Dažreiz jums ir jāmeklē koki mežā. 2021. gada labās ziņas bija kā daudz stādu — mazi koki, kas pazuda inflācijas, pandēmijas un katastrofālu laikapstākļu mežā. Paskatieties uzmanīgāk, un jūs atradīsit daudzus iemeslus uzmundrināt, zinātniskus atklājumus un sasniegumus, kas dod cilvēcei godīgu cerību.
Vissvarīgākais ir tas, ka 2021. gadā rekordīsā laikā tika izveidota viena no visefektīvākajām vakcīnām, kas jebkad radītas. Bet tas ir tikai sākums. Mēs bijām liecinieki citiem monstru sasniegumiem bioloģijā, astronomijā, medicīnā, inženierzinātnēs, skaitļošanā, genomikā un daudzās citās zinātnes jomās.
Tā kā 2021. gadā bija tik daudz pārsteidzošu progresu, bija grūti izvēlēties nozīmīgāko, taču mēs tomēr mēģinājām. Šeit ir mūsu iecienītākie 15 mirkļi, par kuriem ir vērts pastāstīt bērniem. Sagatavojieties tam, ka jūsu prāts tiks sagrauts.
Ātrākā vakcīnas ieviešana vēsturē
Covid vakcīnu izstrāde, testēšana un ieviešana tiek saukta par mūsu paaudzes mēnessērdzienu. Tas varētu būt nepietiekams apgalvojums. Pateicoties uzticīgajiem medicīnas pētniekiem un desmitiem tūkstošu ikdienas amerikāņu, kuri piedalījās klīniskajos pētījumos, Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) pagājušā gada decembrī piešķīra Pfizer un Moderna COVID vakcīnu ārkārtas lietošanas atļauju pieaugušajiem, kam sekoja Johnson & Johnson viena šāviena vakcīna. februāris. Kopš tā laika vakcīna ir kļuvusi pieejama bērniem, kas jaunāki par 5 gadiem. Tā ir vakcīna, kas pieejama 94 procentiem iedzīvotāju (līdz 5 gadu vecumam ir izņēmums) nedaudz vairāk nekā gada laikā. Iepriekš visstraujāk no izstrādes līdz ieviešanai bija vakcīna pret parotītu 1960. gados, kas ilga aptuveni
Atjaunotas ekstremitātes? Izmēģiniet visu ķermeni
Daudzi dzīvnieki var ataudzēt norautu asti vai plēsoņa zaudēto kāju, taču jūras gliemežiem ir stilīgākais reģenerācijas triks, ja tas ir iespējams. Kā šogad atklāja kāds japāņu zinātnieks, šie gļotaini radījumi var tīši sev nocirst galvu unizaudzēt pilnīgi jaunu ķermeni nedēļu laikā. Nogrieztā galva izdzīvo pati, kamēr tā atjauno dzīvībai svarīgus orgānus un ekstremitātes, iespējams, gliemežu augiem līdzīgās spējas fotosintēzēt visu aļģu dēļ, ko tie ēd. Vēl iespaidīgāk ir tas, ka izmestais ķermenis dzīvo vairākas nedēļas, pirms galu galā nomirst. Pētnieki domā, ka jūras gliemeži izmanto šo foršo manevru, lai aizmuktu plēsējus un izbēgtu neskarti vai, iespējams, izdzīvotu no parazītu invāzijas ķermeņa lejasdaļā.
Smadzeņu un datoru interfeisa tehnoloģija darbojas pilnībā Iemiesojums
Smadzeņu un datoru saskarnes (BCI) sniedz lielu solījumu cilvēkiem ar paralīzi, ļaujot viņiem to darīt vadīt robotu ekstremitātes, ratiņkrēslus, tastatūras un citus sīkrīkus, tikai domājot par to pārvietošanu ķermeņi. Taču līdz šim BCI lielākoties ir tikuši novirzīti uz izpētes iestatījumiem, jo tiem ir nepieciešami lielgabarīta kabeļi, lai cilvēka galvu savienotu ar datoru ar ārēju ierīci.
