Uneori trebuie să cauți copacii din pădure. Vestea bună din 2021 a fost ca o mulțime de puieți - copaci mici pierduți în pădurea inflației, a pandemiei și a evenimentelor meteorologice catastrofale. Priviți mai atent și veți găsi numeroase motive pentru a înveseli, descoperiri științifice și progrese care oferă omenirii speranțe sincere spre bunătate.
Cel mai important, 2021 a fost unul dintre cele mai eficiente vaccinuri create vreodată, într-un timp record. Dar acesta este doar începutul. Am asistat la alte descoperiri monstru în biologie, astronomie, medicină, inginerie, computere, genomice și multe alte domenii științifice.
Cu atât de multe progrese uluitoare în 2021, a fost greu să alegem cele mai semnificative - dar am încercat oricum. Iată cele 15 momente preferate despre care merită să le spunem copiilor. Pregătește-te ca mintea ta să fie suflată.
Cel mai rapid lansare de vaccin din istorie
Dezvoltarea, testarea și lansarea vaccinurilor împotriva COVID-19 a fost numită „moonshot” al generației noastre. Ar putea fi o subestimare. Mulțumită cercetătorilor medicali devotați și a zeci de mii de americani obișnuiți care au participat la studiile clinice, Food and Drug Administration (FDA) a acordat autorizația de utilizare de urgență a vaccinurilor Pfizer și Moderna COVID pentru adulți în decembrie anul trecut, urmată de vaccinul cu o singură injecție de la Johnson & Johnson. Februarie. De atunci, vaccinul a devenit disponibil pentru copiii de la 5 ani. Aceasta este o lansare de vaccin disponibilă pentru 94% din populație (până în prezent sunt exceptate sub 5 ani) în puțin peste un an. Anterior, cel mai rapid vaccin care a trecut de la dezvoltare la implementare a fost vaccinul oreionului din anii 1960 – care a durat aproximativ
Membre regenerate? Încercați, un întreg corp
Multe animale pot reface o coadă ruptă sau un picior pierdut de un prădător, dar melcii de mare au cel mai tare truc de regenerare la distanță. Așa cum a descoperit anul acesta un om de știință japonez, aceste creaturi slăbioase se pot decapita intenționat șisă crească un corp complet nou în câteva săptămâni. Capul tăiat supraviețuiește de la sine în timp ce regenerează organele și membrele vitale, probabil datorită capacității vegetale a melcilor de a fotosintetiza din cauza tuturor algelor pe care le mănâncă. Și mai impresionant, corpul aruncat trăiește săptămâni întregi înainte de a muri în cele din urmă. Cercetătorii cred că melcii de mare folosesc această manevră cool pentru a păcăli prădătorii și a scăpa nevătămați sau, eventual, pentru a supraviețui infestărilor cu paraziți din partea inferioară a corpului lor.
Tehnologia interfeței creier-calculator este plină Avatar
Interfețele creier-computer (BCI) sunt promițătoare pentru persoanele cu paralizie, permițându-le să operați membre robotice, scaune cu rotile, tastaturi și alte gadgeturi doar gândindu-vă la mutarea lor corpuri. Dar până acum, BCI-urile au fost în mare parte relegate în setările de cercetare, deoarece au avut nevoie de cabluri voluminoase pentru a conecta capul unei persoane la un computer la un dispozitiv extern.
Nu mai. PrestigioasaBrainGate Echipa de cercetare a conceput primul BCI cu lățime de bandă mare, complet wireless, care transmite semnale cerebrale la fel de rapid și clar ca sistemele cu cablu. Într-un recentstudiu clinic, noul dispozitiv a permis două persoane cu tetraplegie să indice, să facă clic și să tasteze pe o tabletă cu precizie și viteză - nu sunt necesare fire. Sunt necesare mai multe cercetări, dar acesta este un pas major către scoaterea BCI-urilor din laborator și în lumea reală pentru a ajuta persoanele cu paralizie să-și recapete independența.
