Times.
Budući da je ovo otkriće dio petogodišnje studije u kojoj je sudjelovalo 16 drugih sudionika, još je prerano sa sigurnošću reći je li liječenje učinkovito i dugoročno sigurno. Ali to je najperspektivniji razvoj koji je svijet vidio u pogledu lijeka za dijabetes tipa 1 - i dovoljno vjerojatno da roditelj ili dijete koji žive s tipom 1 natjeraju da rade kotače.
Na Marsu, NASA skuplja kamenje - a zatim leti jebenim helikopterom
U veljači, gotovo sedam mjeseci nakon lansiranja sa Zemlje, NASA-in vrlo sofisticirani rover Perseverancesletio na Mars. Vozilo će provesti gotovo dvije godine na crvenom planetu, istražujući krajolik, tražeći dokaze o prošlom životu na Marsu i prikupljajući geološke uzorke koje će vratiti na Zemlju. Zatim, u travnju, NASA-in helikopter Ingenuity Mars na solarni pogon postao je prvi zrakoplov koji je napraviokontrolirani let na drugom planetu. Do 8. prosinca Ingenuity je zabilježila 17 uspješnih letova.
Znanstvenici uočili 301 novi planet
Mars nije bio jedino nebesko tijelo koje je donosilo vijesti u 2021. U studenom su NASA-ini znanstvenici potvrdili postojanje301 novi egzoplanet - planeti koji kruže oko zvijezda koje nisu Sunce - čime ukupan zbroj egzoplaneta iznosi 4.870. Ludilo s provjerom valjanosti dolazi zahvaljujući NASA-inoj novoj ExoMiner tehnologiji dubokog učenja, koja procjenjuje podatke koje je prikupila svemirska letjelica Kepler kako bi razlikovala legitimne egzoplanete od uvjerljivih lažnjaka.
Jedna od najvećih razlika između pandemije COVID-a i španjolske gripe iz 1918. (posljednja globalna pandemija) je način na koji je pratimo. Gotovo je nezamislivo da smo nekada morali pratiti stope smrtnosti i zaraze prema lokalnom broju - a u biti nismo imali načina da saznamo o novim virusnim varijantama. Sada, predvođeni WHO-om, znanstvenici imaju kolosalnu globalnu suradnju u praćenju širenja i razvoja SARS-CoV-2. Ogromne količine podataka prikupljene su i dijeljene preko granica u stvarnom vremenu, omogućujući istraživačima da ih dobiju brzo steći predodžbu o tome kako se varijanta poput Delte ili Omicrona širi i utječe na brojeve slučajeva i hospitalizacije. Ovakvu tehnologiju nismo imali na raspolaganju na početku pandemije. Od travnja 2021., online baza podataka GISAID sadržavala je samo milijun SARS-CoV-2 genomskih sekvenci. Osam mjeseci kasnije dodano je još pet milijuna sekvenci. Drugim riječima, genomsko sekvenciranje SARS-CoV-2 postalo je deset puta brže od proljeća. Ovo postignuće naglašava da jedan od najvećih izazova znanosti nije otkriće, već dijeleći otkrića, a zemlje diljem svijeta to sada čine na način na koji nikada nisu prije.
Solarni paneli postaju jeftiniji, bolji, brži, jači
S obzirom da prosječna cijena solarne ploče pada za 90 posto između 2010. i 2020. godine, proizvodnja energije izravno iz sunca postaje sve jeftinija i jeftinija. To je sjajna vijest, jer pomaže da se naše oslanjanje odmakne od fosilnih goriva, ključnog doprinosa klimatskim promjenama. Međutim, frustrirajuće, solarni paneli nisu postali puno učinkovitiji posljednjih godina, što je ometalo široko prihvaćanje ovog oblika čiste energije.
