A volte devi cercare gli alberi nella foresta. La buona notizia del 2021 è stata come una miriade di alberelli: piccoli alberi persi nella foresta dell'inflazione, della pandemia e degli eventi meteorologici catastrofici. Guarda più da vicino e troverai numerosi motivi per esultare, scoperte scientifiche e progressi che danno una speranza onesta per l'umanità.
In particolare, il 2021 ha visto uno dei vaccini più efficaci mai creati, a tempo di record. Ma questo è solo l'inizio. Abbiamo assistito ad altre scoperte mostruose in biologia, astronomia, medicina, ingegneria, informatica, genomica e molti altri campi scientifici.
Con così tanti sorprendenti progressi nel 2021, è stato difficile scegliere il più significativo, ma ci abbiamo provato comunque. Ecco i nostri 15 momenti preferiti che vale la pena raccontare ai bambini. Preparati a far saltare in aria la tua mente.
Il lancio del vaccino più veloce della storia
Lo sviluppo, i test e l'implementazione dei vaccini COVID sono stati definiti il colpo di luna della nostra generazione. Potrebbe essere un eufemismo. Grazie a ricercatori medici devoti e decine di migliaia di americani di tutti i giorni che hanno partecipato a studi clinici, la Food and Drug Administration (FDA) ha concesso l'autorizzazione all'uso di emergenza dei vaccini COVID di Pfizer e Moderna per gli adulti lo scorso dicembre, seguita dal vaccino a iniezione singola di Johnson & Johnson questo Febbraio. Da allora, il vaccino è diventato disponibile per bambini di 5 anni. Questo è un lancio del vaccino disponibile per il 94 percento della popolazione (fino a 5 anni sono esclusi) in poco più di un anno. In precedenza, il vaccino più veloce per passare dallo sviluppo alla distribuzione era il vaccino contro la parotite negli anni '60, che impiegava circa
Arti rigenerati? Prova, un intero corpo
Molti animali possono far ricrescere una coda strappata o una gamba persa a causa di un predatore, ma le lumache di mare hanno il trucco di rigenerazione più interessante di gran lunga. Come ha scoperto quest'anno uno scienziato giapponese, queste creature viscide si possono decapitare di proposito ecrescere un corpo completamente nuovo entro settimane. La testa mozzata sopravvive da sola mentre rigenera organi e arti vitali, probabilmente a causa della capacità delle lumache di fotosintetizzare a causa di tutte le alghe che mangiano. Ancora più impressionante, il corpo scartato vive per settimane prima di morire. I ricercatori pensano che le lumache di mare usino questa fantastica manovra per ingannare i predatori e fuggire illesi, o forse per sopravvivere alle infestazioni parassitarie della parte inferiore del corpo.
La tecnologia dell'interfaccia cervello-computer va a gonfie vele Avatar
Le interfacce cervello-computer (BCI) sono molto promettenti per le persone con paralisi, consentendo loro di aziona arti robotici, sedie a rotelle, tastiere e altri gadget semplicemente pensando a muovere i loro corpi. Ma finora, i BCI sono stati per lo più relegati alle impostazioni di ricerca, poiché hanno richiesto cavi ingombranti per collegare la testa di una persona a un computer a un dispositivo esterno.
Non più. Il prestigiosoBrainGate Il team di ricerca ha ideato il primo BCI al mondo ad alta larghezza di banda e totalmente wireless che trasmette i segnali cerebrali con la stessa rapidità e chiarezza dei sistemi cablati. In un recentetest clinico, il nuovo dispositivo ha consentito a due persone con tetraplegia di puntare, fare clic e digitare su un tablet con precisione e velocità, senza bisogno di cavi. Sono necessarie ulteriori ricerche, ma questo è un passo importante per portare i BCI fuori dal laboratorio e nel mondo reale per aiutare le persone con paralisi a riconquistare l'indipendenza.
