時々あなたは森の中の木を探さなければなりません。 2021年の朗報は、多くの苗木のようなものでした。インフレの森で失われた小さな木、パンデミック、そして壊滅的な気象現象です。 よく見ると、人類に正直な希望を与える科学的な発見や進歩を応援する多くの理由が見つかります。
最も注目すべきことに、2021年には、これまでに作成された中で最も効果的なワクチンの1つが記録的な速さで見られました。 しかし、それはほんの始まりに過ぎません。 生物学、天文学、医学、工学、コンピューティング、ゲノミクス、その他多くの科学分野で、他のモンスターの飛躍的進歩を目の当たりにしました。
2021年には驚くほど多くの進歩があったため、最も重要なものを選ぶのは困難でしたが、とにかく試してみました。 これが子供たちに話す価値のある私たちのお気に入りの15の瞬間です。 あなたの心が吹き飛ばされる準備をしてください。
史上最速のワクチン展開
COVIDワクチンの開発、テスト、および展開は、私たちの世代のムーンショットと呼ばれています。 それは控えめな表現かもしれません。 献身的な医学研究者と臨床試験に参加した何万人もの毎日のアメリカ人のおかげで、食品医薬品局（FDA） 昨年12月にファイザーとモデルナのCOVIDワクチンに成人の緊急使用許可を付与し、続いてジョンソン＆ジョンソンの単発ワクチンを付与しました。 2月。 それ以来、ワクチンは5歳までの子供が利用できるようになりました。 これは、人口の94％（これまでのところ、5歳未満を除く）が1年弱で利用できるワクチンの展開です。 以前は、開発から展開に至るまでの最速のワクチンは、1960年代の流行性耳下腺炎ワクチンでした。 四年間. まだ苦労していますが COVIDバリアント そして画期的な事例であるこの接種の偉業は、数え切れないほどの命を救いました—そして私たちがリアルタイムでウイルスの発生に追いつくことができる未来への約束を持っています。
再生された手足？ 体全体を試してみてください
多くの動物は、引き裂かれた尾や捕食者に失われた足を再生することができますが、ウミウシはロングショットで最もクールな再生トリックを持っています。 日本の科学者が今年発見したように、これらのぬるぬるした生き物は故意に斬首することができますまったく新しい体を育てる 数週間以内に。 切断された頭は、重要な器官や手足を再生している間、それ自体で生き残ります。これはおそらく、ナメクジが食べるすべての藻類のために、ナメクジが植物のように光合成する能力があるためです。 さらに印象的なことに、廃棄された体は数週間生きてから、最終的には死にます。 研究者たちは、ウミウシがこのクールな操作を使用して、捕食者をフードウィンクし、無傷で逃げるか、おそらく下半身の寄生虫の侵入を生き残るために使用すると考えています。
ブレイン・コンピューター・インターフェース技術がフルに アバター
ブレイン・コンピューター・インターフェース（BCI）は、麻痺のある人にとって大きな可能性を秘めています。 ロボットの手足、車椅子、キーパッド、その他のガジェットを動かすことを考えるだけで操作できます 体。 しかし、これまでのところ、BCIは、人の頭をコンピューターから外部デバイスに接続するためにかさばるケーブルを必要としていたため、ほとんどの場合、研究環境に追いやられてきました。
もう違います。 一流BrainGate 研究チームは、ケーブルシステムと同じくらい迅速かつ明確に脳信号を送信する世界初の高帯域幅の完全ワイヤレスBCIを考案しました。 最近では臨床試験、新しいデバイスにより、四肢麻痺の2人がタブレットを正確かつ迅速に指さし、クリックして入力できるようになりました。配線は必要ありません。 より多くの研究が必要ですが、これは、麻痺のある人々が自立を取り戻すのを助けるために、BCIを研究室から現実の世界に持ち込むための主要なステップです。