Kako bi riješili ovaj problem, inženjeri su tražili alternativne materijale koji mogu nadmašiti standardni silicij koji se koristi u solarnim panelima, a i dalje su jeftini. Polagali su velike nade u perovskite, atomski tanke, rešetkaste materijale koji vrlo učinkovito pretvaraju sunčevu svjetlost u energiju. Jedini problem? Ultraljubičaste zrake i vlaga u tren oka uništavaju perovskite, umanjujući njihovu korisnost.
Ali ove su godine inženjeri Sveučilišta Rice razvili i testirali na cestisolarne ćelije izrađene od dvodimenzionalnih perovskita. Njihov izum radi puno bolje od ranijih modela i podnosi elemente. Trik s 2D perovskitima, otkrili su istraživači, je da sunčeva svjetlost skuplja prostore između atomskih slojeva kako bi povećala učinkovitost do 18 posto - što je ogroman korak naprijed u ovom polju. Budući da solarne tvrtke širom svijeta rade na komercijalizaciji solarnih ćelija od perovskita, ovaj bi napredak u konačnici trebao ubrzati prelazak društva na solarnu energiju.
Kirurzi izvode prvu uspješnu transplantaciju ruke i ramena
U siječnju je Jean-Michel Dubernard, dr.med., isti kirurg koji je izveo prvu ručnu, dvostruku ruku i djelomične transplantacije lica, postigle još jedan povijesni podvig: prva dvostruka ruka i rame na svijetu presaditi. Operacija, izvedena u Francuskoj, doživjela je veliki uspjeh. Primatelj, 49-godišnji Felix Gretarsson s Islanda, koji je izgubio obje ruke u električnoj nesreći 1998., stalno je dobivao mobilnost tijekom cijele godine, pokazujući svoj napredak naInstagram. Sada može savijati bicepse, podizati predmete i grliti svoju unuku. Stručnjaci očekuju da će u nadolazećim godinama još više napredovati. Nažalost, Dubernard je umro u srpnju, ali ne prije nego što je Gretarssinanu dao potpuno novi život.
Paleontolozi broje 2,5 milijardu T. rexes koji luta planetom
Ove godine znanstvenici su naučili puno o masivnim stvorenjima koja su nastanjivala Zemlju prije mnogo milijuna godina. Prvo, dinosauri. Strašni grabežljivac Tyrannosaurus Rex lutao Sjevernom Amerikom počevši prije gotovo 70 milijuna godina, a sadabiolozi su konačno procijenili koliko: 2,5 milijardi. Zastrašujuće, zar ne? Ako je ikakva udobnost, to je ukupno T. rex populacija rasprostranjena na 2,4 milijuna godina. Dakle, stvarno je bilo samo oko 20.000 odraslih T. rexes živeći u jednom trenutku.
Naravno, ta posljednja generacija T. rex, zajedno s cijelim kraljevstvom dinosaura, zbrisao je s planeta prije nekih 66 milijuna godina asteroid. Ili čekaj, je li to komet? To jenova teorija koju su iznijeli harvardski astronomi objasniti takozvani Chicxulub Impactor, astronomsko tijelo koje je stvorilo 93 milje širok, 12 milja dubok krater uz obalu Meksika i, teoretski, ubio dinosaure. Suprotstavljajući se prevladavajućoj teoriji asteroida, astronomi s Harvarda misle da je komet s ruba našeg Sunčevog sustava Jupiterovo gravitacijsko polje izbacio iz orbite i razbio se u komade. Tada je posebno veliki komad - eventualni Chicxulub Impactor - udario u Zemlju, prouzročivši veliku pustoš i zbrisavši dino.
Milijun godina star mamut dobiva svoj DNK sekvencij
Više od 60 milijuna godina nakon dinosaura, mamuti su živjeli u velikim količinama, što istraživači znaju zbog opsežnog fosilnog zapisa. Ove su godine takvi fosili donijeli otkriće bez presedana:najstariji drevni životinjski genom ikada oporavila. U sekvenciranju DNK iz tri zuba mamuta izvađenih iz sibirskog permafrosta, znanstvenici su utvrdili da su fosili stari više od milijun godina, poništivši prethodni rekord koji je držao Kost noge konja stara 560.000 do 780.000 godina. DNK također sugerira zasebnu lozu, vjerojatno drugu vrstu, mamuta koje znanstvenici prije nisu bili svjesni.
