Иногда приходится искать деревья в лесу. Хорошая новость 2021 года была подобна множеству саженцев - маленьких деревца, затерянных в лесу инфляции, пандемии и катастрофических погодных явлений. Присмотритесь, и вы найдете множество причин для радости, научные открытия и достижения, которые вселяют искреннюю надежду на человечество.
В частности, в 2021 году в рекордно короткие сроки была создана одна из самых эффективных вакцин из когда-либо созданных. Но это только начало. Мы стали свидетелями других прорывов в области биологии, астрономии, медицины, инженерии, вычислений, геномики и многих других научных областях.
С таким количеством поразительных достижений в 2021 году было сложно выбрать наиболее значимые, но мы все равно пытались. Вот 15 наших любимых моментов, о которых стоит рассказать детям. Приготовьтесь к тому, что ваш разум взорвется.
Самое быстрое внедрение вакцины в истории
Разработка, тестирование и внедрение вакцин против COVID были названы шедевром нашего поколения. Это может быть преуменьшение. Благодаря преданным медицинским исследователям и десяткам тысяч обычных американцев, принимавших участие в клинических испытаниях, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) в декабре прошлого года предоставила компаниям Pfizer и Moderna разрешение на использование вакцин COVID для взрослых в чрезвычайных ситуациях, а в этом году - одноразовую вакцину Johnson & Johnson. Февраль. С тех пор вакцина стала доступна для детей в возрасте от 5 лет. Это развертывание вакцины, доступное для 94 процентов населения (за исключением детей до 5 лет) чуть более чем за год. Раньше самой быстрой вакциной, которая переходила от разработки к развертыванию, была вакцина против эпидемического паротита в 1960-х гг.
Регенерированные конечности? Попробуйте все тело
Многие животные могут отращивать оторванный хвост или ногу, потерянную хищником, но у морских слизней самый крутой трюк регенерации при дальнем броске. Как в этом году обнаружил японский ученый, эти слизистые существа могут специально обезглавить себя ивырасти совершенно новое тело в течение нескольких недель. Отрубленная голова выживает сама по себе, пока регенерирует жизненно важные органы и конечности, вероятно, из-за растительной способности слизней к фотосинтезу из-за всех водорослей, которые они едят. Еще более впечатляюще то, что выброшенное тело живет неделями, прежде чем в конце концов погибнет. Исследователи считают, что морские слизни используют этот крутой маневр, чтобы обмануть хищников и спастись невредимым, или, возможно, выжить после заражения паразитами нижней части своего тела.
Технология интерфейса мозг-компьютер идет полным ходом Аватар
Интерфейсы мозг-компьютер (BCI) открывают большие перспективы для людей с параличом, позволяя им управлять конечностями роботов, инвалидными колясками, клавиатурами и другими гаджетами, просто думая о перемещении их тела. Но до сих пор BCI в основном использовались в исследовательских целях, поскольку для подключения головы человека к компьютеру и внешнему устройству требовались громоздкие кабели.
Уже нет. ПрестижныйBrainGate Исследовательская группа разработала первый в мире полностью беспроводной интерфейс BCI с высокой пропускной способностью, который передает сигналы мозга так же быстро и четко, как и кабельные системы. В недавнемклиническое испытание, новое устройство позволило двум людям с тетраплегией указывать, щелкать и печатать на планшете с точностью и скоростью - никаких проводов не требуется. Требуются дополнительные исследования, но это важный шаг к тому, чтобы вывести BCI из лаборатории в реальный мир, чтобы помочь парализованным людям восстановить независимость.
Правда там (теперь доступна в Библиотеке Конгресса)
Безграничное увлечение американцев неопознанными летающими объектами наконец было удовлетворено в 2021 году. В январе в соответствии с Законом о свободе информации веб-сайт Black Vault разместил недавно рассекреченные ЦРУбаза данных о каждом наблюдении НЛО сообщил военный летчик, начиная с 1980-х годов. По совместительству ЦРУзагрузили десятки записей наблюдений НЛО с 1940-х до начала 1990-х годов.
Затем, в июне, Пентагон издал долгожданныйотчет на девяти страницах суммируя все, что он утверждает, что знает о неопознанных воздушных явлениях, или UAP, его причудливый термин для НЛО. Шокер: Правительству мало что известно. В отчете действительно утверждается, что UAP не являются военным кораблем США, но в остальном это в значительной степени играет «неубедительную» карту. Но послушайте, хотя досье может и не раскрыть многие загадки, огромная свалка данных должна удерживать одержимых НЛО детективов в креслах на долгие годы.
