Noen ganger må du se etter trærne i skogen. De gode nyhetene fra 2021 var som en rekke ungplanter - små trær tapt i skogen av inflasjon, pandemien og katastrofale værhendelser. Se nærmere, og du vil finne mange grunner til å juble, vitenskapelige oppdagelser og fremskritt som gir ærlig-til-godhet håp for menneskeheten.
Mest bemerkelsesverdig, 2021 så en av de mest effektive vaksinene som noen gang er laget, på rekordtid. Men det er bare begynnelsen. Vi var vitne til andre monstergjennombrudd innen biologi, astronomi, medisin, ingeniørvitenskap, databehandling, genomikk og mange flere vitenskapelige felt.
Med så mange forbløffende fremskritt i 2021, var det vanskelig å velge den viktigste – men vi prøvde likevel. Her er våre 15 favorittøyeblikk som er verdt å fortelle barna om. Forbered deg på at tankene dine blir blåst.
Den raskeste vaksineutrullingen i historien
Utviklingen, testingen og utrullingen av COVID-vaksiner har blitt kalt måneskuddet til vår generasjon. Det kan være en underdrivelse. Takket være hengivne medisinske forskere og titusenvis av hverdagslige amerikanere som deltok i kliniske studier, Food and Drug Administration (FDA) ga Pfizer og Moderna COVID-vaksiner nødbrukstillatelse for voksne i desember i fjor, etterfulgt av Johnson & Johnsons enkeltskuddsvaksine denne Februar. Siden den gang har vaksinen blitt tilgjengelig for barn helt ned til 5 år. Det er en vaksineutrulling tilgjengelig for 94 prosent av befolkningen (under 5 år er unntatt så langt) på litt over et år. Tidligere var den raskeste vaksinen som gikk fra utvikling til utplassering kusmavaksinen på 1960-tallet - som tok ca.
Regenererte lemmer? Prøv, en hel kropp
Mange dyr kan vokse tilbake en avrevet hale eller et ben som er tapt til et rovdyr, men sjøsnegler har det kuleste regenereringstrikset på lang sikt. Som en japansk vitenskapsmann oppdaget i år, kan disse slimete skapningene halshugge seg selv med vilje ogvokse en helt ny kropp innen uker. Det avkuttede hodet overlever av seg selv mens det regenererer vitale organer og lemmer, sannsynligvis på grunn av sneglenes plantelignende evne til å fotosyntetisere på grunn av alle algene de spiser. Enda mer imponerende, den kasserte kroppen lever i flere uker før den til slutt dør. Forskere tror sjøsnegler bruker denne kule manøveren til å lokke rovdyr og unnslippe uskadd, eller muligens for å overleve parasittangrep i underkroppen.
Brain-Computer Interface Tech Goes Full Avatar
Hjerne-datamaskin-grensesnitt (BCI-er) gir store løfter for mennesker med lammelser, og lar dem gjøre det betjene robotlemmer, rullestoler, tastaturer og andre dingser bare ved å tenke på å flytte kropper. Men så langt har BCI-er stort sett blitt henvist til forskningsinnstillinger, siden de har krevd store kabler for å koble en persons hode til en datamaskin til en ekstern enhet.
Ikke nå lenger. Det prestisjetungeBrainGate forskningsteamet har utviklet verdens første høybåndsbredde, helt trådløse BCI som overfører hjernesignaler like raskt og tydelig som kablede systemer gjør. I en nyligklinisk utprøving, gjorde den nye enheten det mulig for to personer med tetraplegi å peke, klikke og skrive på et nettbrett med presisjon og hastighet – ingen ledninger nødvendig. Mer forskning er nødvendig, men dette er et stort skritt mot å ta BCI-er ut av laboratoriet og inn i den virkelige verden for å hjelpe mennesker med lammelser å gjenvinne uavhengighet.
Sannheten er der ute (nå tilgjengelig i Library of Congress)
Amerikanernes grenseløse fascinasjon for uidentifiserte flygende objekter ble endelig hengitt i 2021. I januar, ved hjelp av Freedom of Information Act, publiserte nettstedet Black Vault CIAs nylig avklassifisertedatabase over hver UFO-observasjon rapportert av en militærpilot, som dateres tilbake til 1980-tallet. Samtidig CIAlastet opp dusinvis av poster av UFO-observasjoner fra 1940-tallet til begynnelsen av 1990-tallet.
Så, i juni, utstedte Pentagon en etterlengtetni siders rapport oppsummerer alt den hevder å vite om uidentifiserte luftfenomener, eller UAPs, dens fancy betegnelsen for UFOer. Shocker: Regjeringen vet ikke mye. Rapporten hevder at UAP-er ikke er amerikanske militære fartøyer, men ellers spiller den stort sett det "utydelige" kortet. Men hei, selv om dossieret kanskje ikke oppklarer mange mysterier, bør den enorme datadumpen holde UFO-besatte lenestoldetektiver fanget i årene som kommer.
