Néha meg kell keresni a fákat az erdőben. 2021 jó híre olyan volt, mint egy sereg facsemeték – kis fák, amelyek elvesztek az infláció, a világjárvány és a katasztrofális időjárási események erdejében. Nézze meg közelebbről, és számos okot talál az ujjongásra, olyan tudományos felfedezéseket és fejleményeket, amelyek őszinte reményt adnak az emberiségnek.
A legjelentősebb, hogy 2021-ben a valaha készült egyik leghatékonyabb vakcina volt, rekordidő alatt. De ez csak a kezdet. Tanúi voltunk más szörnyű áttöréseknek a biológia, a csillagászat, az orvostudomány, a mérnöki tudomány, a számítástechnika, a genomika és még sok más tudomány területén.
A 2021-es meghökkentő előrelépések miatt nehéz volt kiválasztani a legjelentősebbet – de azért megpróbáltuk. Íme a kedvenc 15 pillanatunk, amiről érdemes mesélni a gyerekeknek. Készülj fel arra, hogy az elméd felborul.
A történelem leggyorsabb vakcina bevezetése
A COVID-oltások fejlesztését, tesztelését és bevezetését generációnk holdfényképének nevezik. Ez talán alábecsülés. Köszönhetően odaadó orvoskutatóknak és több tízezer mindennapi amerikainak, akik részt vettek a klinikai vizsgálatokban, az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság (FDA) tavaly decemberben megadta a Pfizer és a Moderna COVID vakcinák sürgősségi felhasználási engedélyét felnőttek számára, ezt követte a Johnson & Johnson egyszeri vakcina. Február. Azóta a vakcina már 5 éves gyermekek számára is elérhető. Ez egy olyan vakcina, amely a lakosság 94 százaléka számára elérhető (egyelőre 5 év alattiak kivételével) alig több mint egy éven belül. Korábban az 1960-as években a mumpsz elleni vakcina volt a leggyorsabban a fejlesztéstől a bevezetésig – ami kb.
Regenerált végtagok? Próbáld ki, egy egész testet
Sok állat képes újjá növeszteni a leszakított farkat vagy a ragadozó által elvesztett lábat, de a tengeri meztelen csigák rendelkeznek a legmenőbb regenerációs trükkel távolról. Amint egy japán tudós idén felfedezte, ezek a nyálkás lények szándékosan lefejezhetik magukat ésteljesen új testet növeszteni heteken belül. A levágott fej önmagában is életben marad, miközben regenerálja a létfontosságú szerveket és végtagokat, valószínűleg a meztelen csigák növényszerű fotoszintetizáló képességének köszönhetően, az általuk megevett összes alga miatt. Még lenyűgözőbb, hogy az eldobott test hetekig él, mielőtt végül elhal. A kutatók úgy vélik, hogy a tengeri csigák ezzel a hűvös manőverrel elriasztják a ragadozókat, és sértetlenül megmenekülnek, vagy esetleg túlélik alsótestük parazitafertőzését.
A Brain-Computer Interface Tech megtelt Avatar
Az agy-számítógép interfészek (BCI) komoly ígéretet jelentenek a bénult emberek számára, lehetővé téve számukra robotvégtagokat, kerekesszékeket, billentyűzeteket és egyéb eszközöket kezelhet, ha csak arra gondol testek. De eddig a BCI-ket többnyire a kutatási beállítások közé szorították, mivel terjedelmes kábelekre volt szükség ahhoz, hogy az ember fejét a számítógéphez csatlakoztassa egy külső eszközhöz.
Többé nem. A tekintélyesBrainGate A kutatócsoport kidolgozta a világ első nagy sávszélességű, teljesen vezeték nélküli BCI-jét, amely olyan gyorsan és egyértelműen továbbítja az agyi jeleket, mint a kábeles rendszerek. Egy nemrégibenklinikai vizsgálat, az új eszköz lehetővé tette, hogy két tetraplegiában szenvedő személy pontosan és gyorsan mutasson, kattintson és gépeljen egy táblagépen – vezetékek nélkül. További kutatásokra van szükség, de ez egy nagy lépés afelé, hogy a BCI-ket kivonják a laborból és a való világba, hogy segítsenek a bénult embereknek visszanyerni függetlenségüket.