Adevărul este acolo (acum disponibil în Biblioteca Congresului)
Fascinația nemărginită a americanilor pentru obiectele zburătoare neidentificate a fost în cele din urmă răsfățată în 2021. În ianuarie, prin Legea privind libertatea de informare, site-ul web The Black Vault a postat recent desecretificatul CIA.baza de date cu fiecare observare de OZN raportat de un pilot militar, datând din anii 1980. În același timp, CIAa încărcat zeci de înregistrări a observărilor OZN din anii 1940 până la începutul anilor 1990.
Apoi, în iunie, Pentagonul a emis un mult așteptatraport de nouă pagini rezumă tot ceea ce pretinde că știe despre fenomenele aeriene neidentificate sau UAP-uri, termenul său elegant pentru OZN-uri. Shocker: Guvernul nu știe multe. Raportul afirmă că UAP-urile nu sunt ambarcațiuni militare americane, dar, în rest, joacă destul de mult cartea „neconcludentă”. Dar hei, deși dosarul poate să nu clarifice multe mistere, depozitul masiv de date ar trebui să-i țină captivați pe detectivii de fotolii obsedați de OZN-uri pentru anii următori.
Dezvoltarea creierului copilului primește momentul Moonshot
Aproximativ 90% din dezvoltarea creierului uman are loc până la vârsta de cinci ani. Și deși neurologii au învățat recent multe despre cum și când au loc diverse evoluții, mai ales în uter, există încă o mulțime de ei pe care nu le cunosc, în special despre impactul naturii față de hrăni. Aceste răspunsuri vin acum, datorită celui mai mare și mai cuprinzător studiu de până acum asupra dezvoltării timpurii a creierului, care a început în această toamnă.
PrinStudiu privind dezvoltarea creierului și copilului sănătos, cercetătorii de la nivel național vor urmări un grup divers de 7.500 de gravide și copiii lor pe parcursul următorului deceniu. Folosind evaluări neuroimagistice și psihologice, ei urmăresc să elaboreze arcul „normal” al dezvoltării creierului și să descopere cum pre- și mediile și expunerile postnatale (stresul, statutul socioeconomic, consumul de droguri de către părinți, COVID etc.) îl afectează – precum și modul în care creierul copiilor adapta. Acest studiu istoric are potențialul de a dezvălui misterele predominante despre autism, dislexie și alte preocupări emoționale și comportamentale despre neurodezvoltarea copilăriei.
OMS aprobă primul vaccin împotriva malariei pentru copii
Cu mult înainte de COVID, malaria era – și la momentul publicării, încă este – una dintre cele mai letale boli infecțioase de pe planetă. Acest agent patogen transmis de țânțari ucide o jumătate de milion de oameni anual, predominant în Africa sub-sahariană. Peste jumătate din cazurile de malaria sunt copii sub 5 ani. Acum, după un secol de efort, oamenii de știință au în cele din urmă a dezvoltat un vaccin sigur și eficient împotriva malariei (primul vaccin pentru orice boală parazitară, de altfel), careOrganizația Mondială a Sănătății (OMS) a dat undă verde pentru toți copiii cu risc în octombrie. Presupunând că națiunile acordă prioritate distribuției vaccinurilor, experții estimează că acest progres ar puteaprevine 5,3 milioane de cazuri de malarie și 24.000 de decese în rândul copiilor sub 5 ani în fiecare an.
Cercetătorii vindecă diabetul de tip 1 (la o persoană).
Se estimează că 1,6 milioane de americani trăiesc cu diabet zaharat de tip 1 (denumit în continuare diabet juvenil), inclusiv 200.000 de copii și adulți sub 20 de ani. Fără nici un tratament cunoscut, această boală autoimună care pune viața în pericol, în care pancreasul încetează să producă insulină pentru a controla glicemia, necesită aproape întotdeauna un management intens 24/7.