Barns hjerneutvikling får sitt måneskudd
Omtrent 90 prosent av menneskelig hjerneutvikling skjer ved femårsalderen. Og selv om nevrovitenskapsmenn nylig har lært mye om hvordan og når ulike utviklinger skjer, spesielt i livmoren er det fortsatt mye de ikke vet, spesielt om virkningene av naturen kontra pleie. Disse svarene kommer nå, takket være den største, mest omfattende studien på tidlig hjerneutvikling noensinne, som startet i høst.
GjennomStudie om sunn hjerne og barns utvikling, vil forskere over hele landet spore en mangfoldig gruppe på 7500 gravide og deres barn gjennom det neste tiåret. Ved hjelp av nevroimaging og psykologiske vurderinger tar de sikte på å kartlegge den "normale" buen for hjerneutvikling og oppdage hvordan pre- og postnatale miljøer og eksponeringer (stress, sosioøkonomisk status, foreldres narkotikabruk, covid, etc.) påvirker det – så vel som hvordan barnas hjerner tilpasse. Denne historiske studien har potensial til å låse opp rådende mysterier om autisme, dysleksi og andre nevroutviklings-, følelsesmessige og atferdsmessige bekymringer i barndommen.
WHO godkjenner første malariavaksine for barn
Lenge før COVID, var malaria – og er på publiseringstidspunktet fortsatt – en av de mest dødelige infeksjonssykdommene på planeten. Dette myggbårne patogenet dreper en halv million mennesker årlig, hovedsakelig i Afrika sør for Sahara. Over halvparten av disse malariadrapene er barn under 5 år. Nå, etter et århundre med innsats, har forskere endelig utviklet en sikker, effektiv malariavaksine (forresten den første vaksinen for noen parasittsykdom), somVerdens helseorganisasjon (WHO) fikk grønt lys for alle utsatte barn i oktober. Forutsatt at nasjoner prioriterer vaksinedistribusjon, anslår eksperter at dette gjennombruddet kanforhindre 5,3 millioner malariatilfeller og 24 000 dødsfall blant barn under 5 år hvert år.
Forskere kurerer (én persons) type 1-diabetes
Anslagsvis 1,6 millioner amerikanere lever med type 1 diabetes (aka ungdomsdiabetes), inkludert 200 000 barn og voksne under 20 år. Uten kjent kur krever denne livstruende autoimmune sykdommen, der bukspyttkjertelen slutter å produsere insulin for å kontrollere blodsukkeret, nesten alltid intens 24/7 behandling.
Det kan være i ferd med å endre seg. Til sjokket og oppstemtheten til diabeteseksperter så det ut til at en eksperimentell behandling levert i en pågående klinisk studiekurere en 64 år gammel mann av type 1 diabetes, som ville være en verdensnyhet. Etter å ha mottatt infusjoner av insulinproduserende celler dyrket fra stamceller, lager mannens kropp nå insulin på egen hånd, noe som gir ham «et helt nytt liv», som han fortalte New York Times.
Fordi denne oppdagelsen er en del av en femårig studie som involverer 16 andre deltakere, er det fortsatt for tidlig å si med sikkerhet om behandlingen er effektiv og trygg på lang sikt. Men det er den mest lovende utviklingen verden har sett når det gjelder en type 1 diabeteskur - og sannsynligvis nok til å få en forelder eller et barn som lever med type 1 til å gjøre vognhjul.
På Mars samler NASA steiner – og flyr så et freaking helikopter
I februar, nesten syv måneder etter oppskyting fra jorden, NASAs svært sofistikerte Perseverance-roverberørt Mars. Kjøretøyet vil tilbringe nesten to år på den røde planeten, kartlegge landskapet, lete etter bevis på tidligere liv på mars, og samle geologiske prøver for å bringe tilbake til jorden. Så, i april, ble NASAs solcelledrevne Ingenuity Mars Helicopter det første flyet noensinne til å lage enkontrollert flyging på en annen planet. Innen 8. desember hadde Ingenuity registrert 17 vellykkede flyvninger.
Forskere oppdager 301 nye planeter
Mars var ikke det eneste himmellegemet som kom med nyheter i 2021. I november validerte NASA-forskere eksistensen av301 nye eksoplaneter - planeter som går i bane rundt andre stjerner enn solen - og bringer det totale eksoplanettallet til 4870. Valideringsvanviddet kommer takket være NASAs nye ExoMiner dyplæringsteknologi, som evaluerer data samlet inn av Kepler-romfartøyet for å skille legitime eksoplaneter fra overbevisende forfalskninger.