Vairs ne. PrestižaisBrainGate pētnieku grupa ir izstrādājusi pasaulē pirmo liela joslas platuma, pilnībā bezvadu BCI, kas pārraida smadzeņu signālus tikpat ātri un skaidri kā kabeļu sistēmas. Nesenāklīniskais pētījums, jaunā ierīce ļāva diviem cilvēkiem ar tetraplēģiju precīzi un ātri norādīt, noklikšķināt un rakstīt planšetdatorā — nebija nepieciešami vadi. Ir nepieciešams vairāk pētījumu, taču tas ir nozīmīgs solis ceļā uz BCI izņemšanu no laboratorijas un nonākšanu reālajā pasaulē, lai palīdzētu cilvēkiem ar paralīzi atgūt neatkarību.
Patiesība ir ārā (tagad pieejama Kongresa bibliotēkā)
Amerikāņu bezgalīgā aizraušanās ar neidentificētiem lidojošiem objektiem beidzot tika nodota 2021. gadā. Janvārī saskaņā ar Informācijas brīvības likumu vietne The Black Vault ievietoja CIP nesen deklasificēto informāciju.datu bāze par katru NLO novērojumu ziņoja militārais pilots, kas datēts ar 1980. gadiem. Vienlaikus CIPaugšupielādēja desmitiem ierakstu par NLO novērojumiem no pagājušā gadsimta 40. gadiem līdz 90. gadu sākumam.
Pēc tam jūnijā Pentagons izdeva ilgi gaidīto dokumentudeviņu lappušu ziņojums apkopojot visu, ko tā apgalvo, ka zina par neidentificētām gaisa parādībām jeb UAP, kas ir tā izdomātais termins NLO. Šokeris: valdība neko daudz nezina. Ziņojumā tiek apgalvots, ka UAP nav ASV militārie kuģi, taču citādi tas spēlē "nepārliecinošu" karti. Tomēr, lai gan dokumentācija, iespējams, neatrisina daudzus noslēpumus, masveida datu izgāztuvei vajadzētu aizraut ar NLO apsēstos krēslu detektīvus turpmākos gadus.
Bērna smadzeņu attīstība iegūst mēness mirkli
Apmēram 90 procenti cilvēka smadzeņu attīstības notiek piecu gadu vecumā. Un, lai gan neirozinātnieki nesen ir daudz uzzinājuši par to, kā un kad notiek dažādi notikumi, jo īpaši dzemdē, viņi joprojām nezina, jo īpaši par dabas ietekmi pret audzināt. Šīs atbildes tagad tiek sniegtas, pateicoties lielākajam un visaptverošākajam izmēģinājumam par agrīnu smadzeņu attīstību, kas tika uzsākts šoruden.
CaurVESELĪGAS smadzenes un bērna attīstības pētījumsNākamās desmitgades laikā pētnieki visā valstī izsekos 7500 grūtnieču un viņu bērnu daudzveidīgu grupu. Izmantojot neiroattēlveidošanu un psiholoģiskos novērtējumus, to mērķis ir noteikt "normālo" smadzeņu attīstības loku un atklāt, kā pirms un pēcdzemdību vide un iedarbība (stress, sociālekonomiskais stāvoklis, vecāku narkotiku lietošana, COVID utt.) to ietekmē, kā arī to, kā bērnu smadzenes pielāgoties. Šis vēsturiskais pētījums var atklāt dominējošos noslēpumus par autismu, disleksiju un citām bērnības neiroloģiskās attīstības, emocionālajām un uzvedības problēmām.