NASA lansira najsnažniji svemirski teleskop ikada*
Međunarodni događaj koji se pripremao desetljećima konačno će se (nadajmo se!) dogoditi 24. prosinca*. Nakon višestrukih kašnjenja,Svemirski teleskop James Webb — najveći i najnapredniji znanstveni teleskop u povijesti istraživanja svemira — trebao bi poletjeti iz Francuske Gvajane na raketi Ariane 5. Trebat će 30 dana da se otputuje gotovo milijun milja do stabilnog mjesta u svemiru i još šest mjeseci za rasklapanje instrumenata, poravnanje i kalibraciju. Dok prati Zemljinu orbitu oko Sunca u sljedećih nekoliko desetljeća, infracrveni opseg će izravno promatrati dijelove svemir koji je prethodno bio nevidljiv, čime se demistificira podrijetlo i evolucija našeg planeta, Sunčevog sustava i galaksija izvan njega.
Naučimo pratiti globalne epidemije u stvarnom vremenu
Jedna od najvećih razlika između pandemije COVID-a i španjolske gripe iz 1918. je način na koji je pratimo. Gotovo je nezamislivo da smo nekada morali pratiti stope smrtnosti i zaraze prema lokalnom broju - a u biti nismo imali načina da saznamo o novim virusnim varijantama. Sada, predvođeni WHO-om, znanstvenici imaju kolosalnu globalnu suradnju u praćenju širenja i razvoja SARS-CoV-2. Ogromne količine podataka prikupljene su i podijeljene preko granica, što je omogućilo istraživačima da dođu brzo steći predodžbu o tome kako se varijanta poput Omicrona širi i utječe na brojeve slučajeva i hospitalizacije. Ovakvu tehnologiju nismo imali na raspolaganju na početku pandemije. Od travnja 2021. sadržavala je online baza podataka GISAID samo milijun genomskih sekvenci SARS-CoV-2. To je nakon otprilike 16 mjeseci pandemije. Ali u osam mjeseci nakon toga, dodano je još pet milijuna sekvenci. Drugim riječima, genomsko sekvenciranje SARS-CoV-2 postalo je deset puta brže od proljeća. Ovo postignuće naglašava da jedan od najvećih izazova znanosti nije otkriće, već dijeleći otkrića, a zemlje diljem svijeta to sada čine na način na koji nikada nisu prije.
Kvantno računalstvo postaje komercijalno
Ono što današnjim najboljim superračunalima treba nekoliko dana ili tjedana za obradu, kvantna računala mogu uništiti u roku od nekoliko sekundi. Zato kvantno računalstvo, koje koristi zakone kvantne fizike za neviđeno sposobnosti obrade, već se smatra jednim od najvećih znanstvenih otkrića 21 stoljeća. Na kraju bi trebao revolucionirati proizvodnju, meteorologiju, kibernetičku sigurnost, nacionalnu obranu i još mnogo toga.
Pa, 2021. postala je "na kraju" bliža nego ikad. U studenom, IBM je predstavio svojOrao od 127 kubita, najmoćniji kvantni procesor do sada. Zatim je ranije ovog mjeseca tvrtka Quantinuum predstavila prvi komercijalni proizvod na svijetu izgrađen od kvantnog računalstva: platformu kibernetičke sigurnosti temeljenu na oblaku tzv.Kvantno podrijetlo. Uz vodeće svjetske tehnološke tvrtke i istraživačke institucije koje se utrkuju u napretku ove tehnologije sljedeće generacije, očekujte da će kvantno računalstvo ponovno doći na naš popis sljedeće godine, i sljedeće, i sljedeće…
