To neįsivaizdavo net Holivudas. Fantastiškiausi 2023 m. mokslo atradimai, kurie pakeis pasaulį ()
Vabzdžio smegenų žemėlapis, šeštasis masinis išnykimas, iššifruota Y chromosoma ir dirbtiniai žmogaus embrionai...
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
„Focus“ surinko svarbiausius atradimus ir pasiekimus mokslo srityje 2023 metais – nuo sintezės iki ŽIV gydymo.
Branduolinės energijos Šventasis Gralis
Gruodžio viduryje Livermore nacionalinės laboratorijos Kalifornijoje mokslininkai paskelbė, kad atliko pirmąjį sintezės eksperimentą, kurio metu buvo sukurta daugiau energijos, nei buvo panaudota paleidimui. Ši istorinė sėkmė, apibūdinama kaip šimtmečio laimėjimas, buvo susijusi su tos pačios reakcijos, kuri maitina Saulę ir kitas žvaigždes, panaudojimą.
Taigi pirmą kartą buvo galima gaminti energiją be anglies emisijos.
Ši technologija buvo kuriama nuo šeštojo dešimtmečio ir kelia susijaudinimą dėl perspektyvos pakeisti iškastinį kurą aplinkai nekenksmingu ir atsinaujinančiu energijos šaltiniu.
JAV energetikos sekretorė Jennifer Grenholm šį proveržį apibūdino kaip „vieną įspūdingiausių XXI amžiaus mokslo laimėjimų“, kurį galima palyginti su pirmuoju brolių Wrightų skrydžiu 1903 m.
Termobranduolinė reakcija apima dviejų lengvojo elemento branduolių dalelių susidūrimą tokiu dideliu greičiu, kad jie susilieja. Gauta masė gamina daug energijos, nesukeldama daug radioaktyviųjų atliekų.
Dešimtmečiai eksperimentų ir milijardai dolerių buvo išleisti kuriant šį branduolinių reakcijų „Šventąjį Gralį“.
Grenholm pažymėjo, kad šis proveržis staiga atvėrė perspektyvą mūsų ateičiai gauti gausų ir be anglies emisijų energijos šaltinį.
Asteroidų nukreipimas
1998 m. filme „Armagedonas“ Bruce'as Willisas ir jo naftos gręžėjų komanda NASA įsakymu iškeliauja į kosmosą, kad įdėtų ir susprogdintų branduolinę bombą asteroide, kuris grasina sunaikinti žmoniją.
Po 24 metų NASA komanda įrodė, kad asteroido nukreipimas nuo jo trajektorijos yra ne tik fantastiška Holivudo idėja.
Rugsėjį NASA išsiuntė erdvėlaivį DART, kuris 2022 metų rugsėjį 22 530 km/val. greičiu susidūrė su 160 metrų skersmens asteroidu Dimorfos, kad pamatytų, ar jis gali pakeisti jo trajektoriją.
Dimorfos nekėlė grėsmės civilizacijai Žemėje, o tiesiog skriejo aplink didesnį asteroidą Didymos. Prieš susidūrimą Dimorfos savo pirminį asteroidą apskriejo kas 11 valandų ir 55 minutes, o po susidūrimo jo orbita dabar trunka 11 valandų ir 23 minutes.
Tai buvo pirmas kartas, kai žmonija sąmoningai pakeitė dangaus objekto judėjimą ir pirmasis plataus masto asteroido nukreipimo technologijos demonstravimas, pranešė NASA.
NASA administratorius Billas Nelsonas pabrėžė, kad misija parodė, jog organizacija yra pasirengusi „viskam, ką visata gali mesti į mus“.
James Webbo teleskopas
James Webbo teleskopo paleidimas atskleidė vaizdinius iš tamsių galaktikos kampelių visoje jų šlovėje.
