때로는 숲에서 나무를 찾아야 합니다. 2021년의 좋은 소식은 많은 묘목과 같았습니다. 인플레이션, 전염병 및 재앙적인 기상 현상의 숲에서 작은 나무가 사라졌습니다. 가까이서 보면 응원해야 할 수많은 이유, 과학적 발견 및 인류에게 정직한 희망을 주는 발전을 발견하게 될 것입니다.
가장 주목할만한 것은 2021년에 역사상 가장 효과적인 백신 중 하나가 기록적인 시간 내에 만들어졌다는 것입니다. 그러나 그것은 시작에 불과합니다. 우리는 생물학, 천문학, 의학, 공학, 컴퓨팅, 유전체학 및 더 많은 과학 분야에서 또 다른 엄청난 돌파구를 목격했습니다.
2021년에는 놀라운 발전이 너무 많아 가장 중요한 것을 고르기가 어려웠지만 어쨌든 시도했습니다. 다음은 아이들에게 말할 가치가 있는 우리가 가장 좋아하는 15가지 순간입니다. 마음이 흔들릴 준비를 하세요.
역사상 가장 빠른 백신 출시
COVID 백신의 개발, 테스트 및 출시는 우리 세대의 문샷이라고 불립니다. 그것은 과소 평가 일 수 있습니다. 헌신적 인 의료 연구원과 임상 시험에 참여한 수만 명의 일상적인 미국인 덕분에 미국 식품의 약국 (FDA) 지난해 12월 화이자·모더나 백신 성인 긴급사용승인, 존슨앤존슨의 1회 백신 2 월. 그 이후로 백신은 5세 이하의 어린이도 사용할 수 있게 되었습니다. 이는 인구의 94%(지금까지 5세 미만은 제외)가 사용할 수 있는 백신 롤아웃입니다. 이전에 개발에서 배포까지 가장 빠른 백신은 1960년대 유행성 이하선염 백신이었습니다. 사 년. 우리는 여전히 어려움을 겪고 있지만 코로나 변종 그리고 획기적인 사례, 이 접종의 위업은 수많은 생명을 구했으며 바이러스 발생에 실시간으로 대처할 수 있는 미래에 대한 약속을 담고 있습니다.
재생된 팔다리? 시도, 전신
많은 동물이 찢어진 꼬리나 포식자에게 잃은 다리를 다시 자랄 수 있지만 바다 민달팽이는 가장 멋진 재생 능력을 가지고 있습니다. 일본 과학자가 올해 발견했듯이 이 끈적끈적한 생물은 고의로 스스로 목을 베거나완전히 새로운 몸을 성장 몇 주 안에. 잘려진 머리는 중요한 장기와 팔다리를 재생하는 동안 스스로 생존합니다. 아마도 민달팽이가 먹는 모든 조류 때문에 광합성을 하는 식물과 같은 능력 때문일 것입니다. 더욱 인상적인 것은 버려진 시신이 몇 주 동안 살다가 결국 죽게 된다는 것입니다. 연구원들은 바다 민달팽이가 이 멋진 기동을 사용하여 포식자를 속이고 다치지 않고 탈출하거나 하체의 기생충 감염에서 살아남을 수 있다고 생각합니다.
두뇌-컴퓨터 인터페이스 기술이 완성되다 화신
뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)는 마비가 있는 사람들이 움직일 생각만 하면 로봇 팔다리, 휠체어, 키패드 및 기타 장치를 조작할 수 있습니다. 시체. 그러나 지금까지 BCI는 사람의 머리를 컴퓨터와 외부 장치에 연결하기 위해 부피가 큰 케이블이 필요했기 때문에 대부분 연구 환경으로 분류되었습니다.
더 이상은 아닙니다. 권위있는브레인게이트 연구팀은 케이블 시스템만큼 빠르고 명확하게 뇌 신호를 전송하는 세계 최초의 고대역폭 완전 무선 BCI를 고안했습니다. 최근에임상 시험, 새로운 장치를 사용하면 사지마비가 있는 두 사람이 와이어 없이 정확하고 속도로 태블릿을 가리키고, 클릭하고, 타이핑할 수 있습니다. 더 많은 연구가 필요하지만 이것은 BCI를 실험실에서 현실 세계로 가져와 마비 환자가 독립성을 회복하도록 돕는 중요한 단계입니다.