Az igazság kint van (már elérhető a Kongresszusi Könyvtárban)
Az amerikaiak azonosítatlan repülő tárgyak iránti határtalan elragadtatása végül 2021-ben hódított. Januárban az információszabadságról szóló törvény értelmében a The Black Vault weboldalon közzétették a CIA nemrég feloldott titkosítását.minden UFO-észlelés adatbázisa katonai pilóta jelentette, még az 1980-as évekből. Ezzel párhuzamosan a CIAtöbb tucat rekordot töltött fel Az 1940-es évektől az 1990-es évek elejéig tartó UFO-észlelések.
Aztán júniusban a Pentagon kiadott egy régóta várt dokumentumotkilenc oldalas jelentés Összefoglalva mindazt, amit állítása szerint tud az azonosítatlan légi jelenségekről, vagy az UAP-okról, az UFO-k divatos kifejezéséről. Sokkoló: A kormány nem sokat tud. A jelentés azt állítja, hogy az UAP-k nem az Egyesült Államok katonai eszközei, de egyébként nagyjából a „nem meggyőző” kártyát játsszák. De hé, bár a dosszié nem tisztáz sok titkot, a hatalmas adathalmaznak az elkövetkező években el kell ragadnia az UFO-mániás fotelnyomozókat.
A gyermekagy fejlődése megkapja a holdfényes pillanatát
Az emberi agy fejlődésének körülbelül 90 százaléka öt éves korig megtörténik. És bár az idegtudósok a közelmúltban sokat tanultak arról, hogyan és mikor történnek különféle fejlemények, különösen a méhben, még mindig rengeteg dolgot nem tudnak, különösen a természet hatásait illetően táplálkozás. Ezek a válaszok most érkeznek, a valaha volt legnagyobb, legátfogóbb korai agyfejlődési kísérletnek köszönhetően, amely idén ősszel indult.
KeresztülEGÉSZSÉGES AGY- és Gyermekfejlődési Tanulmány, a kutatók országszerte 7500 terhesből és gyermekeikből álló sokszínű csoportot követnek nyomon a következő évtizedben. Neuroimaging és pszichológiai értékelések segítségével feltérképezik az agy fejlődésének „normális” ívét, és feltárják, hogyan a születés utáni környezet és expozíció (stressz, társadalmi-gazdasági helyzet, a szülők drogfogyasztása, COVID stb.) hatással van rá – csakúgy, mint a gyerekek agyára alkalmazkodni. Ez a történelmi tanulmány képes feltárni az autizmussal, diszlexiával és más gyermekkori idegfejlődési, érzelmi és viselkedési problémákkal kapcsolatos uralkodó rejtélyeket.
A WHO jóváhagyta az első malária elleni oltást gyermekeknek
Jóval a COVID előtt a malária volt – és a közzététel időpontjában még mindig – az egyik leghalálosabb fertőző betegség a bolygón. Ez a szúnyogok által terjesztett kórokozó évente félmillió embert öl meg, főként Afrikában a szubszaharai térségben. A maláriás halálesetek több mint fele 5 év alatti gyermek. Most, egy évszázados erőfeszítés után a tudósok megtették végre kifejlesztett egy biztonságos, hatékony malária vakcinát (egyébként az első vakcina minden parazita betegség ellen), amely aAz Egészségügyi Világszervezet (WHO) zöld utat kapott októberben minden veszélyeztetett gyerek számára. Feltételezve, hogy a nemzetek előnyben részesítik az oltóanyag-terjesztést, a szakértők becslése szerint ez az áttörés lehetséges5,3 millió maláriás eset megelőzését és évente 24 000 haláleset 5 év alatti gyermekek körében.
A kutatók meggyógyítják az (egy személy) 1-es típusú cukorbetegséget
Becslések szerint 1,6 millió amerikai él 1-es típusú cukorbetegségben (más néven fiatalkori cukorbetegség), köztük 200 000 gyerek és 20 év alatti felnőtt. Ismeretlen gyógymód nélkül ez az életveszélyes autoimmun betegség, amelyben a hasnyálmirigy leállítja az inzulin termelését a vércukorszint szabályozására, szinte mindig intenzív, 24 órás kezelést igényel.