Развитие детского мозга достигает своего апогея
Около 90 процентов человеческого мозга происходит к пяти годам. И хотя нейробиологи в последнее время многое узнали о том, как и когда происходят различные события, особенно в утробе матери, они еще многого не знают, особенно о влиянии природы на воспитывать. Эти ответы теперь приходят благодаря крупнейшему и наиболее всестороннему исследованию раннего развития мозга, которое началось этой осенью.
СквозьЗДОРОВЫЙ мозг и исследование развития ребенка, исследователи по всей стране будут отслеживать разнообразную группу из 7 500 беременных и их детей в течение следующего десятилетия. Используя нейровизуализацию и психологическую оценку, они стремятся наметить «нормальную» дугу развития мозга и выяснить, как пре- и послеродовая среда и воздействия (стресс, социально-экономический статус, употребление наркотиков родителями, COVID и т. д.) влияют на него, а также на то, как детский мозг адаптироваться. Это историческое исследование может раскрыть преобладающие загадки об аутизме, дислексии и других проблемах нервного развития в детстве, эмоциональных и поведенческих проблемах.
ВОЗ утверждает первую вакцину против малярии для детей
Задолго до COVID малярия была - и на момент публикации остается - одним из самых смертоносных инфекционных заболеваний на планете. Этот переносимый комарами патоген ежегодно убивает полмиллиона человек, преимущественно в странах Африки к югу от Сахары. Более половины этих смертей от малярии приходится на детей в возрасте до 5 лет. Теперь, после столетия усилий, ученые выяснили, что наконец-то разработали безопасную и эффективную вакцину от малярии (кстати, первую вакцину от любого паразитарного заболевания), которыйВсемирная организация здравоохранения (ВОЗ) получила зеленый свет для всех детей из группы риска в октябре. Если предположить, что распространение вакцин отдается приоритетам стран, по оценкам экспертов, этот прорыв можетпредотвратить 5,3 миллиона случаев малярии и 24 000 смертей среди детей в возрасте до 5 лет каждый год.
Исследователи излечивают диабет 1 типа (у одного человека)
По оценкам, 1,6 миллиона американцев живут с диабетом 1 типа (он же юношеский диабет), в том числе 200 000 детей и взрослых в возрасте до 20 лет. Без известного лечения это опасное для жизни аутоиммунное заболевание, при котором поджелудочная железа перестает вырабатывать инсулин для контроля уровня сахара в крови, почти всегда требует интенсивного круглосуточного лечения.
Это может скоро измениться. К шоку и восторгу специалистов по диабету, экспериментальное лечение, проведенное в рамках продолжающегося клинического испытания, казалось,вылечить 64-летнего мужчину от диабета 1 типа, который будет первым в мире. После инфузии инсулин-продуцирующих клеток, выращенных из стволовых клеток, организм мужчины теперь вырабатывает инсулин самостоятельно, давая ему «совершенно новую жизнь», как он сказал Газета "Нью-Йорк Таймс.
Поскольку это открытие является частью пятилетнего исследования с участием 16 других участников, еще слишком рано говорить с уверенностью, будет ли лечение эффективным и безопасным в долгосрочной перспективе. Но это самая многообещающая разработка, которую когда-либо видел мир в отношении лечения диабета 1 типа, и вполне вероятно, что родители или ребенок, живущие с типом 1, покрутятся колесами.
На Марсе НАСА собирает камни, а затем запускает долбанный вертолет
В феврале, почти через семь месяцев после запуска с Земли, сложнейший марсоход НАСА Perseveranceприземлился на Марсе. Транспортное средство проведет почти два года на красной планете, исследуя ландшафт, ища свидетельства прошлой марсианской жизни и собирая геологические образцы, чтобы вернуть их на Землю. Затем, в апреле, вертолет Ingenuity Mars на солнечных батареях НАСА стал первым в истории самолетом, который сделалуправляемый полет на другую планету. К 8 декабря Ingenuity совершила 17 успешных полетов.
Ученые обнаружили 301 новую планету
Марс был не единственным небесным телом, о котором писали новости в 2021 году. В ноябре ученые НАСА подтвердили существование301 новая экзопланета - планеты, вращающиеся вокруг звезд, отличных от Солнца, в результате чего общее количество экзопланет достигло 4870. Безумие проверки происходит благодаря новой технологии глубокого обучения НАСА ExoMiner, которая оценивает данные, собранные космическим кораблем Kepler, чтобы отличить настоящие экзопланеты от убедительных подделок.
