Vzhľadom na rýchle tempo zmien v technológii a vede môže byť ľahké zabudnúť na to, čo sme nevedeli len pred niekoľkými krátkymi rokmi. V uplynulom desaťročí došlo k prielomom vo fyzike, biológii a astronómii, aby sme vymenovali len niektoré z nich. Ktorý z týchto objavov je najdôležitejší, je pravdepodobne pre historikov, aby posúdili, ale niektoré z dôsledkov objavov na začiatku desaťročia sa začínajú odrážať. Tu sú naše tipy na najväčšie vedecké pokroky a prekvapivé objavy za posledných desať rokov.
2010: Prvý syntetický život
Vedci rozmazali hranicu medzi prírodným a človekom spôsobeným v roku 2010 vytvorením vôbec prvého organizmu so syntetickým genómom. Vedci z inštitútu J. Craig Venter zhromaždili genóm baktérie Mykoplazmy mykoidov z viac ako milióna bázových párov DNA. Potom vložili tento ľudský inžiniersky genóm do inej baktérie, Mycoplasma capricolum, ktorý bol zbavený svojej DNA. M. capricolumStrojové zariadenie čoskoro začalo prevádzať pokyny tohto syntetického genómu do činnosti a reprodukovalo sa rovnako dobre M. mycoides áno.
Od tohto prelomu vedci pokračujú v pokrokoch v syntetickej biológii. V roku 2016 vedci postavili najmenší syntetický mikrób s iba 473 génmi. V roku 2017 oznámili vytvorenie piatich syntetických kvasinkových chromozómov; plánuje sa nahradiť všetkých 16 chromozómov v kvasinkách syntetickými chromozómami, ktoré by sa mohli vyladiť, aby vykonávali určité úlohy, ako napríklad hromadne vyrábajúce antibiotiká alebo dokonca produkovali laboratórne pestované mäso.
2011: Preventívne liečenie HIV
Mnoho ľudí s vysokým rizikom nákazy vírusom ľudskej imunodeficiencie (HIV), ktorý spôsobuje AIDS, dnes v súčasnosti denne pilulku znižuje riziko. V roku 2012 americká vláda pre potraviny a liečivá na tento účel schválila liek s názvom Truvada. Bola to však veľká štúdia z roku 2011, ktorá pripravila pôdu pre túto zmenu v prevencii HIV.
Táto štúdia, ktorú časopis Science nazval „prielom roka“, bola prvou od roku 1994, ktorá ukázala nový spôsob, ako zabrániť prenosu HIV z jednej osoby na druhú. (V roku 1994 vedci uviedli, že našli farmaceutickú alternatívu, ktorá by pomohla zabrániť prenosu HIV z tehotnej ženy na jej plod.) Štúdia sa začala v roku 2005 a zistenia z roku 2011 boli dočasnými výsledkami. Vedci zistili 96% zníženie prenosu HIV v týchto údajoch. Konečné údaje zahŕňajúce celú 10-ročnú štúdiu, zverejnené v The New England Journal of Medicine v roku 2016, ukázali 93% zníženie prenosu HIV.
2012: Higgs Boson
V júli 2012 vedci pracujúci na najväčšom urýchľovači častíc na svete oznámili, že zasiahli platené nečistoty. Pokusy na veľkom hadrónovom urýchľovači (LHC) nakoniec odhalili dôkazy o poslednej neobjavenej častici predpovedanej štandardným fyzikálnym modelom.
Bol nájdený Higgsov bozón. Toto je častica spojená s Higgsovým poľom, energetické pole v koreni toho, prečo častice majú hmotu. Častice získavajú hmotnosť tým, že zaplavujú toto trojrozmerné pole a vytvárajú malé poruchy v poli. (Čím silnejšie sú ich interakcie s poľom, tým väčšia je ich hmotnosť.) Keď sa na poli vyskytne veľký vzplanutie energie na konkrétnom mieste, emituje Higgsov bozón. V roku 2013 fyzici potvrdili, že ich pozorovania v roku 2012 boli skutočne nepolapiteľnými časticami, ktoré sa niekedy nazývali „časticami Boha“, pretože zohrávajú úlohu pri hromadení všetkých ostatných častíc.
Objav Higgsovcov priniesol nové otázky pre fyzikov. Táto častica bola o niečo ľahšia, ako by sa dalo predpovedať niektorým z jej interakcií s inými elementárnymi časticami, čo znamená, že buď niekto zbláznil matematiku, alebo existuje viac ako jeden typ Higgsov - možno vrátane ťažších Higgsov, ktoré neboli objavené. Fyzici teraz používajú LHC na vyhľadávanie týchto možných ťažkých Higgsov.