La verità è là fuori (ora disponibile nella Biblioteca del Congresso)
Il fascino sconfinato degli americani per gli oggetti volanti non identificati è stato finalmente assecondato nel 2021. A gennaio, attraverso il Freedom of Information Act, il sito web di The Black Vault ha pubblicato il recente declassificato della CIAdatabase di ogni avvistamento UFO segnalato da un pilota militare, risalente agli anni '80. Allo stesso tempo, la CIAcaricato dozzine di record di avvistamenti UFO dagli anni '40 ai primi anni '90.
Poi, a giugno, il Pentagono ha emesso un tanto attesorapporto di nove pagine riassumendo tutto ciò che afferma di sapere sui fenomeni aerei non identificati, o UAP, il suo termine di fantasia per gli UFO. Shocker: Il governo non ne sa molto. Il rapporto afferma che gli UAP non sono mezzi militari statunitensi, ma per il resto gioca praticamente la carta "inconcludente". Ma ehi, anche se il dossier potrebbe non chiarire molti misteri, l'enorme dump di dati dovrebbe mantenere affascinati gli investigatori da poltrona ossessionati dagli UFO per gli anni a venire.
Lo sviluppo del cervello del bambino ottiene il suo momento Moonshot
Circa il 90% dello sviluppo del cervello umano avviene all'età di cinque anni. E sebbene i neuroscienziati abbiano recentemente imparato molto su come e quando si verificano vari sviluppi, soprattutto in utero, c'è ancora un sacco che non sanno, in particolare sugli impatti della natura contro nutrire. Queste risposte stanno arrivando ora, grazie al più grande e completo studio sullo sviluppo cerebrale precoce di sempre, che ha preso il via questo autunno.
Tramite laStudio sul cervello sano e sullo sviluppo del bambino, i ricercatori a livello nazionale seguiranno un gruppo eterogeneo di 7.500 persone incinte e i loro bambini durante il prossimo decennio. Utilizzando neuroimaging e valutazioni psicologiche, mirano a mappare l'arco "normale" dello sviluppo cerebrale e scoprire come pre- e gli ambienti e le esposizioni postnatali (stress, stato socioeconomico, uso di droghe dei genitori, COVID, ecc.) Lo influenzano, così come il modo in cui il cervello dei bambini adattare. Questo studio storico ha il potenziale per svelare i misteri prevalenti sull'autismo, la dislessia e altri problemi emotivi e comportamentali relativi allo sviluppo neurologico dell'infanzia.
L'OMS approva il primo vaccino contro la malaria per i bambini
Molto prima del COVID, la malaria era – e al momento della pubblicazione è ancora – una delle malattie infettive più letali del pianeta. Questo patogeno trasmesso dalle zanzare uccide mezzo milione di persone all'anno, principalmente nell'Africa subsahariana. Più della metà di quelle vittime di malaria sono bambini sotto i 5 anni, ora, dopo un secolo di sforzi, gli scienziati hanno finalmente sviluppato un vaccino contro la malaria sicuro ed efficace (il primo vaccino per qualsiasi malattia parassitaria, tra l'altro), che ilL'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha dato il via libera per tutti i bambini a rischio in ottobre. Supponendo che le nazioni diano la priorità alla distribuzione dei vaccini, gli esperti stimano che questa svolta potrebbeprevenire 5,3 milioni di casi di malaria e 24.000 decessi tra i bambini sotto i 5 anni ogni anno.
I ricercatori curano il diabete di tipo 1 (di una persona)
Si stima che 1,6 milioni di americani convivano con il diabete di tipo 1 (noto anche come diabete giovanile), inclusi 200.000 bambini e adulti di età inferiore ai 20 anni. Senza una cura nota, questa malattia autoimmune pericolosa per la vita, in cui il pancreas smette di produrre insulina per controllare la glicemia, richiede quasi sempre un'intensa gestione 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
Potrebbe essere sul punto di cambiare. Per lo shock e l'euforia degli esperti di diabete, un trattamento sperimentale fornito in uno studio clinico in corso sembravacurare un uomo di 64 anni dal diabete di tipo 1, che sarebbe una prima mondiale. Dopo aver ricevuto infusioni di cellule produttrici di insulina cresciute da cellule staminali, il corpo dell'uomo ora produce insulina da solo, dandogli "una vita completamente nuova", come ha detto al New York Times.
