לפעמים אתה צריך לחפש את העצים ביער. החדשות הטובות של 2021 היו כמו שלל שתילים - עצים קטנים שאבדו ביער האינפלציה, המגיפה ואירועי מזג אוויר קטסטרופליים. תסתכל מקרוב ותמצא סיבות רבות לעודד, תגליות מדעיות והתקדמות שנותנות תקווה כנה לטובה לאנושות.
במיוחד, בשנת 2021 היה אחד החיסונים היעילים ביותר שנוצרו אי פעם, בזמן שיא. אבל זו רק ההתחלה. היינו עדים לפריצות דרך אחרות של מפלצות בביולוגיה, אסטרונומיה, רפואה, הנדסה, מחשוב, גנומיקה ועוד תחומים מדעיים רבים.
עם כל כך הרבה התקדמות מדהימות בשנת 2021, היה קשה לבחור את המשמעותית ביותר - אבל ניסינו בכל זאת. הנה 15 הרגעים האהובים עלינו ששווה לספר עליהם לילדים. תתכוננו שהמוח שלכם יתפוצץ.
השקת החיסונים המהירה ביותר בהיסטוריה
הפיתוח, הבדיקה וההפצה של חיסוני COVID נקראו יריית הירח של הדור שלנו. זה יכול להיות אנדרסטייטמנט. הודות לחוקרים רפואיים מסורים ועשרות אלפי אמריקאים רגילים שהשתתפו בניסויים קליניים, מנהל המזון והתרופות (FDA) העניק את האישור לשימוש חירום בחיסוני ה-COVID של פייזר ומודרנה למבוגרים בדצמבר האחרון, ואחריו החיסון החד-פעמי של ג'ונסון אנד ג'ונסון. פברואר. מאז, החיסון הפך זמין לילדים עד גיל 5. זהו השקת חיסונים זמינה ל-94 אחוז מהאוכלוסייה (עד כה לא ניתנה לגיל 5) תוך קצת יותר משנה. בעבר, החיסון המהיר ביותר לעבור מפיתוח לפריסה היה חיסון החזרת בשנות ה-60 - שלקח בערך
גפיים מחודשות? נסה, גוף שלם
הרבה בעלי חיים יכולים להצמיח מחדש זנב קרוע או רגל שאבדה לטורף, אבל לשבלולי ים יש את טריק ההתחדשות המגניב ביותר בטווח ארוך. כפי שמדען יפני גילה השנה, היצורים הרזים האלה יכולים לערוף את ראשם בכוונהלהצמיח גוף חדש לגמרי תוך שבועות. הראש הכרות שורד בעצמו בזמן שהוא מחדש איברים וגפיים חיוניים, כנראה בגלל היכולת הצמחית של שבלולים לבצע פוטוסינתזה בגלל כל האצות שהם אוכלים. אפילו יותר מרשים, הגוף המושלך חי במשך שבועות לפני שבסופו של דבר מת. חוקרים חושבים ששבלולי ים משתמשים בתמרון המגניב הזה כדי להדוף טורפים ולברוח ללא פגע, או אולי כדי לשרוד נגיעות טפילים בפלג גופם התחתון.
טכנולוגיה של ממשק מוח-מחשב מתמלאת גִלגוּל
ממשקי מוח-מחשב (BCIs) טומנים בחובם הבטחה גדולה עבור אנשים עם שיתוק, ומאפשרים להם לעשות זאת להפעיל גפיים רובוטיות, כסאות גלגלים, מקלדות וגאדג'טים אחרים רק על ידי מחשבה על הזזת גופים. אבל עד כה, BCIs נדחקו בעיקר להגדרות מחקר, מכיוון שהם דרשו כבלים מגושמים כדי לחבר את הראש של אדם למחשב להתקן חיצוני.