PVO apstiprina pirmo malārijas vakcīnu bērniem
Ilgi pirms COVID malārija bija un līdz publikācijas brīdim joprojām ir viena no nāvējošākajām infekcijas slimībām uz planētas. Šis moskītu pārnēsāts patogēns katru gadu nogalina pusmiljonu cilvēku, galvenokārt Subsahāras Āfrikā. Vairāk nekā puse no malārijas nāves gadījumiem ir bērni, kas jaunāki par 5 gadiem. Tagad pēc gadsimtu ilgām pūlēm zinātnieki to ir izdarījuši beidzot izstrādāja drošu, efektīvu malārijas vakcīnu (starp citu, pirmā vakcīna pret jebkuru parazītu slimību), kurasPasaules Veselības organizācija (PVO) iedeva zaļo gaismu oktobrī visiem riska grupas bērniem. Pieņemot, ka valstis piešķir prioritāti vakcīnu izplatīšanai, eksperti lēš, ka šis izrāviens varētu būtnovērst 5,3 miljonus malārijas gadījumu un 24 000 nāves gadījumu starp bērniem, kas jaunāki par 5 gadiem, katru gadu.
Pētnieki izārstē (vienas personas) 1. tipa diabētu
Aptuveni 1,6 miljoni amerikāņu dzīvo ar 1. tipa diabētu (pazīstams arī kā nepilngadīgo diabēts), tostarp 200 000 bērnu un pieaugušo, kas jaunāki par 20 gadiem. Šī dzīvībai bīstamā autoimūna slimība, kuras gadījumā aizkuņģa dziedzeris pārstāj ražot insulīnu, lai kontrolētu cukura līmeni asinīs, bez zināmas ārstēšanas ir nepieciešama intensīva 24 stundas diennaktī, 7 dienas nedēļā.
Tas var mainīties. Diabēta ekspertu šokam un pacilātībai šķita, ka notiekošā klīniskajā izpētē tika nodrošināta eksperimentāla ārstēšanaizārstēt 64 gadus vecu vīrieti no 1. tipa cukura diabēta, kas būtu pirmais pasaulē. Pēc insulīnu ražojošo šūnu infūzijas saņemšanas, kas izaudzētas no cilmes šūnām, vīrieša ķermenis tagad ražo insulīnu pats, dodot viņam "pilnīgi jaunu dzīvi", kā viņš teica. Ņujorkas Laiks.
Tā kā šis atklājums ir daļa no piecus gadus ilga pētījuma, kurā piedalījās 16 citi dalībnieki, joprojām ir pāragri droši pateikt, vai ārstēšana ir efektīva un droša ilgtermiņā. Taču tā ir visdaudzsološākā attīstība, ko pasaule ir redzējusi attiecībā uz 1. tipa diabēta ārstēšanu, un, iespējams, pietiekami, lai liktu vecākiem vai bērniem, kuri dzīvo ar 1. tipa diabētu, braukt ratos.
Uz Marsa NASA savāc akmeņus un pēc tam lido ar neparastu helikopteru
Februārī, gandrīz septiņus mēnešus pēc NASA ļoti izsmalcinātā Perseverance rovera palaišanas no Zemespieskārās Marsam. Transportlīdzeklis uz sarkanās planētas pavadīs gandrīz divus gadus, apsekojot ainavu, meklējot pierādījumus par pagātnes Marsa dzīvi un vācot ģeoloģiskos paraugus, lai tos atgrieztu uz Zemi. Pēc tam aprīlī NASA ar saules enerģiju darbināmais Ingenuity Mars Helicopter kļuva par pirmo lidmašīnu, kas izgatavojakontrolēts lidojums uz citas planētas. Līdz 8. decembrim Ingenuity bija reģistrējis 17 veiksmīgus lidojumus.
Zinātnieki atklāj 301 jaunu planētu
Marss nebija vienīgais debess ķermenis, kas sniedza ziņas 2021. gadā. Novembrī NASA zinātnieki apstiprināja esamību301 jauna eksoplaneta — planētas, kas riņķo ap zvaigznēm, kas nav Saule — kopējais eksoplanetu skaits sasniedz 4870. Validācijas neprāts notiek, pateicoties NASA jaunajai ExoMiner dziļās apmācības tehnoloģijai, kas novērtē Kepler kosmosa kuģa savāktos datus, lai atšķirtu likumīgas eksoplanetas no pārliecinošiem viltojumiem.
