Atsižvelgiant į spartų technologijų ir mokslo pokyčių tempą, gali būti lengva pamiršti tai, ko nežinojome tik prieš keletą trumpų metų. Pastarąjį dešimtmetį buvo galima pastebėti fizikos, biologijos ir astronomijos proveržius. Kuris iš šių atradimų yra svarbiausias, turbūt turi nuspręsti istorikai, tačiau kai kurios šio dešimtmečio pradžios atradimų pasekmės pradeda atgrasyti. Čia pateikiame didžiausią dešimtmetį pasiekusią mokslo pažangą ir stebinančius atradimus.
2010 m .: pirmasis sintetinis „gyvenimas“
Sukūrus pirmąjį organizmą, turintį sintetinį genomą, mokslininkai nubloškė ribą tarp natūralaus ir žmogaus sukurto 2010 m. J. Craigo Venterio instituto mokslininkai surinko bakterijos genomą Mikoplazmos mikoidai iš daugiau nei milijono bazinių porų DNR. Tada jie įdėjo šį žmogaus sukurtą genomą į kitą bakteriją, Mycoplasma capricolum, kuriam buvo ištuštinta jo DNR. M. capricolumNetrukus šios mašinos pradėjo versti šio sintetinio genomo instrukcijas, atkurdamos lygiai taip pat M. mycoides norėtų.
Po šio proveržio mokslininkai toliau tobulino sintetinę biologiją. 2016 m. Mokslininkai sukūrė mažiausią iki šiol sintetinį mikrobą, turintį vos 473 genus. 2017 m. Jie paskelbė apie penkių sintetinių mielių chromosomų sukūrimą; planas yra pakeisti visas 16 mielių chromosomų sintetinėmis chromosomomis, kurias būtų galima pritaikyti tam tikroms užduotims atlikti, pavyzdžiui, masiškai gaminti antibiotikus ar net sukurti laboratorijoje užaugintą mėsą.
2011 m.: ŽIV prevencinis gydymas
Šiandien daugelis žmonių, kuriems kyla rizika užsikrėsti žmogaus imunodeficito virusu (ŽIV), sukeliančiu AIDS, kasdien vartoja tabletes, kad sumažintų riziką. 2012 m. JAV maisto ir vaistų administracija patvirtino šiam tikslui skirtą vaistą, vadinamą „Truvada“. Bet tai buvo didelis tyrimas, išleistas 2011 m., Kuris parodė pagrindą šiems jūros pokyčiams ŽIV prevencijoje.
Šis tyrimas, kurį žurnalas „Science“ pavadino „metų proveržiu“, pirmasis nuo 1994 m. Parodė naują būdą, kaip užkirsti kelią ŽIV plitimui iš vieno asmens kitam. (1994 m. Tyrėjai pranešė, kad rado farmacijos variantą, padedantį užkirsti kelią ŽIV perdavimui iš nėščios moters vaisiui.) Tyrimas pradėtas 2005 m., O 2011 m. Išvados buvo tarpiniai rezultatai. Tuose tyrimuose tyrėjai nustatė 96% sumažėjusį ŽIV plitimą. Galutiniai duomenys, apimantys visą 10 metų tyrimą, paskelbti „The New England Journal of Medicine“ 2016 m., Parodė, kad ŽIV plitimas sumažėjo 93%.
2012 m .: Higso Bosonas
2012 m. Liepą mokslininkai, dirbantys didžiausiame pasaulyje kietųjų dalelių greitintuve, paskelbė, kad smogė už atlygį. Didelio hadronų kolliderio (LHC) eksperimentai pagaliau atskleidė paskutinės neatrastos dalelės, numatytos standartiniame fizikos modelyje, įrodymus.
Buvo rastas Higso bozonas. Tai yra dalelė, susijusi su Higso lauku, energetiniu lauku, esančiu šaknyje, kodėl dalelės turi masę. Kietosios dalelės įgyja masę slinkdamos per šį trimatį lauką ir sukurdamos mažus lauko trikdžius. (Kuo stipresnė jų sąveika su lauku, tuo daugiau masės jie turi.) Kai lauke pastebimas didelis energijos užsidegimas tam tikroje vietoje, jis skleidžia Higso bozoną. 2013 m. Fizikai patvirtino, kad jų 2012 m. Stebėjimai iš tikrųjų buvo nemandagi dalelė, kartais vadinama „Dievo dalele“ dėl jos vaidmens suteikiant visoms kitoms dalelėms masę.