Poiché questa scoperta fa parte di uno studio quinquennale che coinvolge altri 16 partecipanti, è ancora troppo presto per dire con certezza se il trattamento sia efficace e sicuro a lungo termine. Ma è lo sviluppo più promettente che il mondo abbia visto riguardo a una cura per il diabete di tipo 1 – e abbastanza probabilmente da far fare la ruota a un genitore o un bambino che vive con il tipo 1.
Su Marte, la NASA raccoglie rocce e poi fa volare un fottuto elicottero
A febbraio, quasi sette mesi dopo il lancio dalla Terra, il sofisticato rover Perseverance della NASAatterrato su Marte. Il veicolo trascorrerà quasi due anni sul pianeta rosso, esaminando il paesaggio, cercando prove della vita marziana passata e raccogliendo campioni geologici da riportare sulla Terra. Poi, ad aprile, l'elicottero solare Ingenuity Mars della NASA è diventato il primo aereo in assoluto a realizzare unvolo controllato su un altro pianeta. Entro l'8 dicembre, Ingenuity aveva registrato 17 voli di successo.
Gli scienziati individuano 301 nuovi pianeti
Marte non è stato l'unico corpo celeste a fare notizia nel 2021. A novembre, gli scienziati della NASA hanno convalidato l'esistenza di301 nuovi pianeti extrasolari — pianeti che orbitano attorno a stelle diverse dal Sole — portando il conteggio totale degli esopianeti a 4.870. La frenesia della convalida arriva per gentile concessione della nuova tecnologia di apprendimento profondo ExoMiner della NASA, che valuta i dati raccolti dalla navicella spaziale Kepler per distinguere gli esopianeti legittimi dai falsi convincenti.
Una delle maggiori differenze tra la pandemia di COVID e quella dell'influenza spagnola del 1918 (l'ultima pandemia globale) è il modo in cui la monitoriamo. È quasi inimmaginabile che una volta abbiamo dovuto seguire i tassi di morte e infezione in base al conteggio locale e sostanzialmente non avevamo modo di conoscere nuove varianti virali. Ora, guidati dall'OMS, gli scienziati hanno una colossale collaborazione globale per monitorare la diffusione e l'evoluzione del SARS-CoV-2. Enormi quantità di dati sono state raccolte e condivise attraverso i confini in tempo reale, consentendo ai ricercatori di ottenere ottenere rapidamente un'idea di come una variante come Delta o Omicron si diffonde e influisce sui numeri dei casi e ricoveri. Non avevamo a disposizione questo tipo di tecnologia all'inizio della pandemia. Ad aprile 2021, il database GISAID online conteneva solo un milione di sequenze genomiche SARS-CoV-2. Otto mesi dopo, sono stati aggiunti altri cinque milioni di sequenze. In altre parole, il sequenziamento genomico di SARS-CoV-2 è diventato dieci volte più veloce dalla primavera. Questo risultato mette in evidenza che una delle più grandi sfide della scienza non è la scoperta, ma condividendo scoperte e i paesi di tutto il mondo lo stanno facendo in un modo che non hanno mai fatto prima di.
I pannelli solari diventano più economici, migliori, più veloci, più forti
Con il costo medio di un pannello solare che crolla del 90% tra il 2010 e il 2020, continua a diventare sempre più economico generare energia direttamente dal sole. Questa è un'ottima notizia, poiché aiuta a spostare la nostra dipendenza dai combustibili fossili, un fattore chiave per il cambiamento climatico. Purtroppo, tuttavia, i pannelli solari non sono diventati molto più efficienti negli ultimi anni, il che ha ostacolato l'adozione diffusa di questa forma di energia pulita.