Одно из самых больших различий между пандемией COVID и пандемией испанского гриппа 1918 года (последней глобальной пандемией) заключается в том, как мы ее отслеживаем. Почти невозможно представить, что когда-то нам приходилось следить за уровнем смертности и инфицирования по местным подсчетам - и практически не было возможности узнать о новых вирусных вариантах. Теперь под руководством ВОЗ ученые ведут колоссальное глобальное сотрудничество по мониторингу распространения и эволюции SARS-CoV-2. Огромные объемы данных были собраны и переданы через границы в режиме реального времени, что позволяет исследователям получать быстро получить представление о том, как такие варианты, как Delta или Omicron, распространяются и влияют на количество случаев и госпитализации. В начале пандемии у нас не было такой технологии. По состоянию на апрель 2021 года онлайн-база данных GISAID содержала всего один миллион геномных последовательностей SARS-CoV-2. Восемь месяцев спустя были добавлены еще пять миллионов последовательностей. Другими словами, с весны геномное секвенирование SARS-CoV-2 стало в десять раз быстрее. Это достижение подчеркивает, что одна из самых больших проблем науки - не открытие, а делятся открытиями, и страны по всему миру теперь делают это так, как никогда раньше до.
Солнечные батареи становятся дешевле, лучше, быстрее и сильнее
Средняя стоимость солнечной панели упала на 90 процентов в период с 2010 по 2020 год, поэтому производство энергии напрямую от солнца становится все дешевле и дешевле. Это отличная новость, поскольку она помогает нам отказаться от ископаемого топлива, которое является одним из основных факторов изменения климата. Однако, к сожалению, солнечные панели не стали намного более эффективными в последние годы, что препятствует широкому распространению этой формы чистой энергии.
Чтобы решить эту проблему, инженеры искали альтернативные материалы, которые могли бы превзойти стандартный кремний, используемый в солнечных панелях, и при этом быть недорогими. Они возлагали большие надежды на перовскиты, атомарно тонкие решетчатые материалы, которые очень эффективно преобразуют солнечный свет в энергию. Единственная проблема? Ультрафиолетовые лучи и влага разрушают перовскиты в мгновение ока, теряя их полезность.
Но в этом году инженеры Университета Райса разработали и протестировалисолнечные элементы из двумерных перовскитов. Их изобретение работает намного лучше, чем более ранние модели. и выдерживает стихии. Исследователи обнаружили, что хитрость с двумерными перовскитами заключается в том, что солнечный свет сокращает пространство между атомными слоями, повышая эффективность до 18 процентов - огромный шаг вперед в этой области. Поскольку солнечные компании по всему миру работают над коммерциализацией перовскитных солнечных элементов, этот прорыв должен в конечном итоге ускорить переход общества на солнечную энергию.
Хирурги осуществили первую успешную пересадку руки и плеча
В январе Жан-Мишель Дюбернар, доктор медицины, тот же хирург, который впервые в истории выполнил ручную, двуручную и частичная пересадка лица - еще один исторический подвиг: первая в мире двойная рука и плечо пересадка. Операция, проведенная во Франции, имела оглушительный успех. Получатель, 49-летний Феликс Гретарссон из Исландии, потерявший обе руки в результате электротравмы в 1998 году, в течение года неуклонно приобретал подвижность, что свидетельствует о его прогрессе.Instagram. Теперь он может сгибать бицепсы, поднимать предметы и обнимать внучку. Эксперты ожидают, что в ближайшие годы он добьется большего. К сожалению, Дюбернар умер в июле, но не раньше, чем подарил Гретарссинану совершенно новую жизнь.
Палеонтологи считают 2,5 Миллиард Т. rexes, бродя по планете
В этом году ученые узнали много нового о гигантских существах, населявших Землю много миллионов лет назад. Во-первых, динозавры. Грозный хищник тиранозавр Рекс бродил по Северной Америке почти 70 миллионов лет назад, а теперьбиологи наконец подсчитали, сколько: 2,5 миллиарда. Ужасно, правда? Если это хоть как-то утешает, вот и все Т. рекс население распространялось более 2,4 миллиона лет. Так что на самом деле взрослых было всего около 20000 человек. Т. рексы живущие в одно время.