Higso atradimas kėlė naujų klausimų fizikams. Dalelė buvo šiek tiek lengvesnė, nei būtų buvę galima numatyti kai kurias jos sąveikas su kitomis elementariomis dalelėmis, tai reiškia, kad arba kažkas išmanė matematiką, arba yra daugiau nei vienas Higso tipas - galbūt įskaitant sunkesnį Higsą, kuris dar nebuvo atrastas. Fizikai dabar naudoja LHC, norėdami ieškoti šių galimų sunkiųjų Higso.
Lukas Tayloras / CMS
NASA zondas „Voyager 1“, praėjus beveik 35 metams nuo zodzio praeities planetų ir mėnulių, sukūrė istoriją 2013 m., Kai mokslininkai paskelbė, kad erdvėlaivis oficialiai paliko Saulės sistemą 2012 m. Rugpjūčio mėn.
Zondas buvo paleistas iš žemės 1977 m. Ir kitą dešimtmetį praleido tyrinėdamas Jupiterį, Saturną, Uraną, Neptūną ir jų mėnulius. 2013 m. Iš zondo atsiųsti duomenys pasiūlė elektronų tankio pokyčius aplink „Voyager 1“ - pagrindinį užuominą, kad erdvėlaivis paliko Saulės sistemos ribas. Iki maždaug 2025 m. „Voyager 1“ toliau siųs atgal į Žemę informaciją apie tarpžvaigždinę erdvę. Po to jis bus paskirtas ilgai ir ramiai išeiti į pensiją gilumoje, su galimybe, kad kada nors kažkokia svetima gyvybės forma pastebės mažąjį zondą. ir jo auksinis įrašas, laiko kapsulė, kurioje saugomi žmonių vaizdai, mūsų Saulės sistemos žemėlapiai ir kiti įkalčiai apie civilizacijos egzistavimą Žemėje.
2014 m .: Gravitaciniai bangos
Iki 2014 m. Mokslininkai turėjo tik netiesioginius įrodymus apie Didįjį sprogimą - teoriją, apibūdinančią mąstantį kosmoso plėtimąsi, kuris įvyko prieš 13,8 milijardo metų ir pagimdė mūsų visatą. Tačiau 2014 m. Pirmą kartą mokslininkai pastebėjo tiesioginius šio kosminio išsiplėtimo įrodymus, kuriuos kai kurie visatos pradžiai vadino „rūkymo pistoletu“.
Šie įrodymai buvo gravitacinių bangų, tiesioginių erdvės laiko bangų, likusių nuo pirmosios sekundės dalies po Didžiojo sprogimo, formos. Šie bangeliai sukėlė kosminės mikrobangos fono poliarizacijos pokyčius, tai yra radiacija, likusi nuo ankstyvosios visatos. Poliarizacijos pokyčiai vadinami B režimais. Būtent šiuos B režimus mokslininkai nustatė naudodami Antarktidoje esančio teleskopo „Cosmic Extragalactic Polarization 2“ (BICEP2) foninį vaizdą.
Nuo to laiko gravitacinės bangos ir toliau atskleidė visatos slėpinius, tokius kaip juodųjų skylių susidūrimų ir susidūrimų tarp neutroninių žvaigždžių dinamika. Gravitacinės bangos netgi gali padėti pagaliau išsiaiškinti, kaip greitai visata plečiasi.
2015 m .: Pirmasis CRISPR žmogaus embrionų redagavimas
Turbūt didžiausia dešimtmečio biomedicinos istorija yra genų redagavimo technologijos, vadinamos CRISPR, atsiradimas iš santykinio užtemimo. Ši technologija atsiranda dėl natūralių kai kurių bakterijų gynybos mechanizmų; tai pasikartojančių genų sekų serija, susieta su fermentu Cas9, veikiančiu kaip molekulinių žirklių pora. Genų sekos gali būti redaguojamos, kad nukreiptų jaučio akis į tam tikrą DNR segmentą, nukreipdamas Cas9 fermentą įeiti ir pradėti šnipinėti.
Naudodamiesi šia sistema, mokslininkai gali lengvai ištrinti ir įterpti DNR dalis gyvuose organizmuose. Tai turi galimybę akivaizdžiai paveikti genetinių ligų išgydymą - ir tai gali sukelti kūdikius, pagamintus pagal užsakymą. Pirmasis žingsnis šiuo potencialiu keliu buvo žengtas 2015 m., Kai Kinijos Sun Yat-sen universiteto mokslininkai paskelbė, kad jie padarė pirmąsias genetines žmogaus embrionų modifikacijas naudodamiesi CRISPR. Embrionai nebuvo gyvybingi, o procedūra buvo tik iš dalies sėkminga - tačiau eksperimentas buvo pirmasis, stumiantis etinę liniją, apie kurią iki šiol diskutuoja mokslo bendruomenė.
