Pastarąjį dešimtmetį buvo pradėta įgyvendinti tikrai revoliucinė mokslo pažanga, pradedant nuo Higso bozono atradimo ir baigiant CRISPR naudojimu Sci-Fi esque genų redagavimui. Tačiau kokie dar yra didžiausi proveržiai? „Live Science“ paklausė kelių savo srities ekspertų, kokie atradimai, būdai ir pokyčiai, kuriuos jie labiausiai jaudina, išryškės 2020 m.
Vaistas: universali vakcina nuo gripo
Visuotinis gripo smūgis, kurį mokslininkai vengė dešimtmečius, gali būti viena išties novatoriška medicinos pažanga, kuri gali pasirodyti per ateinančius 10 metų.
„Tai jau tapo pokštu, kai visuotinė vakcina yra atliekama per metus nuo penkerių iki dešimties metų“, - sakė gydytojas Ameshas Adalja, infekcinių ligų specialistas ir vyresnysis mokslininkas iš Johns Hopkins sveikatos apsaugos centro Baltimorėje.
Tačiau dabar atrodo, kad tai „iš tikrųjų gali būti tiesa“, „Adalja“ pasakojo „Live Science“. "Įvairūs požiūriai į visuotines gripo vakcinas yra pažengę į priekį ir pradedami vilties teikiantys rezultatai."
Teoriškai universali gripo vakcina užtikrintų ilgalaikę apsaugą nuo gripo ir pašalintų poreikį kasmet nušauti gripą.
Kai kurios gripo viruso dalys nuolat keičiasi, o kitos kasmet beveik nesikeičia. Visi požiūriai į universalią gripo vakciną nukreipti į viruso dalis, kurios yra mažiau kintamos.
Šiais metais Nacionalinis alergijos ir infekcinių ligų institutas (NIAID) pradėjo pirmąjį universalaus gripo vakcinos bandymą žmonėms. Skiepu siekiama sukelti imuninį atsaką prieš mažiau kintamą gripo viruso dalį, vadinamą hemagglutinino (HA) „kamiene“. Šiame 1 fazės tyrime bus tiriamas eksperimentinės vakcinos saugumas, taip pat dalyvių imuninis atsakas į ją. Tyrėjai tikisi pranešti apie savo pradinius rezultatus 2020 m. Pradžioje.
Kitas Izraelio kompanijos „BiondVax“ pagamintas kandidatas į visuotinę vakciną šiuo metu yra 3 fazės bandymuose, kurie yra pažengęs tyrimų etapas, kurio metu siekiama išsiaiškinti, ar vakcina tikrai yra efektyvi - tai reiškia, kad ji apsaugo nuo infekcijos nuo bet kokio gripo padermės. „The Scientist“ teigia, kad skiepų kandidate yra devyni skirtingi baltymai iš įvairių gripo viruso dalių, kurie skiriasi pagal gripo padermes. Tyrime jau dalyvavo daugiau nei 12 000 žmonių, o rezultatų tikimasi 2020 m. Pabaigoje, praneša bendrovė.
Neuromokslas: Didesnės, geresnės mini smegenys
Per pastarąjį dešimtmetį mokslininkai sėkmingai išaugino mini smegenis, žinomas kaip „organoidai“, iš žmogaus kamieninių ląstelių, kurios išsiskiria į neuronus ir susiburia į 3D struktūras. Remiantis Pensilvanijos universiteto Perelmano medicinos mokyklos neurologijos mokslų profesoriumi dr. Hongjun Song, nuo šiol smegenų organoidai gali būti auginami tik tam, kad būtų panašūs į mažus smegenų gabalėlius ankstyvame vaisiaus vystymesi. Bet tai gali pasikeisti per ateinančius 10 metų.
„Mes tikrai galėtume modeliuoti ne tik ląstelių tipo įvairovę, bet ir ląstelių architektūrą“, - teigė dainininkas. Subrendę neuronai išsidėsto sluoksniais, stulpeliais ir įmantriomis grandinėmis smegenyse. Šiuo metu organoiduose yra tik nesubrendusios ląstelės, kurios negali pašarų šių sudėtingų jungčių, tačiau daktaras teigė, kad, jo manymu, laukas gali įveikti šį iššūkį ateinantį dešimtmetį. Turėdami miniatiūrinius smegenų modelius, mokslininkai galėtų padėti nuspręsti, kaip vystosi nervų sistemos vystymosi sutrikimai; kaip neurodegeneracinės ligos ardo smegenų audinius; ir kaip skirtingų žmonių smegenys gali reaguoti į skirtingą farmakologinį gydymą.