Per risolvere questo problema, gli ingegneri hanno cercato materiali alternativi in grado di superare le prestazioni del silicio standard utilizzato nei pannelli solari e di essere comunque poco costosi. Hanno nutrito grandi speranze per le perovskiti, materiali atomicamente sottili e reticolati che convertono la luce solare in energia in modo altamente efficiente. L'unico problema? I raggi ultravioletti e l'umidità distruggono le perovskiti in un batter d'occhio, riducendone l'utilità.
Ma quest'anno, gli ingegneri della Rice University hanno sviluppato e testato su stradacelle solari fatte di perovskiti bidimensionali. La loro invenzione funziona molto meglio dei modelli precedenti e resiste agli elementi. Il trucco con le perovskiti 2D, hanno scoperto i ricercatori, è che la luce solare contrae gli spazi tra gli strati atomici per aumentare l'efficienza fino al 18%, un enorme passo avanti in questo campo. Con le aziende solari di tutto il mondo che lavorano per commercializzare celle solari in perovskite, questa svolta dovrebbe in definitiva accelerare la conversione della società all'energia solare.
I chirurghi eseguono il primo trapianto di braccio e spalla di successo
A gennaio, Jean-Michel Dubernard, MD, lo stesso chirurgo che ha eseguito la prima mano, doppia mano e trapianti parziali del viso, hanno compiuto un'altra impresa storica: il primo doppio braccio e spalla al mondo trapianto. L'operazione, eseguita in Francia, è stata un successo clamoroso. Il destinatario, l'islandese Felix Gretarsson, 49 anni, che aveva perso entrambe le braccia in un incidente elettrico nel 1998, ha costantemente guadagnato mobilità durante tutto l'anno, registrando i suoi progressi suInstagram. Ora può flettere i bicipiti, raccogliere oggetti e abbracciare sua nipote. Gli esperti si aspettano che farà ulteriori progressi nei prossimi anni. Purtroppo, Dubernard è morto a luglio, ma non prima di aver dato a Gretarssinan una vita completamente nuova.
I paleontologi contano 2,5 miliardi T. rex In giro per il pianeta
Quest'anno, gli scienziati hanno imparato molto sulle enormi creature che abitavano la Terra molti milioni di anni fa. Per prima cosa, i dinosauri. Il temibile predatore tirannosauro Rex ha vagato per il Nord America a partire da quasi 70 milioni di anni fa, e orai biologi hanno finalmente stimato quanti: 2,5 miliardi. Terrificante, vero? Se è una comodità, questo è il totale T. rex popolazione distribuita su 2,4 milioni di anni. Quindi, in realtà, c'erano solo circa 20.000 adulti T. rex vivere un tempo.
Certo, quell'ultima generazione di T. rex, insieme all'intero regno dei dinosauri, è stato spazzato via dal pianeta circa 66 milioni di anni fa da un asteroide. O aspetta, era una cometa? Quello è ilnuova teoria proposta dagli astronomi di Harvard per spiegare il cosiddetto Chicxulub Impactor, il corpo astronomico che ha creato un cratere largo 93 miglia e profondo 12 miglia al largo della costa del Messico e, in teoria, ha ucciso i dinosauri. Contrastando la prevalente teoria degli asteroidi, gli astronomi di Harvard pensano che una cometa dai margini del nostro sistema solare sia stata scaraventata fuori dall'orbita dal campo gravitazionale di Giove e si sia rotta in pezzi. Quindi un pezzo particolarmente grande - l'eventuale Chicxulub Impactor - si è schiantato contro la Terra, scatenando il caos e spazzando via i dinosauri.