לא עוד. היוקרתיBrainGate צוות המחקר הגה את BCI ברוחב פס גבוה, אלחוטי לחלוטין, המשדר אותות מוח במהירות ובבהירות כמו מערכות כבלים. באחרונהניסוי קליני, המכשיר החדש אפשר לשני אנשים עם טטרפלגיה להצביע, ללחוץ ולהקליד בטאבלט בדיוק ובמהירות - ללא צורך בחוטים. יש צורך במחקר נוסף, אבל זהו צעד חשוב לקראת הוצאת BCIs מהמעבדה ואל העולם האמיתי כדי לעזור לאנשים עם שיתוק לחזור לעצמאות.
האמת נמצאת בחוץ (זמין כעת בספריית הקונגרס)
הקסם חסר הגבולות של האמריקנים עם עצמים מעופפים לא מזוהים זכה לבסוף לרווחה ב-2021. בינואר, דרך חוק חופש המידע, אתר The Black Vault פרסם את הסיווג של ה-CIA שהוסר לאחרונהמסד נתונים של כל תצפית על עב"מים דווח על ידי טייס צבאי, עוד משנות השמונים. במקביל, ה-CIAהעלה עשרות רשומות של תצפיות עב"מים משנות ה-40 ועד תחילת שנות ה-90.
ואז, ביוני, הפנטגון הוציא הודעה נכספתדוח בן תשעה עמודים מסכם את כל מה שהיא מתיימרת לדעת על תופעות אוויריות לא מזוהות, או UAPs, המונח המפואר שלה לעב"מים. שוקר: הממשלה לא יודעת הרבה. הדו"ח אמנם טוען ש-UAPs הם לא כלי עבודה של צבא ארה"ב, אבל חוץ מזה, הוא די משחק את הקלף ה"לא חד משמעי". אבל היי, למרות שאולי התיק לא יבהיר הרבה תעלומות, המזבלה האדירה אמורה לשמור על בלשי כורסא אובססיביים לעב"מים במשך שנים רבות.
התפתחות המוח של הילד מקבל את הרגע שלו
כ-90 אחוז מהתפתחות המוח האנושי מתרחשת עד גיל חמש. ולמרות שמדעי המוח למדו לאחרונה הרבה על איך ומתי מתרחשות התפתחויות שונות, במיוחד ברחם, עדיין יש המון שהם לא יודעים, במיוחד על השפעות הטבע לעומת לְטַפֵּחַ. התשובות הללו מגיעות כעת, באדיבות הניסוי הגדול והמקיף ביותר על התפתחות מוחית מוקדמת אי פעם, שהחל בסתיו הקרוב.
דרך המחקר להתפתחות מוח בריא וילד, חוקרים ברחבי הארץ יעקבו אחר קבוצה מגוונת של 7,500 אנשים בהריון וילדיהם במהלך העשור הבא. באמצעות הדמייה עצבית והערכות פסיכולוגיות, הם שואפים למפות את הקשת ה"רגילה" של התפתחות המוח ולגלות כיצד טרום ו סביבות וחשיפה לאחר לידה (מתח, מצב סוציו-אקונומי, שימוש בסמים של הורים, נגיף הקורונה וכו') משפיעות עליה - כמו גם על האופן שבו המוח של הילדים לְהִסְתָגֵל. למחקר היסטורי זה יש פוטנציאל לפתוח תעלומות רווחות לגבי אוטיזם, דיסלקציה ובעיות נוירו-התפתחותיות, רגשיות והתנהגותיות בילדות אחרות.