Lehet, hogy ez megváltozik. A cukorbetegség szakértőinek döbbenetére és örömére egy folyamatban lévő klinikai vizsgálat során alkalmazott kísérleti kezelés úgy tűntmeggyógyítani egy 64 éves férfit az 1-es típusú cukorbetegségből, ami világelső lenne. Az őssejtekből kinőtt inzulintermelő sejtek infúziója után a férfi szervezete immár önmagában állítja elő az inzulint, ami „teljesen új életet” ad neki, ahogy a férfi elmondta. New York Times.
Mivel ez a felfedezés egy ötéves, 16 résztvevő bevonásával végzett vizsgálat része, még túl korai lenne biztosan megmondani, hogy a kezelés hatékony és biztonságos-e hosszú távon. De ez a világ legígéretesebb fejlesztése az 1-es típusú cukorbetegség gyógyításában – és elég valószínű ahhoz, hogy az 1-es típusú cukorbetegséggel élő szülőt vagy gyermeket kocsikázzon.
A Marson a NASA sziklákat gyűjt – majd repül egy őrült helikoptert
Februárban, majdnem hét hónappal azután, hogy a NASA rendkívül kifinomult Perseverance roverét a Földről indítottákleszállt a Marsra. A jármű közel két évet tölt majd a vörös bolygón, felmérve a tájat, bizonyítékokat kutatva a múltbeli marsi életről, és geológiai mintákat gyűjt, hogy visszajusson a Földre. Aztán áprilisban a NASA napenergiával működő Ingenuity Mars Helicopterje lett az első olyan repülőgép, amelyirányított repülés egy másik bolygón. December 8-ig az Ingenuity 17 sikeres repülést regisztrált.
A tudósok 301 új bolygót fedeztek fel
Nem a Mars volt az egyetlen égitest, amely hírekkel szolgált 2021-ben. Novemberben a NASA tudósai hitelesítették a létezését301 új exobolygó – a Napon kívüli csillagok körül keringő bolygók – így a teljes exobolygó száma 4870. Az érvényesítési őrület a NASA új ExoMiner mélytanulási technológiájának köszönhető, amely a Kepler űrszonda által gyűjtött adatokat értékeli, hogy megkülönböztesse a legális exobolygókat a meggyőző hamisítványoktól.
Az egyik legnagyobb különbség a COVID-járvány és az 1918-as spanyolnátha (az utolsó globális világjárvány) között a nyomon követés módja. Szinte elképzelhetetlen, hogy valamikor a halálozási és fertőzési arányokat helyi összevetésekkel kellett követnünk – és lényegében nem tudtunk új vírusváltozatokról. Most a WHO vezetésével a tudósok kolosszális globális együttműködést folytatnak a SARS-CoV-2 terjedésének és fejlődésének nyomon követésére. Hatalmas mennyiségű adatot gyűjtöttek össze és osztottak meg valós időben a határokon át, ami lehetővé tette a kutatók számára gyorsan képet kaphat arról, hogy egy olyan változat, mint a Delta vagy az Omicron hogyan terjed, és hogyan befolyásolja az esetszámokat és kórházi kezelések. A járvány kezdetén nem állt rendelkezésünkre ez a fajta technológia. 2021 áprilisában az online GISAID adatbázis csak egymillió SARS-CoV-2 genomi szekvenciát tartalmazott. Nyolc hónappal később újabb ötmillió szekvenciát adtak hozzá. Más szóval, a SARS-CoV-2 genomiális szekvenálása tízszer gyorsabb lett tavasz óta. Ez a teljesítmény rávilágít arra, hogy a tudomány egyik legnagyobb kihívása nem a felfedezés, hanem megosztják a felfedezéseket, és a világ országai ezt most úgy teszik, ahogy még soha előtt.
A napelemek olcsóbbak, jobbak, gyorsabbak és erősebbek
Mivel a napelemek átlagos költsége 90 százalékkal zuhan 2010 és 2020 között, egyre olcsóbb és olcsóbb az energiatermelés közvetlenül a napból. Ez nagyszerű hír, mivel segít elmozdítani a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőségünket, amelyek kulcsfontosságúak az éghajlatváltozáshoz. Elkeserítő azonban, hogy a napelemek nem lettek sokkal hatékonyabbak az elmúlt években, ami hátráltatta a tiszta energia e formájának széles körű elterjedését.