En av de største forskjellene mellom COVID-pandemien og spanskesyken fra 1918 (den siste globale pandemien) er måten vi sporer den på. Det er nesten utenkelig at vi en gang måtte følge døds- og infeksjonsrater med lokal oversikt - og hadde i hovedsak ingen måte å vite om nye virale varianter. Nå, ledet av WHO, har forskere et kolossalt globalt samarbeid for å overvåke spredningen og utviklingen av SARS-CoV-2. Enorme mengder data har blitt samlet inn og delt på tvers av landegrensene i sanntid, slik at forskere kan få raskt få en idé om hvordan en variant som Delta eller Omicron sprer seg og påvirker sakstall og sykehusinnleggelser. Vi hadde ikke denne typen teknologi tilgjengelig i begynnelsen av pandemien. Fra april 2021 inneholdt den elektroniske GISAID-databasen bare én million SARS-CoV-2 genomiske sekvenser. Åtte måneder senere er ytterligere fem millioner sekvenser lagt til. Med andre ord har genomisk sekvensering av SARS-CoV-2 blitt ti ganger raskere siden våren. Denne prestasjonen fremhever at en av vitenskapens største utfordringer ikke er oppdagelse, men deler oppdagelser, og land over hele verden gjør det nå på en måte de aldri har gjort før.
Solcellepaneler blir billigere, bedre, raskere, sterkere
Med den gjennomsnittlige kostnaden for et solcellepanel som stuper 90 prosent mellom 2010 og 2020, blir det stadig billigere og billigere å generere strøm direkte fra solen. Det er gode nyheter, ettersom det bidrar til å flytte vår avhengighet bort fra fossilt brensel, en viktig bidragsyter til klimaendringer. Frustrerende nok har imidlertid ikke solcellepaneler blitt mye mer effektive de siste årene, noe som har hindret utbredt bruk av denne formen for ren energi.
For å løse dette problemet har ingeniører lett etter alternative materialer som kan overgå standard silisium som brukes i solcellepaneler og fortsatt være rimelige. De har hatt store forhåpninger til perovskitter, atomtynne, gittermaterialer som konverterer sollys til energi svært effektivt. Det eneste problemet? Ultrafiolette stråler og fuktighet ødelegger perovskitter på kort tid, og reduserer nytten.
Men i år utviklet og testet Rice University-ingeniørersolceller laget av todimensjonale perovskitter. Oppfinnelsen deres fungerer mye bedre enn tidligere modeller og tåler elementene. Trikset med 2D perovskitter, oppdaget forskerne, er at sollys trekker sammen mellomrommene mellom atomlagene for å øke effektiviteten med opptil 18 prosent - et stort sprang fremover på dette feltet. Med solenergiselskaper over hele verden som jobber med å kommersialisere perovskittsolceller, bør dette gjennombruddet til slutt akselerere samfunnets konvertering til solenergi.
Kirurger tar av den første vellykkede arm- og skuldertransplantasjonen
I januar, Jean-Michel Dubernard, MD, den samme kirurgen som utførte den første hånden, dobbelhånden og delvis ansiktstransplantasjon, oppnådde nok en historisk bragd: verdens første doble arm og skulder transplantasjon. Operasjonen, utført i Frankrike, var en dundrende suksess. Mottakeren, 49 år gamle Felix Gretarsson fra Island, som mistet begge armene i en elektrisk ulykke i 1998, har jevnt og trutt fått mobilitet gjennom året, og kartlegger fremgangen hans påInstagram. Han kan nå bøye biceps, plukke opp gjenstander og klemme barnebarnet sitt. Eksperter forventer at han vil gjøre flere fremskritt i årene som kommer. Dessverre døde Dubernard i juli, men ikke før han ga Gretarssinan et helt nytt liv.
Paleontologer teller 2,5 milliarder T. rexes Roaming the Planet
I år lærte forskerne mye om de enorme skapningene som bebodde jorden for mange millioner år siden. Først ut, dinosaurer. Det fryktinngytende rovdyret Tyrannosaurus Rex streifet rundt i Nord-Amerika fra nesten 70 millioner år tilbake, og nåbiologer har endelig anslått hvor mange: 2,5 milliarder. Skremmende, ikke sant? Hvis det er noe trøst, er det totalen T. rex befolkning spredt over 2,4 millioner år. Så egentlig var det bare rundt 20 000 voksne T. rexes lever på en gang.