Asta poate fi pe cale să se schimbe. Spre șocul și exaltarea experților în diabet, un tratament experimental livrat într-un studiu clinic în curs de desfășurare a părutvindeca un bărbat de 64 de ani de diabet de tip 1, care ar fi o premieră mondială. După ce a primit perfuzii de celule producătoare de insulină crescute din celule stem, corpul omului produce acum insulina de la sine, oferindu-i „o viață cu totul nouă”, așa cum le-a spus el. New York Times.
Deoarece această descoperire face parte dintr-un studiu de cinci ani care a implicat alți 16 participanți, este încă prea devreme să spunem cu certitudine dacă tratamentul este eficient și sigur pe termen lung. Dar este cea mai promițătoare dezvoltare pe care a văzut-o lumea în ceea ce privește vindecarea diabetului de tip 1 – și suficient de probabil pentru a face un părinte sau un copil care trăiește cu tipul 1 să facă roți de căruță.
Pe Marte, NASA strânge pietre – și apoi zboară un elicopter înnebunit
În februarie, la aproape șapte luni după lansarea de pe Pământ, roverul extrem de sofisticat Perseverance al NASAaterizat pe Marte. Vehiculul va petrece aproape doi ani pe planeta roșie, cercetând peisajul, căutând dovezi ale vieții marțiane din trecut și colectând mostre geologice pentru a le aduce înapoi pe Pământ. Apoi, în aprilie, elicopterul Ingenuity Mars de la NASA, alimentat cu energie solară, a devenit primul avion care a realizat unzbor controlat pe o altă planetă. Până pe 8 decembrie, Ingenuity a înregistrat 17 zboruri de succes.
Oamenii de știință descoperă 301 de planete noi
Marte nu a fost singurul corp ceresc care a făcut știri în 2021. În noiembrie, oamenii de știință de la NASA au validat existența301 noi exoplanete — planete care orbitează în jurul altor stele decât Soarele — ducând numărul total de exoplanete la 4.870. Frenezia de validare vine datorită noii tehnologii de învățare profundă ExoMiner a NASA, care evaluează datele colectate de nava spațială Kepler pentru a distinge exoplanetele legitime de falsurile convingătoare.
Una dintre cele mai mari diferențe dintre pandemia de COVID și cea a gripei spaniole din 1918 (ultima pandemie globală) este modul în care o urmărim. Este aproape de neimaginat că odată a trebuit să urmărim ratele de deces și infecții în funcție de numărul local - și, în esență, nu aveam de unde să știm despre noile variante virale. Acum, conduși de OMS, oamenii de știință au o colaborare globală colosală pentru a monitoriza răspândirea și evoluția SARS-CoV-2. Cantități uriașe de date au fost colectate și partajate peste granițe în timp real, permițând cercetătorilor să obțină obțineți rapid o idee despre modul în care o variantă precum Delta sau Omicron se răspândește și afectează numărul de cazuri și internari. Nu aveam acest tip de tehnologie disponibilă la începutul pandemiei. În aprilie 2021, baza de date online GISAID conținea doar un milion de secvențe genomice SARS-CoV-2. Opt luni mai târziu, au fost adăugate alte cinci milioane de secvențe. Cu alte cuvinte, secvențierea genomică a SARS-CoV-2 a devenit de zece ori mai rapidă din primăvară. Această realizare subliniază că una dintre cele mai mari provocări ale științei nu este descoperirea, ci împărtășind descoperiri, iar țările din întreaga lume fac acum asta într-un mod în care nu au făcut-o niciodată inainte de.
Panourile solare devin mai ieftine, mai bune, mai rapide, mai puternice
În condițiile în care costul mediu al unui panou solar scade cu 90% între 2010 și 2020, generarea energiei direct de la soare este din ce în ce mai ieftină. Este o veste grozavă, deoarece ajută la îndepărtarea dependenței noastre de combustibilii fosili, care contribuie la schimbările climatice. În mod frustrant, totuși, panourile solare nu au devenit mult mai eficiente în ultimii ani, ceea ce a împiedicat adoptarea pe scară largă a acestei forme de energie curată.