Kažkada (nors galbūt ne po 10 metų) mokslininkai galbūt net sugebės užauginti „funkcinius nervinio audinio vienetus“, kad pakeistų pažeistas smegenų sritis. "Ką daryti, jei turite iš anksto pagamintą funkcinį vienetą, kurį galėtumėte spustelėti į pažeistas smegenis?" Daina pasakė. Šiuo metu darbas yra labai teorinis, bet „Manau, kad per ateinantį dešimtmetį sužinosime“, ar jis galėtų veikti, pridūrė jis.
Klimato kaita: Transformuotos energijos sistemos
Per šį dešimtmetį kylant jūros lygiui ir ekstremalesniems klimato įvykiams paaiškėjo, kokia trapi yra mūsų gražioji planeta. Bet ką laikys kitas dešimtmetis?
„Manau, kad įvykus klimato veiksmams, mes pamatysime proveržį“, - sakė žymiausias Peno valstijos universiteto meteorologijos profesorius Michaelas Mannas. „Bet mums reikia politikos, kuri paspartins tą perėjimą, ir mums reikia politikų, kurie palaikys tą politiką“, - sakė jis „Live Science“.
Ateinantį dešimtmetį „energetikos ir transporto sistemos bus pertvarkytos į atsinaujinančius energijos išteklius, bus sukurtas naujas požiūris ir technologijos, leidžiančios mums patekti ten greičiau“, - sakė Donaldas Wuebblesas, atmosferos mokslų profesorius. Ilinojaus universitetas, Urbana-Champaign. Ir „didėjantis klimato poveikis dėl atšiaurių orų ir galbūt dėl kylančio jūros lygio pagaliau sulaukia pakankamai žmonių dėmesio, kad mes iš tikrųjų pradedame rimtai žiūrėti į klimato pokyčius“.
Geras dalykas, nes remiantis naujausiais įrodymais, yra ir baisesnė, labiau spekuliacinė galimybė: Mokslininkai gali nuvertinti klimato pokyčių padarinius šiam amžiui ir už jo ribų, teigė Wuebblesas. „Mes turėtume apie tai sužinoti daugiau per ateinančius metus. dešimtmetis."
Dalelių fizika: ašies radimas
Per pastarąjį dešimtmetį didžiausia naujiena pasaulyje iš mažų buvo Higgso bozono, paslaptingos „Dievo dalelės“, skleidžiančios kitoms dalelėms jų masę, atradimas. Higgsas buvo laikomas vainikuojančiu brangakmeniu standartiniame modelyje - karaliavimo teorijoje, apibūdinančioje subatominių dalelių zoologijos sodą.
Tačiau atradus Higgso, daugelis kitų mažiau garsių dalelių pradėjo reikšti savo dėmesį. Šį dešimtmetį mes pagrįstai nusprendėme surasti dar vieną iš šių neįmanomų, dar hipotetinių dalelių - ašį, - sakė Nobelio fizikas Frankas Wilczekas. Masačusetso technologijos instituto laureatas. (1978 m. Wilczekas pirmą kartą pasiūlė ašį). Aksionas nebūtinai yra viena dalelė, o dalelių klasė, turinti savybes, kurios retai sąveikauja su įprasta materija. Ašys galėtų paaiškinti seniai susiklosčiusią mintį: kodėl fizikos dėsniai atrodo vienodai veikiantys tiek materijos daleles, tiek jų antimaterijos partnerius, net kai jų erdvinės koordinatės yra perbrauktos, kaip anksčiau pranešė „Live Science“.
O ašys yra viena iš pagrindinių kandidatų į tamsiąją medžiagą - nematomą materiją, kuri kartu laiko galaktikas.