Selvfølgelig, den siste generasjonen av T. rex, sammen med hele dinosaurriket, ble utslettet av planeten for rundt 66 millioner år siden av en asteroide. Eller vent, var det en komet? Det erny teori fremsatt av Harvard-astronomer for å forklare den såkalte Chicxulub Impactor, den astronomiske kroppen som skapte et 93 mil bredt og 12 mil dypt krater utenfor kysten av Mexico og teoretisk drepte dinosaurene. I motsetning til den rådende asteroideteorien, tror Harvard-astronomene at en komet fra utkanten av solsystemet vårt ble slått ut av bane av Jupiters gravitasjonsfelt og brøt i biter. Så smalt en spesielt stor del – den eventuelle Chicxulub Impactor – inn i jorden, og skapte stor kaos og utslettet dinoene.
En én million år gammel mammut får DNA-sekvenser
Mer enn 60 millioner år etter dinosaurene levde mammutene store, noe forskerne vet på grunn av den omfattende fossilregistreringen. I år ga slike fossiler en enestående oppdagelse: deneldste eldgamle dyregenom noen gang blitt frisk. Ved å sekvensere DNA fra tre mammuttenner ekstrahert fra den sibirske permafrosten, fastslo forskerne at fossilene var mer enn én million år gamle, og utslettet den tidligere rekorden holdt av en 560 000 til 780 000 år gammelt hestebein. DNA antyder også en egen avstamning, muligens en annen art, av mammut som forskerne ikke var klar over før.
NASA lanserer tidenes kraftigste romteleskop*
En internasjonal begivenhet som har vært flere tiår underveis finner endelig (forhåpentligvis!) sted 24. desember*. Etter flere forsinkelserJames Webb-romteleskopet - det største og mest avanserte vitenskapelige teleskopet i romforskningens historie - skal etter planen sprenges fra Fransk Guyana ombord på Ariane 5-raketten. Det vil ta 30 dager å reise nesten 1 million miles til et stabilt sted i verdensrommet og ytterligere seks måneder å utfolde instrumentene, justere og kalibrere. Når det sporer jordens bane rundt solen de neste tiårene, vil det infrarøde skopet direkte observere deler av universet som tidligere var usynlig, og avmystifiserer dermed opprinnelsen og utviklingen til planeten vår, solsystemet og galaksene utenfor.
Vi lærer å spore globale utbrudd i sanntid
En av de største forskjellene mellom COVID-pandemien og spanskesyken i 1918 er måten vi sporer den på. Det er nesten utenkelig at vi en gang måtte følge døds- og infeksjonsrater med lokal oversikt - og hadde i hovedsak ingen måte å vite om nye virale varianter. Nå, ledet av WHO, har forskere et kolossalt globalt samarbeid for å overvåke spredningen og utviklingen av SARS-CoV-2. Enorme mengder data har blitt samlet inn og delt på tvers av landegrensene, slik at forskere kan få får raskt en idé om hvordan en variant som Omicron sprer seg og påvirker sakstall og sykehusinnleggelser. Vi hadde ikke denne typen teknologi tilgjengelig i begynnelsen av pandemien. Fra april 2021 inneholdt den elektroniske GISAID-databasen bare én million SARS-CoV-2 genomiske sekvenser. Det er etter omtrent 16 måneder med pandemi. Men i løpet av de åtte månedene siden har ytterligere fem millioner sekvenser blitt lagt til. Med andre ord har genomisk sekvensering av SARS-CoV-2 blitt ti ganger raskere siden våren. Denne prestasjonen fremhever at en av vitenskapens største utfordringer ikke er oppdagelse, men deler oppdagelser, og land over hele verden gjør det nå på en måte de aldri har gjort før.
Quantum Computing blir kommersiell
Det som tar dagens beste superdatamaskiner flere dager eller uker å behandle, kvantedatamaskiner kan slå ut i løpet av sekunder. Det er derfor kvanteberegning, som utnytter kvantefysikkens lover for enestående behandlingsevner, regnes allerede som blant de største vitenskapelige gjennombruddene i det 21 århundre. Til slutt skal det revolusjonere produksjon, meteorologi, cybersikkerhet, nasjonalt forsvar og mye mer.
Vel, 2021 ble "etter hvert" nærmere enn noen gang. I november avduket IBM sin127-qubit Eagle, den kraftigste kvanteprosessoren til nå. Så tidligere denne måneden debuterte selskapet Quantinuum verdens første kommersielle produkt bygget fra kvantedatabehandling: en skybasert cybersikkerhetsplattform kaltKvanteopprinnelse. Med verdens beste teknologiselskaper og forskningsinstitusjoner som kjemper for å fremme denne neste generasjonsteknologien, kan du forvente at kvantedatabehandling kommer på listen vår igjen neste år, og det neste, og det neste...