ארגון הבריאות העולמי מאשר חיסון ראשון נגד מלריה לילדים
הרבה לפני נגיף הקורונה, המלריה הייתה - ונכון לזמן הפרסום, עדיין היא - אחת המחלות המדבקות הקטלניות ביותר על פני כדור הארץ. הפתוגן הנישא על ידי יתושים הורג חצי מיליון בני אדם מדי שנה, בעיקר באפריקה שמדרום לסהרה. יותר ממחצית ממקרי המלריה הללו הם ילדים מתחת לגיל 5, כעת, לאחר מאה של מאמץ, מדענים סוף סוף פיתח חיסון בטוח ויעיל למלריה (החיסון הראשון לכל מחלה טפילית, אגב), ש הארגון הבריאות העולמי (WHO) קיבל אור ירוק לכל הילדים בסיכון באוקטובר. בהנחה שמדינות נותנות עדיפות לחלוקת חיסונים, מומחים מעריכים שפריצת דרך זו יכולה להיותלמנוע 5.3 מיליון מקרי מלריה ו-24,000 מקרי מוות בקרב ילדים מתחת לגיל 5 מדי שנה.
חוקרים מרפאים סוכרת מסוג 1 (של אדם אחד).
לפי הערכות, 1.6 מיליון אמריקאים חיים עם סוכרת מסוג 1 (המכונה גם סוכרת נעורים), כולל 200,000 ילדים ומבוגרים מתחת לגיל 20. ללא תרופה ידועה, מחלה אוטואימונית מסכנת חיים זו, שבה הלבלב מפסיק לייצר אינסולין כדי לשלוט ברמת הסוכר בדם, דורשת כמעט תמיד טיפול אינטנסיבי 24/7.
יכול להיות שזה עומד להשתנות. להלם ולהתרוממות הרוח של מומחי סוכרת, נראה היה שטיפול ניסיוני שהועבר בניסוי קליני מתמשךלרפא גבר בן 64 מסוכרת מסוג 1, שתהיה ראשית עולמית. לאחר שקיבל עירוי של תאים מייצרי אינסולין שגדלו מתאי גזע, הגוף של האיש מייצר כעת אינסולין בעצמו, ומעניק לו "חיים חדשים לגמרי", כפי שאמר ל- ניו יורק טיימס.
מכיוון שגילוי זה הוא חלק ממחקר בן חמש שנים בהשתתפות 16 משתתפים נוספים, עדיין מוקדם לומר בוודאות אם הטיפול יעיל ובטוח לטווח ארוך. אבל זו ההתפתחות המבטיחה ביותר שראה העולם בכל הנוגע לריפוי סוכרת מסוג 1 - וסביר מספיק כדי לגרום להורה או לילד שחיים עם סוג 1 לעשות עגלה.
במאדים, נאס"א אוספת סלעים - ואז עפה מסוק מטורף
בפברואר, כמעט שבעה חודשים לאחר שיגור מכדור הארץ, רובר ההתמדה המתוחכם ביותר של נאס"אנגע במאדים. הרכב יבלה כמעט שנתיים על כוכב הלכת האדום, יסקור את הנוף, יחפש עדויות לחיים קודמים של מאדים, ויאסוף דגימות גיאולוגיות להחזרה לכדור הארץ. ואז, באפריל, מסוק ה-Ingenuity Mars של נאס"א הפך למטוס הראשון אי פעם שיצרטיסה מבוקרת בכוכב אחר. עד ה-8 בדצמבר, Ingenuity רשמה 17 טיסות מוצלחות.
מדענים מזהים 301 כוכבי לכת חדשים
מאדים לא היה הגוף השמימי היחיד שפרסם חדשות ב-2021. בנובמבר, מדעני נאס"א אימתו את קיומו של301 כוכבי לכת חדשים - כוכבי לכת המקיפים כוכבים אחרים מלבד השמש - מביאים את מספר כוכבי הלכת החיצוניים ל-4,870. טירוף האימות מגיע באדיבות טכנולוגיית הלמידה העמוקה החדשה של נאס"א ExoMiner, שמעריכה נתונים שנאספו על ידי חללית קפלר כדי להבחין בין כוכבי לכת אקזו-כוכבים חוקיים לבין זיופים משכנעים.