A probléma megoldására a mérnökök olyan alternatív anyagokat kerestek, amelyek teljesítménye felülmúlja a napelemekben használt szabványos szilíciumot, és még mindig olcsó. Nagy reményeket fűztek a perovszkitokhoz, az atomosan vékony, rácsos anyagokhoz, amelyek rendkívül hatékonyan alakítják át a napfényt energiává. Az egyetlen probléma? Az ultraibolya sugárzás és a nedvesség pillanatok alatt elpusztítja a perovszkitokat, csökkentve azok hasznosságát.
De ebben az évben a Rice Egyetem mérnökei fejlesztették és tesztelték az úttestetkétdimenziós perovszkitokból készült napelemek. Találmányuk sokkal jobban működik, mint a korábbi modellek és ellenáll az elemeknek. A kutatók felfedezték a 2D perovszkit trükkjét, hogy a napfény összehúzza az atomrétegek közötti teret, így akár 18 százalékkal is növelhető a hatékonyság – ez óriási előrelépés ezen a területen. Mivel a napelemes cégek világszerte a perovszkit napelemek kereskedelmi forgalomba hozatalán dolgoznak, ennek az áttörésnek végső soron fel kell gyorsítania a társadalom napenergiára való átállását.
A sebészek elvégzik az első sikeres kar- és vállátültetést
Januárban Jean-Michel Dubernard, MD, ugyanaz a sebész, aki az első kézből, kettős leosztásból és részleges arcátültetések, egy újabb történelmi bravúr: a világ első kettős karja és válla transzplantáció. A Franciaországban végrehajtott műtét átütő sikert aratott. A címzett, a 49 éves izlandi Felix Gretarsson, aki 1998-ban egy elektromos balesetben elvesztette mindkét karját, az év során folyamatosan mozgékonyabbá vált, és feltérképezi fejlődésétInstagram. Most már tudja hajlítani a bicepszét, felkapni tárgyakat és megölelni az unokáját. A szakértők arra számítanak, hogy az elkövetkező években további előrelépéseket fog tenni. Sajnos Dubernard júliusban halt meg, de nem azelőtt, hogy Gretarssinannak teljesen új életet adott.
A paleontológusok száma 2,5 Milliárd, ezermillió T. rexes Barangolás a bolygón
Ebben az évben a tudósok sokat tanultak a Földön sok millió évvel ezelőtt benépesített hatalmas lényekről. Először is a dinoszauruszok. A félelmetes ragadozó Tyrannosaurus rex csaknem 70 millió évvel ezelőtt barangolt Észak-Amerikában, és most isa biológusok végre megbecsülték, hányan: 2,5 milliárd. Félelmetes, igaz? Ha ez valami kényelem, akkor ez a teljes T. rex népessége 2,4 millió évre oszlik el. Tehát valójában csak körülbelül 20 000 felnőtt volt T. rexek egy időben élni.
Természetesen az utolsó generáció T. rex, az egész dinoszaurusz-birodalommal együtt mintegy 66 millió évvel ezelőtt egy aszteroida eltüntette a bolygóról. Vagy várj, üstökös volt? Az aa Harvard csillagászai által felállított új elmélet megmagyarázni az úgynevezett Chicxulub Impactort, azt a csillagászati testet, amely 93 mérföld széles, 12 mérföld mély krátert hozott létre Mexikó partjainál, és elméletileg megölte a dinoszauruszokat. Az uralkodó aszteroida-elméletet ellensúlyozva a harvardi csillagászok azt gondolják, hogy a Jupiter gravitációs tere egy üstökös, amely Naprendszerünk peremén volt, lekerült a pályáról, és darabokra tört. Aztán egy különösen nagy darab – a későbbi Chicxulub Impactor – a Földnek csapódott, nagy pusztítást végezve, és kiirtva a dinókat.
