Včasih moraš iskati drevesa v gozdu. Dobra novica leta 2021 je bila kot množica sadik - majhna drevesa, izgubljena v gozdu inflacije, pandemije in katastrofalnih vremenskih dogodkov. Poglejte bližje in našli boste številne razloge za navijanje, znanstvena odkritja in napredek, ki dajejo človeštvu pošteno upanje.
Najpomembneje je, da je bilo leta 2021 eno najučinkovitejših cepiv, kar jih je bilo kdaj ustvarjenih, v rekordnem času. Ampak to je šele začetek. Bili smo priča drugim pošastnim prebojom na področju biologije, astronomije, medicine, inženiringa, računalništva, genomike in mnogih drugih znanstvenih področij.
Ob toliko osupljivih napredkih v letu 2021 je bilo težko izbrati najpomembnejšega - a smo vseeno poskusili. Tukaj je naših najljubših 15 trenutkov, o katerih je vredno povedati otrokom. Pripravite se na to, da vam bo zadelo um.
Najhitrejša uvedba cepiva v zgodovini
Razvoj, testiranje in uvedba cepiv proti COVID-u so poimenovali luna naše generacije. To je lahko podcenjevanje. Zahvaljujoč predanim medicinskim raziskovalcem in več deset tisoč vsakodnevnim Američanom, ki so sodelovali v kliničnih preskušanjih, Uprava za hrano in zdravila (FDA) decembra lani podelil dovoljenje za uporabo v nujnih primerih za cepiva Pfizer in Moderna COVID za odrasle, temu pa je sledilo cepivo Johnson & Johnson za enkratno uporabo. februarja. Od takrat je cepivo postalo na voljo za otroke, stare od 5 let. To je uvedba cepiva, ki je na voljo 94 odstotkom prebivalstva (do 5 let so doslej izvzeti) v nekaj več kot enem letu. Prej je bilo najhitrejše cepivo, ki je šlo od razvoja do uvedbe, cepivo proti mumpsu v šestdesetih letih prejšnjega stoletja – ki je trajalo približno
Regenerirani udi? Poskusite, celotno telo
Številnim živalim lahko znova zraste odtrgan rep ali noga, ki jo plenilec izgubi, vendar imajo morski polži najbolj kul regeneracijski trik z daleč. Kot je letos odkril japonski znanstvenik, si lahko ta sluzasta bitja namenoma odrežejo glavo inzraste popolnoma novo telo v tednih. Odrezana glava preživi sama, medtem ko obnavlja vitalne organe in okončine, verjetno zaradi rastlinske sposobnosti polžev, da fotosintetizirajo zaradi vseh alg, ki jih jedo. Še bolj impresivno je, da zavrženo telo živi tedne, preden na koncu umre. Raziskovalci menijo, da morski polži uporabljajo ta kul manever, da zavedejo plenilce in pobegnejo nepoškodovani ali morda da preživijo infestacije s paraziti v spodnjem delu telesa.
Tehnologija vmesnika možgani in računalnik je polna Avatar
Vmesniki možgani-računalniški vmesniki (BCI) veliko obetajo ljudem s paralizo, kar jim omogoča upravljajte robotske okončine, invalidske vozičke, tipkovnice in druge pripomočke samo tako, da razmišljate o premikanju njihovih telesa. Toda doslej so bili BCI-ji večinoma potisnjeni v raziskovalne nastavitve, saj so zahtevali obsežne kable za povezavo glave osebe z računalnikom in zunanjo napravo.
Ne več. PrestižnaBrainGate Raziskovalna skupina je zasnovala prvo širokopasovno, popolnoma brezžično BCI na svetu, ki prenaša možganske signale tako hitro in jasno kot kabelski sistemi. V nedavnemklinično preskušanje, je nova naprava omogočila dvema osebama s tetraplegijo, da sta natančno in hitro kazala, klikala in tipkala na tablici – brez žic. Potrebnih je več raziskav, vendar je to velik korak k odstranitvi BCI iz laboratorija v resnični svet, da bi ljudem s paralizo pomagali ponovno pridobiti neodvisnost.
