Η τελευταία δεκαετία προκάλεσε ορισμένες πραγματικά επαναστατικές εξελίξεις στην επιστήμη, από την ανακάλυψη του μποζόνιο Higgs στη χρήση του CRISPR για Sci-Fi esque gene editing. Αλλά ποιες είναι μερικές από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις; Η Live Science ζήτησε από διάφορους ειδικούς στον τομέα τους ανακαλύψεις, τεχνικές και εξελίξεις που είναι πιο ενθουσιώδεις για να εμφανιστούν στο 2020.
Ιατρική: Ένα παγκόσμιο εμβόλιο γρίπης
Η καθολική βολή γρίπης, η οποία απέκρυψε τους επιστήμονες για δεκαετίες, μπορεί να είναι μια πραγματικά πρωτοποριακή ιατρική πρόοδος που θα μπορούσε να εμφανιστεί τα επόμενα 10 χρόνια.
"Έχει γίνει ένα αστείο ότι ένα γενικό εμβόλιο είναι αιώνια μόλις πέντε με 10 χρόνια μακριά", δήλωσε ο Δρ. Amesh Adalja, ειδικός στα λοιμώδη νοσήματα και ανώτερος επιστήμονας στο Κέντρο Ασφάλειας Υγείας του Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη.
Αλλά τώρα, φαίνεται ότι αυτό "μπορεί στην πραγματικότητα να είναι αλήθεια", δήλωσε ο Adalja στην Live Science. "Οι διάφορες προσεγγίσεις για τα εμβόλια γενικής γρίπης βρίσκονται σε προηγμένη ανάπτυξη και πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα αρχίζουν να συσσωρεύονται."
Θεωρητικά, ένα παγκόσμιο εμβόλιο κατά της γρίπης θα παρέχει μακρόχρονη προστασία από τη γρίπη και θα εξαλείψει την ανάγκη για λήψη γρίπης κάθε χρόνο.
Ορισμένα τμήματα του ιού της γρίπης αλλάζουν διαρκώς, ενώ άλλα παραμένουν ως επί το πλείστον αμετάβλητα από έτος σε έτος. Όλες οι προσεγγίσεις σε ένα γενικό εμβόλιο γρίπης στοχεύουν μέρη του ιού που είναι λιγότερο μεταβλητά.
Φέτος, το Εθνικό Ινστιτούτο Αλλεργίας και Λοιμωδών Νοσημάτων (NIAID) ξεκίνησε την πρώτη δοκιμή σε άνθρωπο για ένα παγκόσμιο εμβόλιο γρίπης. Η ανοσοποίηση στοχεύει να προκαλέσει μια ανοσοαπόκριση έναντι ενός λιγότερο μεταβλητού μέρους του ιού της γρίπης που είναι γνωστό ως "στέλεχος αιμοσυγκολλητίνης (ΗΑ)". Αυτή η μελέτη Φάσης 1 θα εξετάσει την ασφάλεια του πειραματικού εμβολίου, καθώς και τις ανοσολογικές απαντήσεις των συμμετεχόντων σε αυτό. Οι ερευνητές ελπίζουν να αναφέρουν τα αρχικά αποτελέσματά τους στις αρχές του 2020.
Ένας άλλος υποψήφιος για τον παγκόσμιο εμβολιασμό, που κατασκεύασε η ισραηλινή εταιρεία BiondVax, βρίσκεται σήμερα σε δοκιμές Φάσης 3, ένα προηγμένο στάδιο έρευνας που εξετάζει εάν το εμβόλιο είναι πραγματικά αποτελεσματικό - δηλαδή προστατεύει από τη μόλυνση από οποιοδήποτε στέλεχος της γρίπης. Αυτός ο υποψήφιος εμβολιασμός περιέχει εννέα διαφορετικές πρωτεΐνες από διάφορα μέρη του ιού της γρίπης που ποικίλλουν ελάχιστα μεταξύ στελεχών της γρίπης, σύμφωνα με The Scientist. Η μελέτη έχει ήδη εγγραφεί σε περισσότερους από 12.000 ανθρώπους και τα αποτελέσματα αναμένονται στα τέλη του 2020, σύμφωνα με την εταιρεία.