Egy egymillió éves mamut szekvenálja a DNS-ét
Több mint 60 millió évvel a dinoszauruszok után a mamutok nagy számban éltek, amit a kutatók a kiterjedt fosszilis feljegyzések miatt tudnak. Ebben az évben az ilyen kövületek példátlan felfedezést hoztak: alegrégebbi ősi állatgenom valaha felépült. A szibériai örökfagyból kinyert három mamutfog DNS-ének szekvenálása során a tudósok megállapították, hogy a kövületek több mint egymillió évesek, megsemmisítve a korábbi rekordot, amelyet egy 560 000-780 000 éves ló lábcsontja. A DNS emellett a mamut egy külön leszármazási vonalára, esetleg egy másik fajra utal, amelyről a tudósok korábban nem tudtak.
A NASA elindította a valaha volt legerősebb űrtávcsövet*
Egy évtizedek óta készülő nemzetközi esemény végre (remélhetőleg!) megtörténik december 24-én*. Többszöri késlekedés után aJames Webb űrteleszkóp - az űrkutatás történetének legnagyobb és legfejlettebb tudományos teleszkópja - a tervek szerint Francia Guyanából robban majd fel az Ariane 5 rakéta fedélzetén. 30 napba fog telni, hogy közel 1 millió mérföldet utazzon az űrben egy stabil helyre, és további hat hónapba telik, amíg kibontja a műszereit, beállítja és kalibrálja. Mivel az elkövetkező néhány évtizedben követi a Föld Nap körüli pályáját, az infravörös távcső közvetlenül megfigyeli a Az univerzum korábban nem volt látható, ezzel tisztázva bolygónk, a naprendszerünk és a túloldali galaxisaink eredetét és fejlődését.
Megtanuljuk a globális járványok valós idejű nyomon követését
Az egyik legnagyobb különbség a COVID-járvány és az 1918-as spanyolnátha között a nyomon követés módja. Szinte elképzelhetetlen, hogy valamikor a halálozási és fertőzési arányokat helyi összevetésekkel kellett követnünk – és lényegében nem tudtunk új vírusváltozatokról. Most a WHO vezetésével a tudósok kolosszális globális együttműködést folytatnak a SARS-CoV-2 terjedésének és fejlődésének nyomon követésére. Hatalmas mennyiségű adatot gyűjtöttek össze és osztottak meg határokon át, ami lehetővé tette a kutatók számára gyorsan képet kaphat arról, hogyan terjed egy olyan változat, mint az Omicron, és hogyan befolyásolja az esetszámokat és kórházi kezelések. A járvány kezdetén nem állt rendelkezésünkre ez a fajta technológia. 2021 áprilisában az online GISAID adatbázis tartalmazta csak egymillió SARS-CoV-2 genomi szekvencia. Ez körülbelül 16 hónapos járvány után történt. De az azóta eltelt nyolc hónap alatt további ötmillió szekvenciát adtak hozzá. Más szóval, a SARS-CoV-2 genomiális szekvenálása tízszer gyorsabb lett tavasz óta. Ez a teljesítmény rávilágít arra, hogy a tudomány egyik legnagyobb kihívása nem a felfedezés, hanem megosztják a felfedezéseket, és a világ országai ezt most úgy teszik, ahogy még soha előtt.
A kvantumszámítógép kereskedelmi forgalomba kerül
Ami a mai legjobb szuperszámítógépeknek több napba vagy hetbe telhet, hogy feldolgozzák, a kvantumszámítógépek másodpercek alatt kiüthetik a helyzetet. Ez az oka annak, hogy a kvantumszámítás, amely a kvantumfizika törvényeit példátlan módon hasznosítja feldolgozási képességeit már a 21. legnagyobb tudományos áttörések között tartják számon század. Végül forradalmasítania kell a gyártást, a meteorológiát, a kiberbiztonságot, a honvédelmet és még sok mást.
Nos, 2021 „végül” közelebb került, mint valaha. Novemberben az IBM bemutatta127 qubit Eagle, az eddigi legerősebb kvantumprocesszor. A hónap elején aztán a Quantinuum cég debütált a világ első kvantumszámítástechnikából épített kereskedelmi termékével: a felhőalapú kiberbiztonsági platformmal, az ún.Kvantum eredet. Mivel a világ legjobb technológiai vállalatai és kutatóintézetei versenyeznek ennek az új generációs technológiának a továbbfejlesztéséért, várhatóan a kvantumszámítástechnika jövőre is felkerül a listára, a következő és a következő évben is…