Resnica je tam zunaj (zdaj na voljo v Kongresni knjižnici)
Brezmejno navdušenje Američanov nad neznanimi letečimi predmeti se je končno prepustilo leta 2021. Januarja je na podlagi zakona o svobodi obveščanja spletna stran The Black Vault objavila nedavno razkrito CIA-inobazo podatkov o vsakem opazovanju NLP-jev poročal vojaški pilot, ki sega v osemdeseta leta 20. stoletja. Hkrati CIAnaložili na desetine zapisov opazovanj NLP-jev od 1940-ih do zgodnjih 1990-ih.
Potem, junija, je Pentagon izdal dolgo pričakovanoporočilo na devetih straneh povzema vse, kar trdi, da ve o neidentificiranih zračnih pojavih ali UAP-jih, njegovem modnem izrazu za NLP-je. Šoker: Vlada ne ve veliko. Poročilo trdi, da UAP niso ameriška vojaška plovila, sicer pa precej igra na "neprepričljivo" karto. Ampak hej, čeprav dokumentacija morda ne bo razjasnila številnih skrivnosti, bi moralo množično odlagališče podatkov očarati detektive iz naslanjačev, obsedene z NLP, še leta.
Razvoj otroških možganov dobi svoj Moonshot trenutek
Približno 90 odstotkov razvoja človeških možganov se zgodi do petega leta starosti. In čeprav so nevroznanstveniki pred kratkim izvedeli veliko o tem, kako in kdaj se pojavijo različni dogodki, še posebej v maternici še vedno veliko ne vedo, zlasti o vplivih narave na negovati. Ti odgovori zdaj prihajajo z dovoljenjem največjega, najbolj obsežnega preskušanja o zgodnjem razvoju možganov doslej, ki se je začela to jesen.
SkoziŠtudija o zdravih možganih in otrokovem razvoju, bodo raziskovalci po vsej državi v naslednjem desetletju spremljali raznoliko skupino 7.500 nosečnic in njihovih otrok. Z uporabo nevroslikovanja in psiholoških ocen želijo začrtati »normalni« lok razvoja možganov in odkriti, kako pred- in poporodna okolja in izpostavljenost (stres, socialno-ekonomski status, uporaba drog staršev, COVID, itd.) vplivajo na to – pa tudi na to, kako otroški možgani prilagoditi. Ta zgodovinska študija lahko razkrije prevladujoče skrivnosti o avtizmu, disleksiji in drugih otroških nevrorazvojih, čustvenih in vedenjskih težavah.
WHO odobrila prvo cepivo proti malariji za otroke
Dolgo pred COVID-om je bila malarija – in v času objave je še vedno – ena najbolj smrtonosnih nalezljivih bolezni na planetu. Ta patogen, ki ga prenašajo komarji, letno ubije pol milijona ljudi, predvsem v podsaharski Afriki. Več kot polovica teh smrti zaradi malarije so otroci, mlajši od 5 let, zdaj, po stoletju truda, so znanstveniki končno razvili varno, učinkovito cepivo proti malariji (mimogrede prvo cepivo za katero koli parazitsko bolezen), ki jeSvetovna zdravstvena organizacija (WHO) je dala zeleno luč oktobra za vse ogrožene otroke. Ob predpostavki, da bodo države dale prednost distribuciji cepiva, strokovnjaki ocenjujejo, da bi ta preboj lahkopreprečiti 5,3 milijona primerov malarije in 24.000 smrti med otroki, mlajšimi od 5 let, vsako leto.
Raziskovalci zdravijo (enoosebno) sladkorno bolezen tipa 1
Ocenjuje se, da 1,6 milijona Američanov živi s sladkorno boleznijo tipa 1 (tudi mladoletna sladkorna bolezen), vključno z 200.000 otroki in odraslimi, mlajšimi od 20 let. Ker ni znanega zdravila, ta življenjsko nevarna avtoimunska bolezen, pri kateri trebušna slinavka preneha proizvajati inzulin za nadzor krvnega sladkorja, skoraj vedno zahteva intenzivno 24/7 obvladovanje.