真実はそこにあります（現在、米国議会図書館で利用可能です）
未確認飛行物体に対するアメリカ人の限りない魅力は、2021年にようやく甘やかされました。 1月、情報公開法により、Black VaultのWebサイトに、最近機密解除されたCIAが掲載されました。すべてのUFO目撃のデータベース 1980年代にさかのぼる軍のパイロットによって報告されました。 同時に、CIAアップロードされた数十のレコード 1940年代から1990年代初頭までのUFO目撃の数。
そして、6月に国防総省は待望の発行を行いました9ページのレポート 未確認飛行物体、またはUAP、UFOの空想用語について知っていると主張するすべてを要約します。 ショッカー：政府はあまり知りません。 報告書は、UAPは米軍の技術ではないと主張しているが、そうでなければ、それはほとんど「決定的でない」カードを演じている。 しかしねえ、一式文書は多くの謎を解明しないかもしれませんが、大量のデータダンプはUFOに取りつかれたアームチェア探偵を今後何年も魅了し続けるはずです。
子供の脳の発達はその月光の瞬間を得る
人間の脳の発達の約90パーセントは5歳までに起こります。 そして、神経科学者は最近、さまざまな発達がいつどのように起こるかについて多くを学びましたが、 特に子宮内では、特に自然との影響について、彼らが知らないことがまだたくさんあります。 育成。 これらの答えは、この秋に始まった、これまでで最大かつ最も包括的な初期の脳の発達に関する試験のおかげで、今や来ています。
を通って健康な脳と子どもの発達の研究、全国の研究者は、今後10年間で7,500人の妊娠中の人々とその子供たちの多様なグループを追跡します。 神経画像と心理学的評価を使用して、彼らは脳の発達の「正常な」弧を描き、どのように前と 出生後の環境と曝露（ストレス、社会経済的状態、両親の薬物使用、COVIDなど）は、それに影響を及ぼします。また、子供の脳にも影響を及ぼします。 適応する。 この歴史的な研究は、自閉症、失読症、およびその他の小児期の神経発達、感情的、行動的懸念についての一般的な謎を解き明かす可能性を秘めています。
WHOが子供向けの最初のマラリアワクチンを承認
COVIDのずっと前から、マラリアは地球上で最も致命的な感染症の1つでした。 この蚊媒介性病原体は、主にサハラ以南のアフリカで、年間50万人を殺しています。 これらのマラリアによる死亡者の半数以上は5歳未満の子供です。今、1世紀の努力の末、科学者たちは ついに安全で効果的なマラリアワクチン（ちなみに、寄生虫病に対する最初のワクチン）を開発しました。 これは世界保健機関（WHO）が青信号 10月のすべての危険にさらされている子供たちのために。 各国がワクチンの配布を優先すると仮定すると、専門家はこの画期的な可能性を推定します530万人のマラリア症例を予防する 毎年5歳未満の子供たちの間で24,000人が死亡しています。
研究者は（1人の）1型糖尿病を治療します
20歳未満の20万人の子供と大人を含む、推定160万人のアメリカ人が1型糖尿病（別名若年性糖尿病）で生活しています。 既知の治療法がないため、膵臓が血糖値を制御するためにインスリンの産生を停止するこの生命を脅かす自己免疫疾患は、ほとんどの場合、24時間年中無休の集中的な管理を必要とします。
それはもうすぐ変わるかもしれません。 糖尿病の専門家のショックと高揚に、進行中の臨床試験で提供された実験的治療は1型糖尿病の64歳の男性を治す、これは世界初です。 幹細胞から成長したインスリン産生細胞の注入を受けた後、男性の体は今や自分でインスリンを作り、彼に「まったく新しい生命」を与えています。 ニューヨーク・タイムズ.