Pentru a rezolva această problemă, inginerii au căutat materiale alternative care să poată depăși siliciul standard utilizat în panourile solare și să fie în continuare ieftine. Au avut mari speranțe pentru perovskiți, materiale subțiri din punct de vedere atomic, care transformă lumina solară în energie foarte eficient. Singura problema? Razele ultraviolete și umezeala distrug perovskiții în cel mai scurt timp, reducându-le utilitatea.
Dar în acest an, inginerii de la Universitatea Rice au dezvoltat și testat rutiercelule solare formate din perovskiți bidimensionali. Invenția lor funcționează mult mai bine decât modelele anterioare și rezistă la elemente. Trucul cu perovskiții 2D, au descoperit cercetătorii, este că lumina soarelui contractează spațiile dintre straturile atomice pentru a crește eficiența cu până la 18% - un salt uriaș înainte în acest domeniu. Cu companiile solare din întreaga lume care lucrează pentru a comercializa celule solare perovskite, această descoperire ar trebui să accelereze în cele din urmă conversia societății la energie solară.
Chirurgii efectuează primul transplant de braț și umăr cu succes
În ianuarie, Jean-Michel Dubernard, MD, același chirurg care a efectuat prima mână, mână dublă și transplanturi parțiale de față, au realizat încă o performanță istorică: primul braț și umăr dublu din lume transplant. Operația, efectuată în Franța, a fost un succes răsunător. Beneficiarul, Felix Gretarsson, islandezul de 49 de ani, care și-a pierdut ambele brațe într-un accident electric în 1998, și-a câștigat în mod constant mobilitate de-a lungul anului, înregistrându-și progresul peInstagram. Acum își poate flexa bicepșii, ridica obiecte și își poate îmbrățișa nepoata. Experții se așteaptă că el va face mai multe progrese în următorii ani. Din păcate, Dubernard a murit în iulie, dar nu înainte de a-i da lui Gretarssinan o viață complet nouă.
Paleontologii numără 2,5 Miliard T. rex Roaming the Planet
Anul acesta, oamenii de știință au învățat multe despre creaturile masive care au locuit Pământul cu multe milioane de ani în urmă. În primul rând, dinozaurii. Înfricoșătorul prădător Tyrannosaurus rex a cutreierat America de Nord cu aproape 70 de milioane de ani în urmă și acumbiologii au estimat în sfârșit câți: 2,5 miliarde. Înspăimântător, nu? Dacă este vreun confort, acesta este totalul T. rex populația răspândită pe o perioadă de 2,4 milioane de ani. Deci, într-adevăr, erau doar aproximativ 20.000 de adulți T. rex trăind la un moment dat.
Desigur, acea ultimă generație de T. rex, împreună cu întregul regat dinozaur, au fost șters de pe planetă în urmă cu aproximativ 66 de milioane de ani de un asteroid. Sau stai, a fost o cometă? Asta esteo nouă teorie prezentată de astronomii de la Harvard pentru a explica așa-numitul Impactor Chicxulub, corpul astronomic care a creat un crater de 93 de mile lățime și 12 mile adâncime în largul coastei Mexicului și, teoretic, a ucis dinozaurii. Contracarând teoria predominantă a asteroizilor, astronomii de la Harvard cred că o cometă de la marginile sistemului nostru solar a fost aruncată de pe orbită de câmpul gravitațional al lui Jupiter și s-a spart în bucăți. Apoi, o bucată deosebit de mare - eventualul Impactor Chicxulub - s-a izbit de Pământ, făcând ravagii majore și ștergând dinosaurii.