אחד ההבדלים הגדולים ביותר בין מגיפת COVID לזו של השפעת הספרדית של 1918 (המגיפה העולמית האחרונה) הוא הדרך שבה אנו עוקבים אחריה. כמעט בלתי נתפס שפעם היינו צריכים לעקוב אחר שיעורי התמותה והזיהומים לפי ספירה מקומית - ובעצם לא הייתה לנו דרך לדעת על גרסאות ויראליות חדשות. כעת, בהובלת ארגון הבריאות העולמי, למדענים יש שיתוף פעולה עולמי אדיר לניטור התפשטות והתפתחות של SARS-CoV-2. כמויות אדירות של נתונים נאספו ושותפו מעבר לגבולות בזמן אמת, מה שמאפשר לחוקרים לקבל להשיג במהירות מושג כיצד וריאנט כמו Delta או Omicron מתפשט ומשפיע על מספרי מקרה ו אשפוזים. לא הייתה לנו סוג כזה של טכנולוגיה זמינה בתחילת המגיפה. נכון לאפריל 2021, מסד הנתונים המקוון של GISAID הכיל רק מיליון רצפים גנומיים של SARS-CoV-2. שמונה חודשים לאחר מכן, נוספו עוד חמישה מיליון סיקוונסים. במילים אחרות, הרצף הגנומי של SARS-CoV-2 הפך מהר יותר פי עשרה מאז האביב. הישג זה מדגיש שאחד האתגרים הגדולים ביותר של המדע אינו גילוי, אלא חולקים תגליות, ומדינות ברחבי העולם עושות זאת כעת באופן שמעולם לא עשו לפני.
פאנלים סולאריים נעשים זולים יותר, טובים יותר, מהירים יותר, חזקים יותר
כאשר העלות הממוצעת של פאנל סולארי צונחת ב-90 אחוזים בין 2010 ל-2020, זה ממשיך להיות זול יותר ויותר להפיק חשמל ישירות מהשמש. אלו חדשות נהדרות, מכיוון שהן עוזרות להרחיק את ההסתמכות שלנו מדלקים מאובנים, תורם מרכזי לשינויי אקלים. אולם למרבה התסכול, הפאנלים הסולאריים לא התייעלו בהרבה בשנים האחרונות, מה שמפריע לאימוץ נרחב של צורה זו של אנרגיה נקייה.
כדי לפתור בעיה זו, מהנדסים חיפשו חומרים חלופיים שיכולים להתעלות על הסיליקון הסטנדרטי המשמש בפאנלים סולאריים ועדיין להיות זולים. היו להם תקוות גדולות לפרובסקיטים, חומרים בעלי סריג דקים מבחינה אטומית הממירים את אור השמש לאנרגיה ביעילות רבה. הבעיה היחידה? קרני אולטרה סגול ולחות הורסים את הפרובסקיטים תוך זמן קצר, ומגבירים את התועלת שלהם.
אבל השנה, מהנדסי אוניברסיטת רייס פיתחו ונבדקו דרכיםתאים סולאריים עשויים מפרוסקיטים דו מימדיים. ההמצאה שלהם עובדת הרבה יותר טוב מדגמים קודמים ו עומד באלמנטים. הטריק עם פרוסקיטים דו-ממדיים, גילו החוקרים, הוא שאור השמש מכווץ את המרווחים בין השכבות האטומיות כדי להגביר את היעילות של עד 18 אחוז - קפיצת מדרגה ענקית בתחום זה. עם חברות סולריות ברחבי העולם שפועלות למסחור תאים סולאריים מסוג פרוסקיט, פריצת דרך זו אמורה בסופו של דבר להאיץ את ההמרה של החברה לאנרגיה סולארית.