진실은 저 너머에 있습니다(지금 의회 도서관에서 이용 가능)
미확인 비행 물체에 대한 미국인들의 무한한 매력은 2021년 마침내 드러났습니다. 지난 1월, The Black Vault 웹사이트는 정보 자유법에 따라 CIA의 최근 기밀 해제된 정보를 게시했습니다.모든 UFO 목격 데이터베이스 1980년대로 거슬러 올라가는 군 조종사에 의해 보고되었습니다. 동시에 CIA는수십 개의 레코드를 업로드했습니다. 1940년대부터 1990년대 초반까지의 UFO 목격 사례.
그러다 지난 6월 펜타곤이 대망의9페이지 보고서 UFO에 대한 멋진 용어인 미확인 공중 현상 또는 UAP에 대해 알고 있다고 주장하는 모든 것을 요약합니다. 쇼커: 정부는 잘 모릅니다. 이 보고서는 UAP가 미군이 아니라고 주장하지만, 그렇지 않으면 거의 "결정적이지 않은" 카드 역할을 합니다. 그러나 서류가 많은 미스터리를 해결하지 못할 수도 있지만 방대한 데이터 덤프는 UFO에 집착하는 안락의자 탐정을 앞으로 몇 년 동안 계속 사로잡을 것입니다.
아동의 두뇌 발달은 월등한 순간을 맞이합니다.
인간 두뇌 발달의 약 90%는 5세 이전에 발생합니다. 그리고 신경과학자들은 최근에 다양한 발달이 어떻게 그리고 언제 일어나는지에 대해 많은 것을 배웠지만, 특히 자궁에는 특히 자연과 대자연의 영향에 대해 모르는 것이 많습니다. 양육하다. 올 가을에 시작된 초기 뇌 발달에 대한 가장 크고 가장 포괄적인 실험 덕분에 이러한 답이 나오고 있습니다.
통해건강한 두뇌와 아동 발달 연구, 전국의 연구원들은 향후 10년 동안 7,500명의 임산부와 자녀로 구성된 다양한 그룹을 추적할 것입니다. 신경 영상 및 심리 평가를 사용하여 뇌 발달의 "정상적인" 호를 매핑하고 사전 및 심리 평가 방법을 발견하는 것을 목표로 합니다. 출생 후 환경 및 노출(스트레스, 사회경제적 지위, 부모의 약물 사용, COVID 등)이 아동의 두뇌에 미치는 영향 뿐만 아니라 적응하다. 이 역사적인 연구는 자폐증, 난독증 및 기타 아동기 신경 발달, 감정 및 행동 문제에 대한 일반적인 미스터리를 풀 가능성이 있습니다.
WHO, 어린이를 위한 최초의 말라리아 백신 승인
COVID가 있기 오래 전에 말라리아는 - 출판 당시에도 여전히 - 지구상에서 가장 치명적인 전염병 중 하나였습니다. 이 모기 매개 병원체는 주로 사하라 사막 이남의 아프리카에서 매년 50만 명의 사람들을 죽입니다. 말라리아 사망자의 절반 이상이 5세 미만의 어린이입니다. 이제 한 세기 동안의 노력 끝에 과학자들은 마침내 안전하고 효과적인 말라리아 백신(모든 기생충 질환에 대한 최초의 백신)을 개발했습니다. 어느세계보건기구(WHO) 승인 10월에 모든 위험에 처한 아이들을 위해. 국가들이 백신 유통을 우선시한다고 가정하면 전문가들은 이 획기적인 발전이530만 건의 말라리아 예방 매년 5세 미만 어린이 24,000명이 사망합니다.
연구자들이 (1인) 제1형 당뇨병을 치료하다
20세 미만의 어린이와 성인 200,000명을 포함하여 약 160만 명의 미국인이 제1형 당뇨병(소아 당뇨병이라고도 함)을 앓고 있습니다. 알려진 치료법이 없는 이 생명을 위협하는 자가면역 질환은 췌장이 혈당을 조절하기 위해 인슐린 생산을 중단하는 것으로 거의 항상 집중적인 24시간 관리가 필요합니다.