Νευροεπιστήμη: Μεγαλύτερα, καλύτερα μίνι μυαλά
Την τελευταία δεκαετία, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει με επιτυχία μίνι μυαλά, γνωστά ως "οργανοειδή", από ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα που διαφοροποιούνται σε νευρώνες και συναρμολογούνται σε δομές 3D. Από σήμερα, τα οργανοειδή του εγκεφάλου μπορούν να αναπτυχθούν μόνο για να μοιάζουν με μικροσκοπικά κομμάτια ενός εγκεφάλου στην πρόωρη εμβρυϊκή ανάπτυξη, σύμφωνα με τον Dr. Hongjun Song, καθηγητή της νευροεπιστήμης στην Ιατρική Σχολή του Perelman στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας. Αλλά αυτό θα μπορούσε να αλλάξει τα επόμενα 10 χρόνια.
"Θα μπορούσαμε πραγματικά να μοντελοποιήσουμε όχι μόνο την κυτταρική ποικιλομορφία, αλλά την κυτταρική αρχιτεκτονική" του εγκεφάλου, δήλωσε ο Δρ Song. Οι ώριμοι νευρώνες οργανώνονται σε στρώματα, στήλες και περίπλοκα κυκλώματα στον εγκέφαλο. Σήμερα, τα οργανοειδή περιέχουν μόνο ανώριμα κύτταρα που δεν μπορούν να βγάλουν αυτές τις σύνθετες συνδέσεις, αλλά ο Δρ Τσόνγκ δήλωσε ότι αναμένει ότι το πεδίο μπορεί να ξεπεράσει αυτή την πρόκληση την επόμενη δεκαετία. Με τα μικροσκοπικά μοντέλα του εγκεφάλου στο χέρι, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να βοηθήσουν στο συμπέρασμα πώς ξετυλίγονται οι νευροαναπτυξιακές διαταραχές. πώς οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες διασπούν τον εγκεφαλικό ιστό. και πώς οι διαφορετικοί εγκεφάλους των ανθρώπων θα μπορούσαν να αντιδράσουν σε διαφορετικές φαρμακολογικές θεραπείες.
Κάποια μέρα (αν και όχι σε 10 χρόνια), οι επιστήμονες μπορεί ακόμη και να αναπτύξουν "λειτουργικές μονάδες" νευρικού ιστού για να αντικαταστήσουν τις κατεστραμμένες περιοχές του εγκεφάλου. "Τι γίνεται αν έχετε μια λειτουργική μονάδα, προκατασκευασμένη, ώστε να μπορείτε να κάνετε κλικ στον κατεστραμμένο εγκέφαλο;" Είπε το τραγούδι. Αυτή τη στιγμή το έργο είναι πολύ θεωρητικό, αλλά "πιστεύω ότι κατά την επόμενη δεκαετία, θα ξέρουμε" εάν θα μπορούσε να λειτουργήσει, πρόσθεσε.
Κλιματική Αλλαγή: Μετασχηματισμένα ενεργειακά συστήματα
Στη δεκαετία αυτή, η άνοδος της στάθμης της θάλασσας και τα πιο ακραία κλιματικά φαινόμενα αποκάλυψαν πόσο εύθραυστος είναι ο όμορφος πλανήτης μας. Αλλά τι κρατάει η επόμενη δεκαετία;
"Νομίζω ότι θα δούμε μια σημαντική ανακάλυψη όταν πρόκειται για δράση για το κλίμα", δήλωσε ο Michael Mann, διακεκριμένος καθηγητής μετεωρολογίας στο Penn State University. «Αλλά χρειαζόμαστε πολιτικές που θα επιταχύνουν αυτή τη μετάβαση και χρειαζόμαστε πολιτικούς που θα υποστηρίξουν αυτές τις πολιτικές», είπε σε Live Science.
Την επόμενη δεκαετία, «η μετατροπή των συστημάτων ενέργειας και μεταφορών στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα είναι σε εξέλιξη και θα έχουν αναπτυχθεί νέες προσεγγίσεις και τεχνολογίες που θα μας επιτρέψουν να φτάσουμε πιο γρήγορα», δήλωσε ο Donald Wuebbles, καθηγητής ατμοσφαιρικών επιστημών Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις στην Urbana-Champaign. Και, "οι αυξανόμενες επιπτώσεις που σχετίζονται με το κλίμα από τους έντονους καιρούς και ίσως από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας επιτέλλουν την προσοχή αρκετών ανθρώπων που πραγματικά αρχίζουμε να αντιμετωπίζουμε σοβαρά την κλιματική αλλαγή".