Žurnalo „Popular Science“ pavadintas Metų aviacijos technologijų naujove, 10 milijardų dolerių vertės teleskopas „gali pažvelgti į tolimus besiformuojančių žvaigždžių regionus“ ir „pamatyti 13 milijardų metų atgal į senovės galaktikas, vis dar tebebuvusias kūdikių lopšiuose“.
Nuo tada, kai vasario mėn. pradėjo siųsti savo užburiančius vaizdus atgal į Žemę, James Webbo teleskopas mokslininkams parodė, kaip žvaigždės ir galaktikos buvo surinktos iš pirminės materijos.
Skirtingai nei Hablo teleskopas, skriejantis arti Žemės, Jamesas Webbas buvo paleistas už 1,5 mln. kilometrų ir yra Žemės šešėlyje, kuris nuolat užstoja jį nuo saulės spindulių.
Nuo pat paleidimo James Webbo teleskopas atrado seniausią žinomoje visatoje galaktiką, taip pat perdavė Karinos ir Pietų žiedo ūkų, galaktikų grupės, žinomos kaip Stefano kvintetas, nuotraukas ir užfiksavo šviesos spektrą iš egzoplanetos WASP -96b.
Pirmasis vabzdžių smegenų žemėlapis
Kovo mėnesį Kembridžo universiteto mokslininkai sėkmingai sukūrė pirmąjį žemėlapį, kuriame pavaizduotas kiekvienas atskiras neuronas ir jų jungtys vaisinės musės lervos smegenyse.
3 016 neuronų ir 548 000 sinapsių žemėlapis yra didžiausias kada nors sukurtas smegenų jungčių modelis. Tai didžiulė pažanga, palyginti su ankstesniu vabzdžių smegenų kartografavimo darbu, kuris anksčiau tyrinėjo labai paprastas smegenų struktūras, pavyzdžiui, nematodą C. elegans, turintį vos kelis šimtus neuronų.
Tyrimas padės mokslininkams suprasti pagrindinius signalo perdavimo per smegenis principus nerviniame lygmenyje ir jų įtaką elgesiui bei mokymuisi.
Sintetinių žmogaus embrionų kūrimas iš kamieninių ląstelių
Kembridžo universiteto ir Kalifornijos technologijos instituto mokslininkai sukūrė sintetinius žmogaus embrionus. Tyrėjai naudojo kamienines ląsteles ir visiškai nenaudojo kiaušinėlių bei spermos.
Modeliniai embrionai, panašūs į tuos, kurie yra ankstyviausiuose žmogaus vystymosi etapuose, gali suteikti svarbių įžvalgų apie genetinių sutrikimų poveikį ir biologines persileidimų priežastis.
Tačiau šis darbas kelia ir rimtų etinių bei teisinių klausimų. Laboratorijoje išaugintos struktūros neturi plakančios širdies ar smegenų užuomazgų, bet apima ląsteles, kurios paprastai sudaro placentą ir patį embrioną.
Tęsinys kitame puslapyje:
Horizonte – šeštasis masinis išnykimas
Havajų universiteto komanda apskaičiavo, kad per pastaruosius milijonus metų gyvūnų populiacijos nyksta 35 kartus greičiau nei tikėtasi.
Pasak mokslininkų, tai rodo, kad planeta išgyvena pagreitėjusį šeštąjį masinį išnykimą, kurį sukelia žmogaus veikla. Ekstrapoliuojant gautus sausumos sraigių ir šliužų vertinimus, komanda apskaičiavo, kad nuo 1500 m. Žemė galėjo prarasti 7,5–13 % iš 2 milijonų žinomų rūšių – nuo 150 000 iki 260 000 rūšių.
Gyvybės Žemėje istoriją paženklino penki masinio išnykimo įvykiai, o mokslininkai teigia, kad jau prasidėjo šeštasis – ir šį biologinės įvairovės nykimą visiškai lėmė žmogus.
Y chromosomų seka
Mokslininkai pagaliau iššifravo visą Y chromosomą – vieną iš žmogaus lyties chromosomų, kuri lemia vyriškumą.