Viena no lielākajām atšķirībām starp COVID pandēmiju un 1918. gada Spānijas gripas (pēdējās globālās pandēmijas) pandēmiju ir veids, kā mēs tai izsekojam. Ir gandrīz neiedomājami, ka mums kādreiz bija jāseko nāves un inficēšanās biežumam pēc vietējiem rādītājiem — un būtībā mums nebija iespējas uzzināt par jauniem vīrusu variantiem. Tagad PVO vadībā zinātniekiem ir milzīga globāla sadarbība, lai uzraudzītu SARS-CoV-2 izplatību un attīstību. Reāllaikā ir savākts un pāri robežām koplietots milzīgs datu apjoms, ļaujot pētniekiem to iegūt ātri iegūstiet priekšstatu par to, kā tāds variants kā Delta vai Omicron izplatās un ietekmē lietu numurus un hospitalizācijas. Pandēmijas sākumā mums nebija pieejama šāda veida tehnoloģija. No 2021. gada aprīļa tiešsaistes GISAID datubāzē bija tikai viens miljons SARS-CoV-2 genoma sekvences. Astoņus mēnešus vēlāk ir pievienoti vēl pieci miljoni sekvenču. Citiem vārdiem sakot, SARS-CoV-2 genoma sekvencēšana kopš pavasara ir kļuvusi desmit reizes ātrāka. Šis sasniegums uzsver, ka viens no lielākajiem zinātnes izaicinājumiem nav atklājums, bet gan daloties atklājumos, un valstis visā pasaulē tagad to dara tā, kā tās nekad nav darījušas pirms tam.
Saules paneļi kļūst lētāki, labāki, ātrāki un spēcīgāki
Saules paneļa vidējām izmaksām no 2010. līdz 2020. gadam samazinoties par 90 procentiem, enerģijas ražošana tieši no saules turpina kļūt lētāka un lētāka. Tās ir lieliskas ziņas, jo tās palīdz novērst mūsu atkarību no fosilā kurināmā, kas ir galvenais klimata pārmaiņu veicinātājs. Tomēr nomākta, ka pēdējos gados saules paneļi nav kļuvuši daudz efektīvāki, kas ir kavējis šīs tīrās enerģijas veida plašu ieviešanu.
Lai atrisinātu šo problēmu, inženieri ir meklējuši alternatīvus materiālus, kas var pārspēt saules paneļos izmantoto standarta silīciju un joprojām ir lēti. Viņi ir likuši lielas cerības uz perovskītiem, atomiski plāniem, režģa materiāliem, kas ļoti efektīvi pārvērš saules gaismu enerģijā. Vienīgā problēma? Ultravioletie stari un mitrums īsā laikā iznīcina perovskītus, tādējādi samazinot to lietderību.
Taču šogad Raisa universitātes inženieri izstrādāja un pārbaudīja uz ceļasaules baterijas, kas izgatavotas no divdimensiju perovskītiem. Viņu izgudrojums darbojas daudz labāk nekā iepriekšējie modeļi un iztur elementus. Pētnieki atklāja, ka triks ar 2D perovskītiem ir tāds, ka saules gaisma sašaurina atstarpes starp atomu slāņiem, lai palielinātu efektivitāti līdz pat 18 procentiem, kas ir milzīgs solis uz priekšu šajā jomā. Tā kā saules enerģijas uzņēmumi visā pasaulē strādā, lai komercializētu perovskīta saules baterijas, šim sasniegumam galu galā vajadzētu paātrināt sabiedrības pāreju uz saules enerģiju.