Конечно, последнее поколение Т. рексвместе со всем царством динозавров было стёрто с нашей планеты около 66 миллионов лет назад астероидом. Или подождите, это была комета? Этоновая теория, выдвинутая астрономами Гарварда чтобы объяснить так называемый Chicxulub Impactor, астрономическое тело, которое создало кратер шириной 93 мили и глубиной 12 миль у побережья Мексики и, теоретически, убило динозавров. Противодействуя преобладающей теории астероидов, астрономы из Гарварда полагают, что комета на окраинах нашей Солнечной системы была сбита с орбиты гравитационным полем Юпитера и распалась на куски. Затем особенно большой кусок - в конечном итоге Chicxulub Impactor - врезался в Землю, вызвав серьезный хаос и уничтожив динозавров.
ДНК мамонта, которому миллион лет, секвенировали
Спустя более 60 миллионов лет после появления динозавров, мамонты жили крупно, что известно исследователям благодаря обширной летописи окаменелостей. В этом году такие окаменелости сделали беспрецедентное открытие:древнейший геном древних животных когда-либо восстанавливался. При секвенировании ДНК трех зубов мамонта, извлеченных из сибирской вечной мерзлоты, ученые определили, что возраст окаменелостей превышает один миллион лет, что аннулирует предыдущий рекорд, принадлежащий исследователю. Кость конской ноги возрастом от 560 000 до 780 000 лет. ДНК также предполагает наличие отдельной линии, возможно, другого вида мамонта, о которой ученые не знали раньше.
НАСА запускает самый мощный космический телескоп в истории *
Международное событие, на создание которого ушли десятилетия, наконец (надеюсь!) Состоится 24 декабря *. После нескольких задержекКосмический телескоп Джеймса Уэбба - самый большой и самый совершенный научный телескоп в истории освоения космоса - планируется запустить из Французской Гвианы на борту ракеты Ariane 5. Потребуется 30 дней, чтобы добраться до стабильного места в космосе почти на миллион миль, и еще шесть месяцев, чтобы развернуть его инструменты, выровнять и откалибровать. Поскольку он отслеживает орбиту Земли вокруг Солнца в течение следующих нескольких десятилетий, инфракрасный телескоп будет непосредственно наблюдать за частями Солнца. Вселенная прежде невидима, тем самым демистифицируя происхождение и эволюцию нашей планеты, Солнечной системы и галактик за ее пределами.
Мы учимся отслеживать глобальные вспышки в режиме реального времени
Одно из самых больших различий между пандемией COVID и пандемией испанского гриппа 1918 года заключается в том, как мы ее отслеживаем. Почти невозможно представить, что когда-то нам приходилось следить за уровнем смертности и инфицирования по местным подсчетам - и практически не было возможности узнать о новых вирусных вариантах. Теперь под руководством ВОЗ ученые ведут колоссальное глобальное сотрудничество по мониторингу распространения и эволюции SARS-CoV-2. Были собраны огромные объемы данных и переданы через границы, что позволило исследователям получить быстро получить представление о том, как такой вариант, как Омикрон, распространяется и влияет на количество случаев и госпитализации. В начале пандемии у нас не было такой технологии. По состоянию на апрель 2021 г. онлайн-база данных GISAID содержала только один миллион геномных последовательностей SARS-CoV-2. Это примерно через 16 месяцев пандемии. Но за восемь месяцев, прошедших с тех пор, было добавлено еще пять миллионов последовательностей. Другими словами, с весны геномное секвенирование SARS-CoV-2 стало в десять раз быстрее. Это достижение подчеркивает, что одна из самых больших проблем науки - не открытие, а делятся открытиями, и страны по всему миру теперь делают это так, как никогда раньше до.
Квантовые вычисления становятся коммерческими
То, что на обработке лучших современных суперкомпьютеров занимает несколько дней или недель, квантовые компьютеры могут вывести из строя за секунды. Вот почему квантовые вычисления, которые используют законы квантовой физики для беспрецедентных возможности обработки, уже считается одним из крупнейших научных открытий 21-го века. век. В конечном итоге он должен произвести революцию в производстве, метеорологии, кибербезопасности, национальной обороне и многом другом.
Что ж, 2021 год сделал «в конце концов» ближе, чем когда-либо. В ноябре IBM представила свой127-кубитовый орел, самый мощный на данный момент квантовый процессор. Затем в начале этого месяца компания Quantinuum представила первый в мире коммерческий продукт, созданный на основе квантовых вычислений: облачную платформу кибербезопасности под названиемКвантовое происхождение. Поскольку ведущие мировые технологические компании и исследовательские институты стремятся продвигать эту технологию следующего поколения, ожидайте, что квантовые вычисления снова войдут в наш список в следующем году, и в следующем, и в следующем...