Mokslininkai siekė šio pasiekimo neįtikėtinai ilgai ir sunkiai, nes Y chromosoma turi sudėtingą pasikartojimų struktūrą.
„Ilgą laiką pusė žmogaus Y chromosomos mokslui buvo nežinoma. Šis atradimas buvo atliktas dėl naujų sekos nustatymo technologijų ir skaičiavimo metodų“, - sako tyrimo bendraautorius Arangas Rhee.
X chromosoma buvo visiškai iššifruota jau 2020 m. Y chromosomos supratimas gali padėti išspręsti daugybę sveikatos problemų, įskaitant nevaisingumą.
ŽIV gydymas – „Diuseldorfo pacientas“
53 metų vyras tapo penktuoju žmogumi, kuris išgydytas nuo ŽIV po to, kai jam buvo persodintos kamieninės ląstelės netrukus po to, kai jam buvo diagnozuota liga.
„Diuseldorfo pacientui“, kuris taip pat susidūrė su sunkia kraujo vėžio forma, prieš 10 metų buvo atlikta kaulų čiulpų transplantacija, kuri jam suteikė ŽIV atsparių kamieninių ląstelių, praneša „The Washington Post“. Ketverius metus pacientas nevartoja antivirusinių vaistų, jo organizme viruso pėdsakų nėra.
„Tai tikras pasveikimas, o ne tik ilgalaikė remisija“, – sakė dr. Björn-Erik Ole Jensen.
Kamieninių ląstelių transplantacija laikoma labai rizikinga procedūra ir dažniausiai skirta žmonėms, kuriems diagnozuotas vėžys. Kol kas gydymas greičiausiai bus skiriamas tik vėžiu sergantiems pacientams. Tačiau stulbinantys rezultatai rodo, kad ŽIV galima išgydyti.
Erdvės-laiko judėjimas
Mokslininkai rado įrodymų, kad erdvę ir laiką deformuoja gravitacinės bangos.
„Tai, ką mes išmatavome, yra tam tikras Žemės judėjimas šioje jūroje. Ji svyruoja ne tik aukštyn arba žemyn, bet ir visomis kitomis kryptimis“, - sako astrofizikas Michaelas Lamas.
Šie rezultatai patvirtina vieną Einšteino reliatyvumo teorijos aspektą, teigiantį: „Erdvė nėra rami tuščia vieta, o laikas teka nevienodai“.
Tiesą sakant, mokslininkams pavyko aptikti „žemo dažnio gravitacinių bangų ūžesį, kuris aidi visoje visatoje“.
Šio dūzgimo priežastis nėra tiksliai žinoma, tačiau mokslininkai mano, kad jis kilęs iš viena kitą skriejančių supermasyvių juodųjų skylių. Tokiu būdu buvo tiesiogiai aptiktos gravitacinės bangos.
Gravitacinių bangų aptikimas neturi įtakos kasdienei žmogaus egzistencijai, bet gali pasiūlyti įžvalgos apie visatą, kurioje mes visi gyvename.
Universali vakcina nuo gripo
Pensilvanijos universiteto mokslininkai sukūrė gripo vakciną, pagrįstą mRNR molekulėmis, naudojamomis kuriant COVID-19 vakcinas kovai su koronaviruso pandemija. Ekspertai pranešė, kad pelių ir šeškų vakcinacija sukėlė antikūnų atsaką į 20 žinomų gripo A ir B virusų padermių, kurie trunka keturis mėnesius.
Didėjant COVID-19 atvejų skaičiui, taip pat gripo plitimui, vakcina gali būti raktas į masinių mirčių prevenciją.
Kadangi gripas keičiasi kiekvieną sezoną, sukurti veiksmingą vakciną pasirodė sudėtinga užduotis. Tačiau pasikliaudami ta pačia mRNR technologija, naudojama COVID-19 vakcinose, mokslininkai mano, kad jie gali sukurti veiksmingą gripo vakciną.