변경될 수 있습니다. 당뇨병 전문가들의 충격과 환희에, 진행 중인 임상 시험에서 전달된 실험적 치료법은64세의 제1형 당뇨병을 치료하다, 세계 최초가 될 것입니다. 줄기 세포에서 자란 인슐린 생산 세포를 주입한 후, 남성의 몸은 이제 스스로 인슐린을 만들어 "완전히 새로운 삶"을 선사합니다. 뉴욕 타임즈.
이 발견은 16명의 다른 참가자가 참여한 5년 연구의 일부이기 때문에 치료가 장기적으로 효과적이고 안전한지 확실하게 말하기는 아직 이르다. 그러나 이것은 제1형 당뇨병 치료제와 관련하여 세계가 본 가장 유망한 발전이며 제1형 당뇨병을 앓고 있는 부모나 자녀가 수레바퀴를 돌게 만들기에 충분할 것입니다.
화성에서 NASA는 암석을 수집한 다음 괴물 헬리콥터를 날립니다.
NASA의 고도로 정교한 Perseverance 로버가 지구에서 발사된 지 거의 7개월이 지난 2월에화성에 착륙. 이 차량은 거의 2년 동안 붉은 행성에서 풍경을 조사하고 과거 화성 생명체의 증거를 찾고 지구로 되돌리기 위해 지질 샘플을 수집하는 데 보낼 것입니다. 그런 다음, 4월에 NASA의 태양열 동력 Ingenuity Mars Helicopter는다른 행성에서 통제된 비행. 12월 8일까지 Ingenuity는 17개의 성공적인 비행을 기록했습니다.
과학자들이 301개의 새로운 행성을 발견하다
2021년에 뉴스를 만든 천체는 화성만이 아니었다. 11월에 NASA 과학자들은301개의 새로운 외계행성 — 태양 이외의 별을 공전하는 행성 — 외계행성의 총계는 4,870개입니다. 검증 열풍은 케플러 우주선이 수집한 데이터를 평가하여 합법적인 외계 행성을 설득력 있는 가짜 행성과 구별하는 NASA의 새로운 ExoMiner 딥 러닝 기술 덕분입니다.
COVID 대유행과 1918년 스페인 독감(마지막 세계적 대유행) 사이의 가장 큰 차이점 중 하나는 추적 방식입니다. 한때 우리가 지역 집계로 사망률과 감염률을 추적해야 했고 본질적으로 새로운 바이러스 변종에 대해 알 방법이 없었다는 것은 거의 상상할 수 없습니다. 이제 WHO가 주도하는 과학자들은 SARS-CoV-2의 확산과 진화를 모니터링하기 위해 대규모 글로벌 협력을 하고 있습니다. 방대한 양의 데이터가 실시간으로 국경을 넘어 수집되고 공유되어 연구자들이 다음을 얻을 수 있습니다. Delta 또는 Omicron과 같은 변종이 어떻게 확산되고 사례 수에 영향을 미치는지 빠르게 파악하고 입원. 팬데믹 초기에는 이런 종류의 기술을 사용할 수 없었습니다. 2021년 4월 현재 온라인 GISAID 데이터베이스에는 SARS-CoV-2 게놈 서열이 100만 개에 불과했습니다. 8개월 후, 또 다른 5백만 개의 시퀀스가 추가되었습니다. 즉, SARS-CoV-2의 게놈 시퀀싱은 봄 이후 10배 빨라졌습니다. 이 성취는 과학의 가장 큰 도전 중 하나가 발견이 아니라 발견을 공유하고 전 세계 국가들이 지금까지 해보지 않은 방식으로 이를 수행하고 있습니다. 전에.
태양 전지판은 더 싸고, 더 좋고, 더 빠르고, 더 강해집니다
2010년에서 2020년 사이에 태양 전지판의 평균 비용이 90% 하락하면서 태양으로부터 직접 전력을 생산하는 것이 점점 더 저렴해지고 있습니다. 기후 변화의 주요 원인인 화석 연료에 대한 의존도를 낮추는 데 도움이 되므로 좋은 소식입니다. 그러나 실망스럽게도 최근 몇 년 동안 태양 전지판의 효율성이 훨씬 향상되지 않아 이러한 형태의 청정 에너지를 널리 채택하는 데 방해가 되었습니다.