Un mammut di un milione di anni ottiene il sequenziamento del suo DNA
Più di 60 milioni di anni dopo i dinosauri, i mammut vivevano in grandi dimensioni, cosa che i ricercatori conoscono a causa della vasta documentazione fossile. Quest'anno, tali fossili hanno prodotto una scoperta senza precedenti: ilgenoma animale antico più antico mai recuperato. Nel sequenziamento del DNA di tre denti di mammut estratti dal permafrost siberiano, gli scienziati hanno determinato che i fossili avevano più di un milione di anni, cancellando il precedente record detenuto da un Osso di gamba di cavallo di età compresa tra 560.000 e 780.000 anni. Il DNA suggerisce anche un lignaggio separato, forse una specie diversa, di mammut di cui gli scienziati non erano a conoscenza prima.
La NASA lancia il telescopio spaziale più potente di sempre*
Un evento internazionale in preparazione da decenni finalmente (si spera!) Si svolgerà il 24 dicembre*. Dopo molteplici ritardi, ilTelescopio spaziale James Webb — il più grande e avanzato telescopio scientifico nella storia dell'esplorazione spaziale — dovrebbe decollare dalla Guyana francese a bordo del razzo Ariane 5. Ci vorranno 30 giorni per percorrere quasi 1 milione di miglia verso un punto stabile nello spazio e altri sei mesi per aprire i suoi strumenti, allineare e calibrare. Mentre traccia l'orbita della Terra intorno al sole per i prossimi decenni, l'oscilloscopio a infrarossi osserverà direttamente parti del universo precedentemente invisibile, demistificando così l'origine e l'evoluzione del nostro pianeta, del sistema solare e delle galassie al di là.
Impariamo a monitorare le epidemie globali in tempo reale
Una delle maggiori differenze tra la pandemia di COVID e quella dell'influenza spagnola del 1918 è il modo in cui la monitoriamo. È quasi inimmaginabile che una volta abbiamo dovuto seguire i tassi di morte e infezione in base al conteggio locale e sostanzialmente non avevamo modo di conoscere nuove varianti virali. Ora, guidati dall'OMS, gli scienziati hanno una colossale collaborazione globale per monitorare la diffusione e l'evoluzione del SARS-CoV-2. Enormi quantità di dati sono state raccolte e condivise oltre confine, consentendo ai ricercatori di ottenere ottenere rapidamente un'idea di come una variante come Omicron si diffonde e influisce sui numeri dei casi e ricoveri. Non avevamo a disposizione questo tipo di tecnologia all'inizio della pandemia. A partire da aprile 2021, il database GISAID online conteneva solo un milione di sequenze genomiche SARS-CoV-2. Questo dopo circa 16 mesi di pandemia. Ma negli otto mesi successivi sono stati aggiunti altri cinque milioni di sequenze. In altre parole, il sequenziamento genomico di SARS-CoV-2 è diventato dieci volte più veloce dalla primavera. Questo risultato mette in evidenza che una delle più grandi sfide della scienza non è la scoperta, ma condividendo scoperte e i paesi di tutto il mondo lo stanno facendo in un modo che non hanno mai fatto prima di.
L'informatica quantistica diventa commerciale
Ciò che richiede ai migliori supercomputer di oggi diversi giorni o settimane per essere elaborato, i computer quantistici possono essere eliminati in pochi secondi. Ecco perché l'informatica quantistica, che sfrutta le leggi della fisica quantistica per risultati senza precedenti capacità di elaborazione, è già considerata tra le più grandi scoperte scientifiche del 21° secolo. Alla fine, dovrebbe rivoluzionare la produzione, la meteorologia, la sicurezza informatica, la difesa nazionale e molto altro.
Bene, il 2021 si è "alla fine" più vicino che mai. A novembre, IBM ha presentato il suoAquila da 127 qubit, il processore quantistico più potente di sempre. Poi, all'inizio di questo mese, la società Quantinuum ha presentato il primo prodotto commerciale al mondo basato sull'informatica quantistica: una piattaforma di sicurezza informatica basata su cloud chiamataOrigine quantistica. Con le migliori aziende tecnologiche e istituti di ricerca del mondo che corrono per far progredire questa tecnologia di nuova generazione, aspettati che il calcolo quantistico rientri nella nostra lista il prossimo anno, e il prossimo, e il prossimo...