Morda se bo to spremenilo. Na šok in navdušenje strokovnjakov za sladkorno bolezen se je pokazalo, da je eksperimentalno zdravljenje, izvedeno v tekočem kliničnem preskušanju,ozdravi 64-letnega moškega s sladkorno boleznijo tipa 1, kar bi bilo prvo na svetu. Po prejemu infuzij celic, ki proizvajajo inzulin, vzgojenih iz izvornih celic, moško telo zdaj samo proizvaja inzulin, kar mu daje »popolnoma novo življenje«, kot je povedal. New York Times.
Ker je to odkritje del petletne študije, ki je vključevala 16 drugih udeležencev, je še vedno prezgodaj, da bi z gotovostjo trdili, ali je zdravljenje učinkovito in varno dolgoročno. Toda to je najbolj obetaven razvoj, ki ga je svet videl v zvezi z zdravilom za sladkorno bolezen tipa 1 – in dovolj verjetno, da bo starš ali otrok, ki živi s tipom 1, naredil kolo.
Na Marsu NASA zbira skale - in nato leti s hudim helikopterjem
Februarja, skoraj sedem mesecev po izstrelitvi z Zemlje, je Nasin zelo sofisticiran rover Perseverancese dotaknil Marsa. Vozilo bo skoraj dve leti preživelo na rdečem planetu, pregledovalo pokrajino, iskalo dokaze o preteklem življenju na Marsu in zbiralo geološke vzorce, ki jih bo prineslo nazaj na Zemljo. Nato je aprila Nasin helikopter Ingenuity Mars na sončni pogon postal prvo letalo, ki je izdelalonadzorovan let na drugem planetu. Do 8. decembra je Ingenuity zabeležil 17 uspešnih letov.
Znanstveniki opazijo 301 nov planet
Mars ni bilo edino nebesno telo, ki je poročalo o novicah leta 2021. Novembra so znanstveniki NASA potrdili obstoj301 novih eksoplanetov — planeti, ki krožijo okoli zvezd, ki niso Sonce — s čimer je skupno število eksoplanetov 4870. Potrjevalna blaznost je posledica Nasine nove tehnologije globokega učenja ExoMiner, ki ocenjuje podatke, ki jih je zbralo vesoljsko plovilo Kepler, da bi ločilo zakonite eksoplanete od prepričljivih ponaredkov.
Ena največjih razlik med pandemijo COVID in špansko gripo iz leta 1918 (zadnja globalna pandemija) je način, kako ji sledimo. Skoraj nepredstavljivo je, da smo nekoč morali slediti stopnji smrti in okužb po lokalnem štetju - in v bistvu nismo mogli izvedeti za nove virusne različice. Zdaj, pod vodstvom WHO, imajo znanstveniki ogromno globalno sodelovanje pri spremljanju širjenja in razvoja SARS-CoV-2. Ogromne količine podatkov so bile zbrane in deljene čez meje v realnem času, kar omogoča raziskovalcem, da jih dobijo hitro pridobite predstavo o tem, kako se različica, kot sta Delta ali Omicron, širi in vpliva na število primerov in hospitalizacije. Na začetku pandemije nismo imeli na voljo tovrstne tehnologije. Od aprila 2021 je spletna baza podatkov GISAID vsebovala le milijon genomskih sekvenc SARS-CoV-2. Osem mesecev pozneje je bilo dodanih še pet milijonov sekvenc. Z drugimi besedami, genomsko sekvenciranje SARS-CoV-2 je od pomladi postalo desetkrat hitrejše. Ta dosežek poudarja, da eden največjih izzivov znanosti ni odkritje, ampak delijo odkritja, države po vsem svetu pa to zdaj počnejo na način, kot še nikoli niso prej.
Sončni paneli postajajo cenejši, boljši, hitrejši, močnejši
S povprečnimi stroški sončne celice med letoma 2010 in 2020 padejo za 90 odstotkov, zato postaja proizvodnja električne energije neposredno iz sonca vedno cenejša in cenejša. To je odlična novica, saj pomaga premakniti našo odvisnost od fosilnih goriv, ki ključno prispevajo k podnebnim spremembam. Žalostno pa je, da sončni kolektorji v zadnjih letih niso postali veliko bolj učinkoviti, kar je oviralo široko uporabo te oblike čiste energije.