이 문제를 해결하기 위해 엔지니어들은 태양광 패널에 사용되는 표준 실리콘보다 성능이 우수하면서도 여전히 저렴한 대체 재료를 찾고 있습니다. 그들은 태양광을 매우 효율적으로 에너지로 변환하는 원자적으로 얇은 격자 물질인 페로브스카이트에 대한 높은 희망을 가지고 있었습니다. 유일한 문제? 자외선과 습기는 페로브스카이트를 순식간에 파괴하여 유용성을 떨어뜨립니다.
그러나 올해 Rice University 엔지니어들은2차원 페로브스카이트로 만든 태양전지. 그들의 발명품은 이전 모델보다 훨씬 잘 작동합니다. 그리고 요소를 견뎌냅니다. 연구원들은 2D 페로브스카이트를 사용하여 태양광이 원자층 사이의 공간을 수축시켜 효율성을 최대 18%까지 높일 수 있음을 발견했습니다. 이는 이 분야에서 엄청난 도약입니다. 전 세계의 태양광 회사들이 페로브스카이트 태양 전지를 상업화하기 위해 노력하고 있기 때문에 이 혁신은 궁극적으로 사회의 태양 에너지 전환을 가속화할 것입니다.
외과의사들이 최초로 성공적인 팔과 어깨 이식을 시행하다
1월에는 최초의 손, 양 손, 부분 안면 이식, 또 하나의 역사적 위업 달성: 세계 최초의 이중 팔과 어깨 이식. 프랑스에서 수행된 수술은 대성공이었습니다. 1998년 전기 사고로 두 팔을 잃은 아이슬란드의 49세 펠릭스 그레타르손(Felix Gretarsson)은 1년 내내 꾸준히 이동성을 확보하여인스 타 그램. 이제 그는 팔뚝을 구부리고 물건을 들 수 있으며 손녀를 안아줄 수 있습니다. 전문가들은 그가 앞으로 더 많은 발전을 이룰 것으로 기대하고 있습니다. 슬프게도 Dubernard는 7월에 사망했지만 Gretarssinan에게 완전히 새로운 생명을 주기 전에는 사망하지 않았습니다.
고생물학자 카운트 2.5 10 억 티. 행성을 배회하는 렉스
올해 과학자들은 수백만 년 전에 지구에 살았던 거대한 생물에 대해 많은 것을 배웠습니다. 먼저 공룡입니다. 무시무시한 포식자 티라노사우르스 렉스 거의 7천만 년 전에 시작하여 북미를 배회했으며 현재생물학자들은 마침내 얼마나 많은: 25억. 끔찍하죠? 편안함이 있다면 그게 다야 티. 렉스 인구는 240만 년 이상 퍼져 있습니다. 그래서 실제로 성인이 20,000명 정도 밖에 없었습니다. 티. 렉스 한 번에 사는 것.
물론 그 마지막 세대는 티. 렉스, 공룡 왕국 전체와 함께 약 6600만 년 전에 소행성에 의해 행성에서 사라졌습니다. 아니면 잠깐, 혜성이었나요? 그게하버드 천문학자들이 제시한 새로운 이론 멕시코 해안에서 너비 93마일, 깊이 12마일의 분화구를 만들고 이론적으로 공룡을 죽인 천체인 칙술룹 임팩터(Chicxulub Impactor)를 설명하기 위해. 널리 퍼진 소행성 이론에 반대하여, 하버드 천문학자들은 우리 태양계 변두리에서 나온 혜성이 목성의 중력장에 의해 궤도를 벗어나 여러 덩어리로 부서졌다고 생각합니다. 그런 다음 특히 큰 덩어리(결국 Chicxulub Impactor)가 지구에 부딪혀 큰 혼란을 일으키고 공룡을 쓸어버렸습니다.