Un mamut de un milion de ani își face secvențierea ADN-ului
La mai bine de 60 de milioane de ani după dinozauri, mamuții trăiau mari, ceea ce cercetătorii știu din cauza înregistrărilor fosile extinse. Anul acesta, astfel de fosile au adus o descoperire fără precedent: thecel mai vechi genom animal antic recuperat vreodată. În secvențierea ADN-ului din trei dinți de mamut extrași din permafrostul siberian, oamenii de știință au stabilit că fosilele aveau mai mult de un milion de ani, eliminând recordul anterior deținut de un Os picior de cal vechi de 560.000 până la 780.000 de ani. ADN-ul sugerează, de asemenea, o descendență separată, posibil o specie diferită, de mamut de care oamenii de știință nu erau conștienți înainte.
NASA lansează cel mai puternic telescop spațial vreodată*
Un eveniment internațional care s-a pregătit de zeci de ani se va întâmpla în sfârșit (sperăm!) pe 24 decembrie*. După mai multe întârzieri,Telescopul spațial James Webb — cel mai mare și cel mai avansat telescop științific din istoria explorării spațiului — este programat să decoleze din Guyana Franceză la bordul rachetei Ariane 5. Va dura 30 de zile pentru a călători aproape 1 milion de mile până la un loc stabil în spațiu și încă șase luni pentru a-și desfășura instrumentele, alinierea și calibrarea. Pe măsură ce urmărește orbita Pământului în jurul Soarelui în următoarele câteva decenii, luneta în infraroșu va observa direct părți ale univers nevăzut anterior, demistificând astfel originea și evoluția planetei noastre, a sistemului solar și a galaxiilor de dincolo.
Învățăm să urmărim focarele globale în timp real
Una dintre cele mai mari diferențe dintre pandemia de COVID și cea a gripei spaniole din 1918 este modul în care o urmărim. Este aproape de neimaginat că odată a trebuit să urmărim ratele de deces și infecții în funcție de numărul local - și, în esență, nu aveam de unde să știm despre noile variante virale. Acum, conduși de OMS, oamenii de știință au o colaborare globală colosală pentru a monitoriza răspândirea și evoluția SARS-CoV-2. Cantități uriașe de date au fost colectate și partajate peste granițe, permițând cercetătorilor să obțină obțineți rapid o idee despre modul în care o variantă precum Omicron se răspândește și afectează numărul de cazuri și internari. Nu aveam acest tip de tehnologie disponibilă la începutul pandemiei. Din aprilie 2021, baza de date online GISAID conținea doar un milion de secvențe genomice SARS-CoV-2. Asta după aproximativ 16 luni de pandemie. Dar, în cele opt luni de după, s-au adăugat alte cinci milioane de secvențe. Cu alte cuvinte, secvențierea genomică a SARS-CoV-2 a devenit de zece ori mai rapidă din primăvară. Această realizare subliniază că una dintre cele mai mari provocări ale științei nu este descoperirea, ci împărtășind descoperiri, iar țările din întreaga lume fac acum asta într-un mod în care nu au făcut-o niciodată inainte de.
Calcularea cuantică devine comercială
Procesarea celor mai bune supercomputere de astăzi necesită câteva zile sau săptămâni, computerele cuantice se pot epuiza în câteva secunde. De aceea, calculul cuantic, care folosește legile fizicii cuantice pentru o activitate fără precedent. capabilități de procesare, este deja considerată printre cele mai mari descoperiri științifice ale secolului 21 secol. În cele din urmă, ar trebui să revoluționeze producția, meteorologia, securitatea cibernetică, apărarea națională și multe altele.
Ei bine, 2021 a făcut „în cele din urmă” mai aproape ca niciodată. În noiembrie, IBM și-a dezvăluitVultur de 127 de qubit, cel mai puternic procesor cuantic de până acum. Apoi, la începutul acestei luni, compania Quantinuum a debutat primul produs comercial din lume construit din calculul cuantic: o platformă de securitate cibernetică bazată pe cloud numităOriginea cuantică. Cu cele mai bune companii tehnologice și instituții de cercetare din lume care se luptă pentru a avansa această tehnologie de ultimă generație, așteptați-vă ca calculul cuantic să figureze din nou pe listă anul viitor, și următorul și următorul...