Ķirurgi veic pirmo veiksmīgo roku un plecu transplantāciju
Janvārī Žans Mišels Dubernārs, MD, tas pats ķirurgs, kurš pirmo reizi veica roku, dubulto roku un daļēja sejas transplantācija, kas paveica vēl vienu vēsturisku varoņdarbu: pasaulē pirmā dubultā roka un plecs transplantācija. Francijā veiktā operācija bija nepārspējami veiksmīga. Saņēmējs, 49 gadus vecais Fēlikss Gretarsons no Islandes, kurš 1998. gadā elektrības negadījumā zaudēja abas rokas, visu gadu ir pastāvīgi palielinājis mobilitāti, iezīmējot savu progresuInstagram. Tagad viņš var izlocīt bicepsus, pacelt priekšmetus un apskaut savu mazmeitu. Eksperti sagaida, ka nākamajos gados viņš sasniegs lielākus panākumus. Diemžēl Dubernards nomira jūlijā, bet ne pirms tam, kad Gretarsinanam tika dota pilnīgi jauna dzīve.
Paleontologu skaits 2.5 Miljards T. rexes Roaming the Planet
Šogad zinātnieki daudz uzzināja par milzīgajiem radījumiem, kas apdzīvoja Zemi pirms daudziem miljoniem gadu. Pirmkārt, dinozauri. Baigais plēsējs Tyrannosaurus rex klīst Ziemeļamerikā, sākot gandrīz 70 miljonus gadu atpakaļ, un tagadbiologi beidzot ir aprēķinājuši, cik daudz: 2,5 miljardi. Biedējoši, vai ne? Ja tas ir kāds komforts, tas ir kopējais T. rex iedzīvotāju skaits ir sadalīts 2,4 miljonu gadu laikā. Tātad patiesībā bija tikai aptuveni 20 000 pieaugušo T. rexes dzīvo vienā reizē.
Protams, ka pēdējā paaudze T. rex, kopā ar visu dinozauru valstību, aptuveni pirms 66 miljoniem gadu no planētas noslaucīja asteroīds. Vai pagaidiet, vai tā bija komēta? Tas irjaunā teorija, ko izvirzījuši Hārvardas astronomi lai izskaidrotu tā saukto Chicxulub Impactor — astronomisko ķermeni, kas izveidoja 93 jūdzes platu, 12 jūdžu dziļu krāteri pie Meksikas krastiem un teorētiski nogalināja dinozaurus. Pretēji dominējošajai asteroīdu teorijai Hārvardas astronomi domā, ka komēta no mūsu Saules sistēmas nomalēm Jupitera gravitācijas lauka ietekmē tika izsista no orbītas un sadalījās gabalos. Tad īpaši liels gabals — iespējamais Chicxulub Impactor — ietriecās Zemē, izraisot lielus postījumus un iznīcinot dino.
Miljonu gadu vecam mamutam ir noteikta DNS sekvencēšana
Vairāk nekā 60 miljonus gadu pēc dinozauriem mamuti dzīvoja lieli, ko pētnieki zina, pateicoties plašām fosilajām vielām. Šogad šādas fosilijas radīja vēl nebijušu atklājumu:vecākais seno dzīvnieku genoms kādreiz atveseļojies. Sekvenējot DNS no trim mamuta zobiem, kas iegūti no Sibīrijas mūžīgā sasaluma, zinātnieki konstatēja, ka fosilijas ir vairāk nekā vienu miljonu gadu vecas, iznīcinot iepriekšējo rekordu, kas piederēja 560 000 līdz 780 000 gadus vecs zirga kājas kauls. DNS arī liecina par atsevišķu mamutu izcelsmi, iespējams, citu sugu, par ko zinātnieki iepriekš nezināja.