100만년 된 매머드, DNA 염기서열 분석
공룡 이후 6천만 년 이상 후에 매머드가 크게 살았는데, 이는 광범위한 화석 기록으로 인해 연구자들이 알고 있습니다. 올해 그러한 화석은 전례 없는 발견을 낳았습니다.가장 오래된 고대 동물 게놈 이제까지 복구되었습니다. 과학자들은 시베리아 영구동토층에서 추출한 3개의 매머드 이빨에서 DNA를 시퀀싱하여 화석이 100만 년 이상 된 것으로 판단하여 이전 기록을 삭제했습니다. 560,000-780,000년 된 말 다리 뼈. 또한 DNA는 과학자들이 이전에 인식하지 못했던 매머드의 별도 혈통(아마도 다른 종일 수 있음)을 암시합니다.
NASA, 역사상 가장 강력한 우주 망원경 발사*
수십 년에 걸쳐 제작된 국제 행사가 12월 24일*에 마침내 (잘하면!) 개최됩니다. 여러 번의 지연 끝에제임스 웹 우주 망원경 우주 탐사 역사상 가장 크고 가장 진보된 과학 망원경이 아리안 5 로켓을 타고 프랑스령 기아나에서 발사될 예정입니다. 우주의 안정적인 지점까지 거의 100만 마일을 여행하는 데 30일이 걸리고, 장비를 펼치고, 정렬하고, 보정하는 데 6개월이 더 걸릴 것입니다. 앞으로 수십 년 동안 태양 주위를 도는 지구의 궤도를 추적함에 따라 적외선 범위는 태양의 일부를 직접 관찰합니다. 이전에는 볼 수 없었던 우주를 통해 우리 행성, 태양계, 그 너머에 있는 은하의 기원과 진화를 설명합니다.
실시간으로 글로벌 발병을 추적하는 방법을 배웁니다.
COVID 대유행과 1918년 스페인 독감의 가장 큰 차이점 중 하나는 추적 방식입니다. 한때 우리가 지역 집계로 사망률과 감염률을 추적해야 했고 본질적으로 새로운 바이러스 변종에 대해 알 방법이 없었다는 것은 거의 상상할 수 없습니다. 이제 WHO가 주도하는 과학자들은 SARS-CoV-2의 확산과 진화를 모니터링하기 위해 대규모 글로벌 협력을 하고 있습니다. 방대한 양의 데이터가 수집되고 국경을 넘어 공유되어 연구자들이 다음을 얻을 수 있습니다. Omicron과 같은 변종이 어떻게 확산되고 사례 수에 영향을 미치는지 빠르게 파악하고 입원. 팬데믹 초기에는 이런 종류의 기술을 사용할 수 없었습니다. 2021년 4월 현재 온라인 GISAID 데이터베이스에는 다음이 포함되어 있습니다. 백만 SARS-CoV-2 게놈 서열. 약 16개월의 팬데믹 이후입니다. 그러나 그 이후 8개월 동안 또 다른 5백만 개의 시퀀스가 추가되었습니다. 즉, SARS-CoV-2의 게놈 시퀀싱은 봄 이후 10배 빨라졌습니다. 이 성취는 과학의 가장 큰 도전 중 하나가 발견이 아니라 발견을 공유하고 전 세계 국가들이 지금까지 해보지 않은 방식으로 이를 수행하고 있습니다. 전에.
양자 컴퓨팅 상용화
오늘날 최고의 슈퍼컴퓨터를 처리하는 데 며칠 또는 몇 주가 걸리는 것을 양자 컴퓨터는 몇 초 안에 녹아웃시킬 수 있습니다. 그렇기 때문에 양자 물리학 법칙을 활용한 양자 컴퓨팅이 전례 없는 처리 능력은 이미 21세기의 가장 큰 과학적 혁신 중 하나로 간주됩니다. 세기. 결국 제조, 기상학, 사이버 보안, 국방 등에 혁명을 일으키게 되어 있습니다.
2021년은 그 어느 때보다 "결국" 가까워졌습니다. IBM은 지난 11월127큐비트 독수리, 가장 강력한 양자 프로세서. 그런 다음 이달 초 Quantinuum은 양자 컴퓨팅으로 구축된 세계 최초의 상용 제품인 클라우드 기반 사이버 보안 플랫폼을 선보였습니다.양자 기원. 세계 최고의 기술 회사와 연구 기관이 이 차세대 기술을 발전시키기 위해 경쟁하는 가운데, 양자 컴퓨팅이 내년과 내년, 그리고 다음 해에 다시 우리 목록에 오를 것으로 기대합니다.