Da bi rešili to težavo, so inženirji iskali alternativne materiale, ki lahko prekašajo standardni silicij, ki se uporablja v solarnih panelih, in so še vedno poceni. Veliko so upali na perovskite, atomsko tanke, mrežaste materiale, ki zelo učinkovito pretvarjajo sončno svetlobo v energijo. Edini problem? Ultravijolični žarki in vlaga v kratkem času uničijo perovskite in zmanjšajo njihovo uporabnost.
Toda letos so inženirji univerze Rice razvili in testirali na cestisončne celice iz dvodimenzionalnih perovskitov. Njihov izum deluje veliko bolje kot prejšnji modeli in vzdrži elemente. Raziskovalci so odkrili, da je trik z 2D perovskiti v tem, da sončna svetloba skrči prostore med atomskimi plastmi in tako poveča učinkovitost do 18 odstotkov - velik korak naprej na tem področju. Ker si solarna podjetja po vsem svetu prizadevajo za komercializacijo sončnih celic iz perovskita, bi moral ta preboj na koncu pospešiti pretvorbo družbe v sončno energijo.
Kirurgi izpeljejo prvo uspešno presaditev roke in rame
Januarja je Jean-Michel Dubernard, MD, isti kirurg, ki je izvedel prvo roko, dvojno roko in delna presaditev obraza, ki je dosegla še en zgodovinski podvig: prva dvojna roka in rama na svetu presaditev. Operacija, opravljena v Franciji, je bila izjemen uspeh. Prejemnik, 49-letni Felix Gretarsson iz Islandije, ki je leta 1998 izgubil obe roki v električni nesreči, je skozi vse leto vztrajno pridobival mobilnost in kazal svoj napredek naInstagram. Zdaj lahko upogiba bicepse, pobira predmete in objema vnukinjo. Strokovnjaki pričakujejo, da bo v prihodnjih letih še napredoval. Na žalost je Dubernard umrl julija, vendar šele preden je Gretarssinanu dal popolnoma novo življenje.
Paleontologi štejejo 2,5 milijardo T. rexes, ki potujejo po planetu
Letos so znanstveniki izvedeli veliko o ogromnih bitjih, ki so naselila Zemljo pred mnogimi milijoni let. Najprej dinozavri. Strahljivi plenilec Tiranozaver rex romala po Severni Ameriki pred skoraj 70 milijoni let in zdajbiologi so končno ocenili, koliko: 2,5 milijarde. Grozljivo, kajne? Če je kaj udobja, je to vse skupaj T. rex prebivalstvo, razporejeno na 2,4 milijona let. Torej, res je bilo le okoli 20.000 odraslih T. rexes živeti naenkrat.
Seveda ta zadnja generacija T. rex, skupaj s celotno kraljestvo dinozavrov, je pred približno 66 milijoni let zbrisal s planeta asteroid. Ali počakajte, je bil komet? To jenova teorija, ki so jo predstavili harvardski astronomi razložiti tako imenovani Chicxulub Impactor, astronomsko telo, ki je ustvarilo 93 milj širok in 12 milj globok krater ob obali Mehike in teoretično ubil dinozavre. V nasprotju s prevladujočo teorijo o asteroidih harvardski astronomi menijo, da je Jupitrovo gravitacijsko polje komet z obrobja našega sončnega sistema padel iz orbite in se razbil na koščke. Nato je še posebej velik kos - morebitni Chicxulub Impactor - treščil v Zemljo, povzročil veliko opustošenje in uničil dinoze.