Καλή δουλειά, επειδή με βάση τα πρόσφατα στοιχεία, υπάρχει μια πιο τρομακτική και πιο κερδοσκοπική δυνατότητα: Οι επιστήμονες ενδεχομένως να υποτιμούν τις συνέπειες που είχε η κλιματική αλλαγή σε αυτόν τον αιώνα και πέρα, δήλωσε ο Wuebbles. "Θα πρέπει να μάθουμε πολλά περισσότερα σχετικά με την επόμενη δεκαετία."
Φυσική σωματιδίων: Βρίσκοντας το αξόνιο
Την τελευταία δεκαετία, η μεγαλύτερη είδηση στον κόσμο των πολύ μικρών ήταν η ανακάλυψη του μποζόνιο Higgs, το μυστήριο «σωματίδιο του Θεού» που προσδίδει τη μάζα άλλων σωματιδίων. Το Higgs θεωρήθηκε το στέμμα στο βασικό μοντέλο, η βασιζόμενη θεωρία που περιγράφει τον ζωολογικό κήπο των υποατομικών σωματιδίων.
Αλλά με το Higgs ανακαλύφθηκε, πολλά άλλα λιγότερο γνωστά σωματίδια άρχισαν να παίρνουν το κεντρικό στάδιο. Αυτή τη δεκαετία, έχουμε μια λογική βολή στην εξεύρεση ενός άλλου από αυτά τα αόρατα, ως και πάλι υποθετικά σωματίδια - το axion, δήλωσε ο φυσικός Frank Wilczek, βραβευμένο στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης. (Το 1978, ο Wilczek πρότεινε για πρώτη φορά το axion). Το axion δεν είναι αναγκαστικά ένα μοναδικό σωματίδιο, αλλά μάλλον μια κατηγορία σωματιδίων με ιδιότητες που σπάνια αλληλεπιδρούν με τη συνηθισμένη ύλη. Οι Axions θα μπορούσαν να εξηγήσουν ένα μακροχρόνιο αίνιγμα: Γιατί οι νόμοι της φυσικής φαίνονται να δρουν το ίδιο και στα σωματίδια της ύλης και στους συνεργάτες τους με την αντιύλη, ακόμα και όταν οι χωρικές συντεταγμένες τους είναι αναλλοίωτες, όπως είχε αναφέρει προηγουμένως η Live Science.
Και τα αξόνια είναι ένας από τους κορυφαίους υποψήφιους για τη σκοτεινή ύλη, την αόρατη ύλη που συγκρατεί μαζί τους γαλαξίες.
«Η εύρεση του άξονου θα ήταν ένα πολύ μεγάλο επίτευγμα στη θεμελιώδη φυσική, ειδικά αν συμβαίνει μέσω του πιό πιθανού μονοπατιού, δηλ. Παρατηρώντας ένα κοσμικό φόντο axion που παρέχει τη« σκοτεινή ύλη. »», Δήλωσε ο Wilczek. "Υπάρχει μια δίκαιη πιθανότητα που θα μπορούσε να συμβεί τα επόμενα πέντε με 10 χρόνια, καθώς φιλόδοξες πειραματικές πρωτοβουλίες που θα μπορούσαν να φτάσουν εκεί, ανθίζουν σε όλο τον κόσμο. Για μένα, που ζυγίζουν τόσο τη σημασία της ανακάλυψης όσο και την πιθανότητα να συμβεί αυτό, αυτό είναι το καλύτερο στοίχημα."
Μεταξύ αυτών των πρωτοβουλιών είναι το Experiment Dark Matter Axion (ADMX) και το ηλιακό τηλεσκόπιο CERN Axion, δύο σημαντικά όργανα που κυνηγούν αυτά τα αόρατα σωματίδια.
Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες δυνατότητες - μπορούμε ακόμη να ανιχνεύσουμε βαρυτικά κύματα ή κυματισμούς στο χωροχρόνο που προέρχονται από την αρχαιότερη περίοδο του σύμπαντος ή άλλα σωματίδια γνωστά ως ασθενώς αλληλεπιδρώντα μαζικά σωματίδια που θα μπορούσαν να εξηγήσουν και τη σκοτεινή ύλη, δήλωσε ο Wilczek .
Εξωπλανήτες: Μια ατμόσφαιρα σαν τη Γη
Στις 6 Οκτωβρίου 1995, το σύμπαν μας έγινε μεγαλύτερο, όταν ένας αστρονόμος ανακοίνωσε την ανακάλυψη της πρώτης εξωπλανήττας για την τροχιά ενός ηλιόλουστο αστέρι. Ονομάστηκε 51 Pegasi b, η σφαίρα έδειξε μια ζεστή τροχιά γύρω από το αστέρι υποδοχής της μόλις 4,2 ημέρες της Γης και μια μάζα περίπου το ήμισυ εκείνης του Δία. Σύμφωνα με τη NASA, η ανακάλυψη άλλαξε για πάντα "τον τρόπο που βλέπουμε το σύμπαν και τον τόπο μας σε αυτό". Πάνω από μια δεκαετία αργότερα, οι αστρονόμοι επιβεβαίωσαν τώρα 4.104 κόσμους γύρω από τα αστέρια έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Αυτοί είναι πολλοί κόσμοι που ήταν άγνωστοι μόλις πριν από μια δεκαετία.
Έτσι, ο ουρανός είναι το όριο για την επόμενη δεκαετία, σωστά; Σύμφωνα με το Sara Seager του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, απολύτως. "Αυτή η δεκαετία θα είναι μεγάλη για την αστρονομία και την επιστήμη των εξωπλανήτων με την αναμενόμενη εκτόξευση του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb", δήλωσε ο Seager, ένας πλανητικός επιστήμονας και αστροφυσικός. Ο κοσμικός διάδοχος του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, JWST, έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2021, για πρώτη φορά, οι επιστήμονες θα μπορούν να "δουν" εξωπλανήτες στην υπέρυθρη ακτινοβολία, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να εντοπίσουν ακόμη και αμυδρούς πλανήτες που περιστρέφονται μακριά από το αστέρι τους.
Επιπλέον, το τηλεσκόπιο θα ανοίξει ένα νέο παράθυρο στα χαρακτηριστικά αυτών των ξένων κόσμων. "Εάν υπάρχει ο σωστός πλανήτης, θα είμαστε σε θέση να ανιχνεύσουμε υδρατμούς σε έναν μικρό βραχώδη πλανήτη. Ο υδρατμός είναι ενδεικτικός των υγρών ωκεανών - δεδομένου ότι το υγρό νερό χρειάζεται για όλη τη ζωή όπως το γνωρίζουμε, αυτό θα ήταν μια πολύ μεγάλη υπόθεση , "Ο Seager είπε στη Live Science. "Αυτή είναι η πρώτη μου ελπίδα για μια σημαντική ανακάλυψη". (Ο τελικός στόχος, βέβαια, είναι να βρεθεί ένας κόσμος που έχει μια ατμόσφαιρα παρόμοια με αυτή της Γης, σύμφωνα με τη NASA, με άλλα λόγια, έναν πλανήτη με συνθήκες ικανές να στηρίξουν τη ζωή.)
Και φυσικά, θα υπάρξουν κάποιες αυξανόμενες δυσκολίες, σημείωσε ο Seager. "Με το JWST και τα εξαιρετικά μεγάλα τηλεσκοπικά εδάφους που αναμένεται να έρθουν σε απευθείας σύνδεση, η κοινότητα των εξωπλανήτων αγωνίζεται να μεταμορφώσει από ατομικές ή μικρές ομάδες προσπάθειες σε μεγάλες συνεργασίες δεκάδων ή πάνω από εκατό ανθρώπων. LIGO), αλλά είναι δύσκολο ", ανέφερε, αναφερόμενος στο Παρατηρητήριο Βαρυατικών Ουσιών Laser Interferometer, μια τεράστια συνεργασία που περιλαμβάνει περισσότερους από 1.000 επιστήμονες ανά τον κόσμο. Αρχικά δημοσιεύθηκε στη Live Science.