2016 m.: „Exoplanet“ aptikta gyvenamojoje zonoje
Artimiausias Žemės egzoplanetų kaimynas, atrastas 2016 m., Nutolęs ne tik per 4,2 šviesmečio - jis gali apgyvendinti gyvybę.
Tai nereiškia, kad planeta, pasivadinusi „Proxima b“, tikrai yra tinkama gyventi, tačiau ji gyvena savo žvaigždės gyvenamojoje zonoje, ty reiškia, kad ji skrieja aplink žvaigždę tokiu atstumu, kuris leistų skystam vandeniui egzistuoti planetos paviršiuje. Proxima Centauri skrieja planeta; banguoja tos žvaigždės judesiai, kai pro šalį ėjo planeta, užsimindama apie „Proxima b“ egzistavimą.
Nuo šio atradimo mokslininkai pastebėjo „Proxima Centauri“ sprogdindami egzoplanetą dideliais spinduliais, smarkiai sumažindami galimybę, kad „Proxima b“ gali išgyventi gyvybė. Tačiau jie taip pat išsiaiškino, kad šalia „Proxima b“ gali būti daugiau planetų, kurios skrieja aplink orbitą.
2017 m .: Seniausios „Homo sapiens“ fosilijos stumia rūšis 100 000 metų
Kiek laiko praėjo Homo sapiens klajojo planeta? 2017 m. Paskelbtas atradimas grąžino laiką į 300 000 metų.
Tai 100 000 metų ilgiau, nei buvo manyta anksčiau. Tyrėjai aptiko 300 000 metų kaulus urve Maroke, kur medžioklės metu prieglobstį galėjo turėti bent penki asmenys. Atradimo vieta - Šiaurės Afrikoje, o ne rytų Afrikoje, kur seniausia Homo sapiens buvo rasta fosilijų - užuominų apie tai, kad mūsų rūšys galbūt neišplito rytinėje Afrikoje, o vėliau pasklido kitur. Užuot Homo sapiens galėjo išsivystyti visame žemyne.
2018: Pirmieji gyvi CRISPR kūdikiai
Praėjus vos trejiems metams po pirmojo negyvybingų žmogaus embrionų redagavimo CRISPR, kažkas perėjo kitą genų redagavimo liniją. Šį kartą kinų mokslininkas, vardu Jiankui, paskelbė redagavęs dviejų embrionų, kurie vėliau buvo implantuojami per IVF (apvaisinimas in vitro) į motinos įsčias ir gimusių, genomus: mergaites dvynukus, kurie yra pirmieji pasaulyje CRISPR kūdikiai.
Jis pakeitė geną, vadinamą CCR5 - pokytis, kuris, teoriškai, turėtų padaryti vaikus mažiau pažeidžiamus užsikrėsti ŽIV. Daugelis mokslininkų buvo pasibaisėję, kad šiame kontekste jis imsis genų redagavimo žingsnio, ypač atsižvelgiant į turimus ir technologiškai ne tokius intensyvius būdus, kaip išvengti ŽIV (pavyzdžiui, prevencinį antiretrovirusinį gydymą). Vėliau tyrėjų paskelbti duomenys rodo, kad jos iš tikrųjų sukėlė anksčiau nežinomą mergaičių mutaciją, o ne atkartojo žinomą mutaciją.
Galimas šalutinis poveikis mergaitėms vis dar nežinomas, kaip ir redagavusio mokslininko likimas. 2019 m. Sausio mėn. „The New York Times“ pranešė, kad jam greičiausiai bus iškelta baudžiamoji byla Kinijoje, nors neaišku, pagal kokius įstatymus jis gali būti apkaltintas.
2019 m .: pirmasis juodosios skylės vaizdas
Juodosios skylės visada buvo astronominis susižavėjimas: mes žinome, kad jų yra, bet kadangi šviesa negali ištrūkti iš savo įvykių horizonto, jos taip pat yra tarsi nematomos.
Iki šių metų: pirmą kartą mokslininkai užfiksavo juodosios skylės vaizdą. Portreto objektas buvo juodoji skylė Messier 87 galaktikos centre, kuri yra tokia pat plati kaip visa mūsų Saulės sistema. Paveikslėlis atrodo kaip žėrintis materijos spurgas, supantis juodumo bedugnę; tai yra dulkės ir dujos, skriejančios pro juodosios skylės negrįžimo tašką. Šis atradimas uždirbo tyrėjus, susijusius su „2020 m. Proveržio prizu“ - vienu prestižiškiausių mokslo apdovanojimų. Dabar jie stengiasi užfiksuoti ne tik vaizdus, bet ir filmus iš juodųjų skylių.