מנתחים מושכים את השתלת הזרוע והכתף המוצלחת הראשונה
בינואר, ז'אן מישל דוברנרד, MD, אותו מנתח שביצע את היד הראשונה, היד הכפולה והיד הכפולה. השתלת פנים חלקית, השיגה הישג היסטורי נוסף: הזרוע והכתף הכפולה הראשונה בעולם לְהַשְׁתִיל. הניתוח, שבוצע בצרפת, נחל הצלחה מסחררת. הנמען, פליקס גרטרסון בן ה-49 מאיסלנד, שאיבד את שתי זרועותיו בתאונת חשמל ב-1998, צבר ניידות בהתמדה לאורך השנה, תוך שהוא מתווה את ההתקדמות שלו בנושאאינסטגרם. כעת הוא יכול לכופף את הדו-ראשי שלו, להרים חפצים ולחבק את נכדתו. מומחים מצפים שהוא יעשה התקדמות נוספת בשנים הקרובות. למרבה הצער, דוברנרד מת ביולי, אבל לא לפני שהעניק לגרטרסינן חיים חדשים לגמרי.
פליאונטולוגים ספירת 2.5 מיליארד ט. rexes Roaming the Planet
השנה, מדענים למדו הרבה על היצורים המאסיביים שאכלסו את כדור הארץ לפני מיליוני שנים רבות. ראשית, דינוזאורים. הטורף האימתני טירנוזאורוס רקס הסתובב בצפון אמריקה החל לפני כמעט 70 מיליון שנה, ועכשיוביולוגים העריכו סוף סוף כמה: 2.5 מיליארד. מפחיד, נכון? אם זו נחמה כלשהי, זה הסכום הכולל ט. רקס אוכלוסייה מתפרסת על פני 2.4 מיליון שנים. אז, באמת, היו רק כ-20,000 מבוגרים ט. רקס חיים בעת ובעונה אחת.
כמובן, הדור האחרון של ט. רקס, יחד עם כל ממלכת הדינוזאורים, נמחקו מהכוכב לפני כ-66 מיליון שנים על ידי אסטרואיד. או רגע, זה היה שביט? זה התיאוריה חדשה שהועלתה על ידי אסטרונומים של הרווארד להסביר את מה שנקרא Chicxulub Impactor, הגוף האסטרונומי שיצר מכתש ברוחב 93 מייל, עומק 12 מייל מול חופי מקסיקו, ובאופן תיאורטי הרג את הדינוזאורים. בניגוד לתיאוריית האסטרואידים הרווחת, האסטרונומים של הרווארד חושבים שכוכב שביט משולי מערכת השמש שלנו הופל ממסלולו על ידי שדה הכבידה של צדק ונשבר לגושים. ואז נתח גדול במיוחד - ה-Chicxulub Impactor בסופו של דבר - נחבט בכדור הארץ, חולל הרס גדול ומחסל את הדינו.
ממותה בת מיליון שנה מקבלת רצף DNA שלה
יותר מ-60 מיליון שנה אחרי הדינוזאורים, הממותות חיו בגדול, מה שהחוקרים יודעים בגלל תיעוד המאובנים הנרחב. השנה, מאובנים כאלה הניבו תגלית חסרת תקדים: ההגנום העתיק ביותר של בעלי חיים התאושש אי פעם. ברצף דנ"א משלוש שיני ממותה שחולצו מהפרמפרסט הסיבירי, מדענים קבעו שהמאובנים הם בני יותר ממיליון שנה, ומחקים את השיא הקודם שהחזיק עצם רגל סוס בן 560,000 עד 780,000 שנים. ה-DNA גם מציע שושלת נפרדת, אולי מין שונה, של ממותה שמדענים לא היו מודעים לה קודם לכן.