„Ašies suradimas būtų labai didelis pagrindinės fizikos laimėjimas, ypač jei tai vyksta greičiausiai einančiu keliu, t. Y. Stebint kosminį ašies foną, kuris suteikia„ tamsiąją medžiagą “.“ - teigė Wilczekas. "Yra nemažas šansas, kuris gali nutikti per ateinančius penkerius – 10 metų, nes visame pasaulyje žydi ambicingos eksperimentinės iniciatyvos, kurios galėtų ten įvykti. Man tai yra geriausias atradimo svarba ir tikimybė, kad tai įvyks. lažintis “.
Tarp šių iniciatyvų yra „Axion Dark Matter Experiment“ (ADMX) ir CERN „Axion“ saulės teleskopas - du pagrindiniai instrumentai, kurie medžioja šias neįmanomas daleles.
Be to, yra ir kitų galimybių - vis dar galime aptikti gravitacines bangas ar bangas erdvėlaikyje, sklindančias nuo ankstyviausio visatos periodo, ar kitas daleles, žinomas kaip silpnai sąveikaujančias masyvias daleles, kurios taip pat galėtų paaiškinti tamsiąją medžiagą, - teigė Wilczekas. .
Eksoplanetos: į žemę panaši atmosfera
1995 m. Spalio 6 d. Mūsų visata pasidarė didesnė, kai astronomų pora paskelbė atradusi pirmąją egzoplanetą, skriejančią į saulės spindulius primenančią žvaigždę. Orbita, vadinama 51 Pegasi b, rodė jaukią orbitą aplink savo pagrindinę žvaigždę, kuri buvo tik 4,2 Žemės dienos, o masė - maždaug perpus mažesnė už Jupiterio žvaigždę. Anot NASA, atradimas amžiams pakeitė „tai, kaip mes matome Visatą ir savo vietą joje“. Praėjus daugiau nei dešimtmečiui, astronomai patvirtino, kad 4104 pasauliai skrieja aplink žvaigždes aplink Saulės sistemą. Tai daugybė pasaulių, kurie buvo nežinomi vos daugiau nei prieš dešimtmetį.
Taigi, dangus yra kito dešimtmečio riba, tiesa? Anot Masačusetso technologijos instituto Sara Seager, absoliučiai. „Šis dešimtmetis bus didelis astronomijai ir egzoplanetų mokslui, kai tikimasi paleisti Džeimso Webbo kosminį teleskopą“, - teigė planetų mokslininkas ir astrofizikas Seageris. Planuojama, kad kosminis Hablo kosminio teleskopo įpėdinis JWST bus paleistas 2021 m .; pirmą kartą mokslininkai galės „pamatyti“ egzoplanetas infraraudonųjų spindulių spinduliuose, tai reiškia, kad jie gali pastebėti net ir silpnas planetas, kurios orbitoje skrieja toli nuo savo priimančiosios žvaigždės.
Dar daugiau, teleskopas atvers naują langą į šių svetimų pasaulių ypatybes. "Jei egzistuos tinkama planeta, mes galėsime aptikti vandens garus mažoje uolėtoje planetoje. Vandens garai rodo skysto vandens vandenynus - kadangi skystas vanduo reikalingas visam gyvenimui, kaip mes jį žinome, tai būtų labai didelis dalykas. “, -„ Seager “pasakojo„ Live Science “. "Tai mano pirmoji proveržis". (Pagrindinis tikslas, be abejo, yra surasti pasaulį, kurio atmosfera panaši į Žemės atmosferą, pasak NASA; kitaip tariant, planetą, kurioje yra sąlygos palaikyti gyvybę.)
Ir, žinoma, bus vis daugiau skausmų, pažymėjo Seageris. „Su JWST ir ypač dideliais antžeminiais teleskopais, kurie, tikimasi, pateks į internetą, egzoplanetų bendruomenė stengiasi nuo individualių ar mažų komandų pastangų pereiti prie didelio kelių dešimčių ar daugiau nei šimto žmonių bendradarbiavimo. Neįmanoma, kad pagal kitus standartus (pvz., LIGO), tačiau nepaisant to, sunku “, - sakė ji, remdamasi lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorija - didžiuliu bendradarbiavimu, kuriame dalyvauja daugiau nei 1000 mokslininkų visame pasaulyje.Ariginaliai paskelbta„ Live Science “.