この発見は他の16人の参加者を対象とした5年間の研究の一部であるため、治療が長期的に効果的で安全であるかどうかを確実に言うにはまだ時期尚早です。 しかし、これは1型糖尿病の治療に関して世界が見た中で最も有望な開発であり、1型糖尿病を患っている親または子供に側転をさせるのに十分である可能性があります。
火星では、NASAが岩を収集し、その後、フリーキングヘリコプターを飛ばします
地球から打ち上げられてからほぼ7か月後の2月、NASAの高度に洗練されたパーサヴィアランスローバー火星に着陸. ビークルは、赤い惑星で2年近くを過ごし、風景を調査し、過去の火星の生命の証拠を探し、地球に持ち帰るための地質学的サンプルを収集します。 その後、4月に、NASAの太陽光発電のインジェニュイティ火星ヘリコプターが初めて航空機を製造しました。別の惑星での制御された飛行. 12月8日までに、Ingenuityは17回の成功したフライトを記録しました。
科学者は301の新しい惑星を見つけます
2021年にニュースを発表した天体は、火星だけではありませんでした。 11月、NASAの科学者は301個の新しい太陽系外惑星 —太陽以外の星を周回する惑星—太陽系外惑星の合計数は4,870になります。 検証の熱狂は、NASAの新しいExoMinerディープラーニング技術のおかげです。この技術は、ケプラー宇宙船によって収集されたデータを評価して、合法的な太陽系外惑星と説得力のある偽物を区別します。
COVIDパンデミックと1918年のスペイン風邪（最後の世界的パンデミック）の最大の違いの1つは、それを追跡する方法です。 かつて私たちが地元の集計によって死亡率と感染率を追跡しなければならなかったことはほとんど想像できません。そして、新しいウイルスの亜種について知る方法が本質的にありませんでした。 現在、WHOが主導する科学者たちは、SARS-CoV-2の蔓延と進化を監視するために、巨大なグローバルコラボレーションを行っています。 膨大な量のデータがリアルタイムで収集され、国境を越えて共有されているため、研究者は デルタやオミクロンのような亜種がどのように広がり、症例数に影響を与えるかをすぐに理解し、 入院。 パンデミックが発生した当初は、この種のテクノロジーは利用できませんでした。 2021年4月の時点で、オンラインGISAIDデータベースには100万個のSARS-CoV-2ゲノム配列しか含まれていませんでした。 8か月後、さらに500万のシーケンスが追加されました。 言い換えれば、SARS-CoV-2のゲノム配列決定は春以来10倍速くなっています。 この成果は、科学の最大の課題の1つが発見ではなく、 発見を共有し、世界中の国々が今までにない方法でそれを行っています 前。
ソーラーパネルはより安く、より良く、より速く、より強くなる
ソーラーパネルの平均コストは2010年から2020年の間に90％急落し、太陽から直接発電することはますます安くなっています。 これは、気候変動の主な原因である化石燃料からの依存をシフトするのに役立つため、すばらしいニュースです。 しかし、苛立たしいことに、近年、ソーラーパネルの効率はそれほど向上しておらず、この形式のクリーンエネルギーの普及を妨げています。
この問題を解決するために、エンジニアはソーラーパネルで使用される標準的なシリコンよりも優れた性能を発揮し、しかも安価な代替材料を探しています。 彼らは、太陽光を非常に効率的にエネルギーに変換する、原子的に薄い格子状の材料であるペロブスカイトに大きな期待を寄せていました。 唯一の問題？ 紫外線と湿気がペロブスカイトをすぐに破壊し、その有用性を高めます。
しかし、今年、ライス大学のエンジニアは開発し、ロードテストを行いました二次元ペロブスカイトで作られた太陽電池. 彼らの発明は以前のモデルよりもはるかにうまく機能します と 要素に耐えます。 研究者が発見した2Dペロブスカイトの秘訣は、太陽光が原子層間の空間を収縮させて効率を最大18％向上させることです。これは、この分野での大きな飛躍です。 世界中のソーラー企業がペロブスカイト太陽電池の商業化に取り組んでいるため、この画期的な進歩により、最終的には社会の太陽エネルギーへの転換が加速するはずです。
外科医は最初に成功した腕と肩の移植をやってのける
1月、Jean-Michel Dubernard、MDは、史上初の手、両手、および 部分的な顔面移植、さらに別の歴史的な偉業を達成：世界初の両腕と肩 移植。 フランスで行われた作戦は大成功でした。 1998年に電気事故で両腕を失ったアイスランドの49歳のフェリックス・グレターソンは、年間を通じて着実に機動性を獲得しており、インスタグラム. これで、上腕二頭筋を曲げたり、物を拾ったり、孫娘を抱きしめたりすることができます。 専門家は、彼が今後数年間でさらに進歩することを期待しています。 悲しいことに、デュバーナードは7月に亡くなりましたが、グレタルシナンにまったく新しい命を与える前ではありませんでした。
古生物学者は2.5を数えます 十億 T。 惑星を歩き回るrexes