נאס"א משיקה את טלסקופ החלל החזק ביותר אי פעם*
אירוע בינלאומי שנמשך עשרות שנים מתקיים סוף סוף (בתקווה!) ב-24 בדצמבר*. לאחר עיכובים מרובים, הטלסקופ החלל ג'יימס ווב - הטלסקופ המדעי הגדול והמתקדם ביותר בהיסטוריה של חקר החלל - אמור להתפוצץ מגיאנה הצרפתית על סיפון הטיל אריאן 5. זה ייקח 30 יום לנסוע כמעט מיליון מייל לנקודה יציבה בחלל ועוד שישה חודשים לפרוש את המכשירים שלו, ליישר ולכייל. בעודו עוקב אחר מסלול כדור הארץ סביב השמש במשך העשורים הבאים, טווח האינפרא אדום יצפה ישירות בחלקים של היקום שלא ניתן היה לראות בעבר, ובכך מבטל את המקור וההתפתחות של כוכב הלכת שלנו, מערכת השמש והגלקסיות שמעבר לו.
אנו לומדים לעקוב אחר התפרצויות גלובליות בזמן אמת
אחד ההבדלים הגדולים ביותר בין מגיפת הקורונה לזו של השפעת הספרדית של 1918 הוא הדרך שבה אנו עוקבים אחריה. כמעט בלתי נתפס שפעם היינו צריכים לעקוב אחר שיעורי התמותה והזיהומים לפי ספירה מקומית - ובעצם לא הייתה לנו דרך לדעת על גרסאות ויראליות חדשות. כעת, בהובלת ארגון הבריאות העולמי, למדענים יש שיתוף פעולה עולמי אדיר לניטור התפשטות והתפתחות של SARS-CoV-2. כמויות עצומות של נתונים נאספו ושותפו מעבר לגבולות, מה שמאפשר לחוקרים לקבל להשיג במהירות מושג כיצד וריאנט כמו Omicron מתפשט ומשפיע על מספרי מקרה ו אשפוזים. לא הייתה לנו סוג כזה של טכנולוגיה זמינה בתחילת המגיפה. החל מאפריל 2021, מסד הנתונים המקוון GISAID הכיל רק מיליון רצפים גנומיים של SARS-CoV-2. זה לאחר כ-16 חודשים של מגיפה. אבל בשמונה החודשים שחלפו מאז, נוספו עוד חמישה מיליון סיקוונסים. במילים אחרות, הרצף הגנומי של SARS-CoV-2 הפך מהר יותר פי עשרה מאז האביב. הישג זה מדגיש שאחד האתגרים הגדולים ביותר של המדע אינו גילוי, אלא חולקים תגליות, ומדינות ברחבי העולם עושות זאת כעת באופן שמעולם לא עשו לפני.
מחשוב קוונטי נעשה מסחרי
מה שלוקח למחשבי העל הטובים ביותר של ימינו מספר ימים או שבועות לעבד, מחשבים קוונטיים יכולים לדפוק תוך שניות. זו הסיבה שמחשוב קוונטי, הממנף את חוקי הפיזיקה הקוונטית לחסרי תקדים יכולות עיבוד, כבר נחשבת בין פריצות הדרך המדעיות הגדולות ביותר של ה-21 מֵאָה. בסופו של דבר, זה אמור לחולל מהפכה בייצור, מטאורולוגיה, אבטחת סייבר, הגנה לאומית ועוד הרבה יותר.
ובכן, 2021 הפכה "בסופו של דבר" קרובה יותר מאי פעם. בנובמבר, IBM חשפה את זה127 קיוביטים נשר, המעבד הקוונטי החזק ביותר עד כה. מוקדם יותר החודש, חברת Quantinuum הציגה לראשונה את המוצר המסחרי הראשון בעולם שנבנה ממחשוב קוונטי: פלטפורמת אבטחת סייבר מבוססת ענן בשםמקור קוונטי. עם חברות הטכנולוגיה ומוסדות המחקר המובילים בעולם שרוצים לקדם את הטכנולוגיה של הדור הבא, צפו שהמחשוב הקוונטי ייכנס לרשימה שלנו שוב בשנה הבאה, ובשנה הבאה, ובשנה הבאה...