Milijon let star mamut dobi sekvenco DNK
Več kot 60 milijonov let po dinozavrih so mamuti živeli veliko, kar raziskovalci poznajo zaradi obsežnega fosilnega zapisa. Letos so takšni fosili prinesli odkritje brez primere:genom najstarejših starodavnih živali kdaj okreval. Pri sekvenciranju DNK iz treh mamutovih zob, izvlečenih iz sibirskega permafrosta, so znanstveniki ugotovili, da so fosili stari več kot milijon let, s čimer so izbrisali prejšnji rekord, ki ga je vodil Od 560.000 do 780.000 let stara kost konjske noge. DNK prav tako nakazuje ločeno linijo, morda drugo vrsto, mamuta, za katerega se znanstveniki prej niso zavedali.
NASA lansira najmočnejši vesoljski teleskop vseh časov*
Mednarodni dogodek, ki je nastajal desetletja, se končno (upajmo!) zgodi 24. decembra*. Po večkratnih zamudah,Vesoljski teleskop James Webb - največji in najnaprednejši znanstveni teleskop v zgodovini raziskovanja vesolja - naj bi poletel iz Francoske Gvajane na krovu rakete Ariane 5. Za potovanje skoraj 1 milijon milj do stabilnega mesta v vesolju bo potrebnih 30 dni in še šest mesecev, da razgrnemo svoje instrumente, poravnamo in kalibriramo. Ker sledi Zemljini orbiti okoli sonca v naslednjih nekaj desetletjih, bo infrardeči daljnogled neposredno opazoval dele vesolja, ki je bilo prej nevidno, s čimer se demistificira izvor in razvoj našega planeta, sončnega sistema in galaksij onkraj.
Naučimo se spremljati globalne izbruhe v realnem času
Ena največjih razlik med pandemijo COVID in špansko gripo iz leta 1918 je način, kako ji sledimo. Skoraj nepredstavljivo je, da smo nekoč morali slediti stopnji smrti in okužb po lokalnem štetju - in v bistvu nismo mogli izvedeti za nove virusne različice. Zdaj, pod vodstvom WHO, imajo znanstveniki ogromno globalno sodelovanje pri spremljanju širjenja in razvoja SARS-CoV-2. Ogromne količine podatkov so bile zbrane in deljene čez meje, kar je raziskovalcem omogočilo, da pridejo do njih hitro pridobite predstavo o tem, kako se različica, kot je Omicron, širi in vpliva na število primerov in hospitalizacije. Na začetku pandemije nismo imeli na voljo tovrstne tehnologije. Od aprila 2021 je spletna baza podatkov GISAID vsebovala samo en milijon genomskih sekvenc SARS-CoV-2. To je po približno 16 mesecih pandemije. Toda v osmih mesecih od takrat je bilo dodanih še pet milijonov sekvenc. Z drugimi besedami, genomsko sekvenciranje SARS-CoV-2 je od pomladi postalo desetkrat hitrejše. Ta dosežek poudarja, da eden največjih izzivov znanosti ni odkritje, ampak delijo odkritja, države po vsem svetu pa to zdaj počnejo na način, kot še nikoli niso prej.
Kvantno računalništvo postane komercialno
Kar današnji najboljši superračunalnik obdeluje več dni ali tednov, se lahko kvantni računalniki pokvarijo v nekaj sekundah. Zato kvantno računalništvo, ki izkorišča zakone kvantne fizike za izjemno zmogljivosti obdelave, že velja za enega največjih znanstvenih prebojev 21 stoletja. Sčasoma naj bi revolucioniral proizvodnjo, meteorologijo, kibernetsko varnost, nacionalno obrambo in še veliko več.
No, leto 2021 se je »sčasoma« približalo kot kdaj koli prej. Novembra ga je IBM predstavil127-kubitni orel, najmočnejši kvantni procesor doslej. V začetku tega meseca je podjetje Quantinuum predstavilo prvi komercialni izdelek na svetu, zgrajen iz kvantnega računalništva: platformo za kibernetsko varnost v oblaku, imenovanoKvantni izvor. Ker se najboljša svetovna tehnološka podjetja in raziskovalne ustanove dirkajo za napredek te tehnologije naslednje generacije, pričakujte, da se bo kvantno računalništvo ponovno uvrstilo na naš seznam naslednje leto in naslednje, in naslednje...