NASA palaiž visu laiku jaudīgāko kosmosa teleskopu*
Starptautisks pasākums, kas tiek gatavots gadu desmitiem, beidzot (cerams!) notiks 24. decembrī*. Pēc vairākkārtējas kavēšanās,Džeimsa Veba kosmiskais teleskops - lielākais un modernākais zinātniskais teleskops kosmosa izpētes vēsturē - paredzēts sprādzienam no Francijas Gviānas ar raķeti Ariane 5. Paies 30 dienas, lai nobrauktu gandrīz 1 miljonu jūdžu līdz stabilai vietai kosmosā, un vēl seši mēneši, lai izlocītu instrumentus, izlīdzinātu un kalibrētu. Sekojot Zemes orbītai ap sauli turpmāko desmitgažu laikā, infrasarkanais tvērums tieši novēros daļas Visums, kas iepriekš nebija redzams, tādējādi demistificējot mūsu planētas, Saules sistēmas un ārpus tās esošo galaktiku izcelsmi un evolūciju.
Mēs mācāmies izsekot globālajiem uzliesmojumiem reāllaikā
Viena no lielākajām atšķirībām starp COVID pandēmiju un 1918. gada Spānijas gripu ir veids, kā mēs tai izsekojam. Ir gandrīz neiedomājami, ka mums kādreiz bija jāseko nāves un inficēšanās biežumam pēc vietējiem rādītājiem — un būtībā mums nebija iespējas uzzināt par jauniem vīrusu variantiem. Tagad PVO vadībā zinātniekiem ir milzīga globāla sadarbība, lai uzraudzītu SARS-CoV-2 izplatību un attīstību. Ir savākts un pārrobežu koplietots milzīgs datu apjoms, kas ļauj pētniekiem to iegūt ātri iegūstiet priekšstatu par to, kā tāds variants kā Omicron izplatās un ietekmē lietu numurus un hospitalizācijas. Pandēmijas sākumā mums nebija pieejama šāda veida tehnoloģija. No 2021. gada aprīļa tiešsaistes GISAID datubāzē bija tikai viens miljons SARS-CoV-2 genoma sekvences. Tas ir pēc aptuveni 16 mēnešus ilgas pandēmijas. Bet astoņu mēnešu laikā kopš tā laika ir pievienoti vēl pieci miljoni sekvenču. Citiem vārdiem sakot, SARS-CoV-2 genoma sekvencēšana kopš pavasara ir kļuvusi desmit reizes ātrāka. Šis sasniegums uzsver, ka viens no lielākajiem zinātnes izaicinājumiem nav atklājums, bet gan daloties atklājumos, un valstis visā pasaulē tagad to dara tā, kā tās nekad nav darījušas pirms tam.
Kvantu skaitļošana kļūst komerciāla
Tas, kas mūsdienu labākajiem superdatoriem aizņem vairākas dienas vai nedēļas, lai apstrādātu, kvantu datori var izsist dažu sekunžu laikā. Tāpēc kvantu skaitļošana, kas izmanto kvantu fizikas likumus vēl nebijušā veidā apstrādes iespējas, jau tiek uzskatīts par vienu no lielākajiem zinātniskajiem sasniegumiem 21 gadsimtā. Galu galā tam ir jāmaina ražošana, meteoroloģija, kiberdrošība, valsts aizsardzība un daudz kas cits.
2021. gads galu galā ir kļuvis tuvāks nekā jebkad agrāk. Novembrī IBM atklāja savu127 kubitu ērglis, pagaidām jaudīgākais kvantu procesors. Tad šī mēneša sākumā uzņēmums Quantinuum debitēja ar pasaulē pirmo komerciālo produktu, kas izveidots no kvantu skaitļošanas: uz mākoņiem balstītu kiberdrošības platformu ar nosaukumu.Kvantu izcelsme. Tā kā pasaules labākie tehnoloģiju uzņēmumi un pētniecības iestādes cīnās, lai attīstītu šo nākamās paaudzes tehnoloģiju, sagaidiet, ka kvantu skaitļošana nākamgad un nākamgad, un nākamgad atkal iekļausies mūsu sarakstā…