今年、科学者たちは何百万年も前に地球に生息していた巨大な生き物について多くのことを学びました。 まず、恐竜。 恐ろしい捕食者 ティラノサウルス・レックス 7000万年近く前から北米を歩き回り、今では生物学者は最終的に何人を推定しました：25億。 恐ろしいですよね？ それが快適なら、それは合計です T。 レックス 人口は240万年以上に広がった。 ですから、実際には、大人は約2万人しかいませんでした T。 レッキス 一度に生きる。
もちろん、その最後の世代 T。 レックス、恐竜王国全体とともに、約6600万年前に小惑星によって惑星から一掃されました。 それとも待って、それは彗星でしたか？ それはハーバードの天文学者によって提唱された新しい理論 いわゆるチクシュルーブインパクターを説明するために、メキシコの海岸沖に幅93マイル、深さ12マイルのクレーターを作り、理論的には恐竜を殺した天体です。 一般的な小惑星理論に反して、ハーバード大学の天文学者たちは、太陽系の周辺からの彗星が木星の重力場によって軌道から外れ、塊に分裂したと考えています。 次に、特に大きな塊（最終的にはチクシュルーブインパクター）が地球に激突し、大混乱を引き起こし、恐竜を一掃しました。
100万年前のマンモスがDNA配列を取得
恐竜から6000万年以上経った今でも、マンモスは大きく生きていました。これは、化石の記録が豊富なことから研究者が知っています。 今年、そのような化石は前例のない発見をもたらしました：最古の古代動物ゲノム これまでに回復しました。 シベリアの永久凍土層から抽出された3つのマンモスの歯からDNAを配列決定する際に、科学者は化石が100万年以上前のものであると判断し、 560,000〜780,000歳の馬の脚の骨。 DNAはまた、科学者が以前は気づかなかったマンモスの別の系統、おそらく異なる種を示唆しています。
NASAがこれまでで最も強力な宇宙望遠鏡を発表*
何十年にもわたって行われてきた国際的なイベントが、ついに（願わくば！）12月24日に開催されます*。 複数の遅延の後、ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡 宇宙探査の歴史の中で最大かつ最も先進的な科学望遠鏡は、アリアン5ロケットに乗ってフランス領ギアナから爆発する予定です。 宇宙の安定した場所まで約100万マイル移動するのに、30日かかり、機器を展開し、位置合わせし、校正するのにさらに6か月かかります。 今後数十年間、太陽の周りの地球の軌道を追跡するため、赤外線スコープは地球の一部を直接観測します。 以前は見えなかった宇宙、それによって私たちの惑星、太陽系、そしてその先の銀河の起源と進化をわかりやすく説明しています。
グローバルな発生をリアルタイムで追跡する方法を学びます
COVIDパンデミックと1918年のスペイン風邪のパンデミックの最大の違いの1つは、それを追跡する方法です。 かつて私たちが地元の集計によって死亡率と感染率を追跡しなければならなかったことはほとんど想像できません。そして、新しいウイルスの亜種について知る方法が本質的にありませんでした。 現在、WHOが主導する科学者たちは、SARS-CoV-2の蔓延と進化を監視するために、巨大なグローバルコラボレーションを行っています。 膨大な量のデータが収集され、国境を越えて共有されているため、研究者は オミクロンのような亜種がどのように広がり、症例数に影響を与えるかについてすぐに理解し、 入院。 パンデミックが発生した当初は、この種のテクノロジーは利用できませんでした。 2021年4月現在、オンラインGISAIDデータベースには たった100万のSARS-CoV-2ゲノム配列. それは約16か月のパンデミックの後です。 しかし、それから8か月で、さらに500万のシーケンスが追加されました。 言い換えれば、SARS-CoV-2のゲノム配列決定は春以来10倍速くなっています。 この成果は、科学の最大の課題の1つが発見ではなく、 発見を共有し、世界中の国々が今までにない方法でそれを行っています 前。
量子コンピューティングが商用化
今日の最高のスーパーコンピューターの処理には数日または数週間かかりますが、量子コンピューターは数秒でノックアウトできます。 そのため、前例のない量子物理学の法則を活用する量子コンピューティング 処理能力は、すでに21日の最大の科学的進歩の1つと見なされています 世紀。 最終的には、製造、気象学、サイバーセキュリティ、国防などに革命を起こすことになっています。
ええと、2021年は「最終的に」これまで以上に近づきました。 11月、IBMは127キュービットイーグル、これまでで最も強力な量子プロセッサ。 そして今月初め、Quantinuumは、量子コンピューティングから構築された世界初の商用製品である、クラウドベースのサイバーセキュリティプラットフォームをデビューさせました。量子起源. 世界のトップテクノロジー企業や研究機関がこの次世代テクノロジーの進歩を目指して競争している中、量子コンピューティングが来年、次、そして次のリストに再び登場することを期待しています…