Lucas Taylor / CMS
Po takmer 35 rokoch zingovania minulých planét a mesiacov, sonda NASA Voyager 1 urobila históriu v roku 2013, keď vedci oznámili, že kozmická loď oficiálne opustila slnečnú sústavu v auguste 2012.
Sonda bola vypustená zo Zeme v roku 1977 a nasledujúce desaťročie strávila skúmaním Jupitera, Saturna, Uránu, Neptúna a ich mesiacov. V roku 2013 údaje zaslané späť zo sondy naznačili zmeny v hustote elektrónov okolo Voyager 1 - hlavné vodítko, že kozmická loď opustila hranice slnečnej sústavy. Voyager 1 bude do roku 2025 naďalej posielať informácie o medzihviezdnom priestore na Zem. Potom je nastavený na dlhý, tichý odchod do dôchodku v hlbokom vesmíre, s možnosťou, že jedného dňa si nejaká mimozemská forma života všimne malú sondu. a jeho zlatý záznam, časová kapsula, ktorá obsahuje obrazy ľudí, mapy našej slnečnej sústavy a ďalšie náznaky existencie civilizácie na Zemi.
2014: Gravitačné vlny
Pred rokom 2014 mali vedci iba nepriamy dôkaz o Veľkom tresku, teórii, ktorá opisuje ohromujúcu expanziu vesmíru, ku ktorej došlo pred 13,8 miliardami rokov a ktorá porodila náš vesmír. V roku 2014 však vedci prvýkrát pozorovali priame dôkazy tejto vesmírnej expanzie, čo niektorí nazývali „fajčiarskou pištoľou“ pre začiatok vesmíru.
Tento dôkaz prišiel vo forme gravitačných vĺn, doslovných vlniek v časopriestore, ktoré zostali po prvej zlomku sekundy po Veľkom tresku. Tieto vlnky vyvolali zmeny polarizácie v kozmickom mikrovlnnom pozadí, čo je žiarenie, ktoré zostalo zo skorého vesmíru. Zmeny polarizácie sa nazývajú B-režimy. Vedci zistili, že pomocou Antigtického dalekohledu Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization 2 (BICEP2) sa objavili tieto režimy B.
Odvtedy gravitačné vlny naďalej odhaľujú záhady vesmíru, ako je dynamika zrážok čiernych dier a zrážky medzi neutrónovými hviezdami. Gravitačné vlny môžu dokonca pomôcť konečne určiť, ako rýchlo sa vesmír rozširuje.
2015: Prvá úprava CRISPR ľudských embryí
Pravdepodobne najväčším biomedicínskym príbehom desaťročia je vznik technológie na úpravu génov zvanej CRISPR z relatívnej nejasnosti. Táto technológia vychádza z prirodzených obranných mechanizmov niektorých baktérií; je to séria opakujúcich sa génových sekvencií naviazaných na enzým nazývaný Cas9, ktorý pôsobí ako pár molekulárnych nožníc. Génové sekvencie sa môžu editovať tak, aby sa býčie oko dalo na konkrétny segment DNA, čo nasmeruje enzým Cas9, aby vstúpil a začal ostrihať.
Pomocou tohto systému môžu vedci ľahko vymazať a vložiť kúsky DNA do živých organizmov, čo má zjavné dôsledky na liečenie genetických chorôb - a pravdepodobne vedie k deťom na mieru. Prvý krok na tejto potenciálnej ceste sa uskutočnil v roku 2015, keď vedci z univerzity Sun Yat-sen v Číne oznámili, že pomocou CRISPR urobili vôbec prvé genetické modifikácie ľudských embryí. Embryá neboli životaschopné a postup bol iba čiastočne úspešný - experiment bol však prvým krokom, ktorý posunul etickú líniu, o ktorej vedecká komunita diskutuje dodnes.
2016: Exoplanet objavený v obývateľnej zóne
Najbližší sused exoplanety na Zemi, ktorý bol objavený v roku 2016, nie je vzdialený len 4,2 svetelných rokov - má potenciál hostiť život.
To neznamená, že planéta, ktorá sa nazýva Proxima b, je určite obývateľná, ale sídli v obývateľnej zóne svojej hviezdy, čo znamená, že obieha svoju hviezdu vo vzdialenosti, ktorá by umožnila existenciu tekutej vody na povrchu planéty. Planéta obieha okolo Proxima Centauri; keď planéta prešla náznakom existencie Proximy b, kolísa v pohybe tejto hviezdy.
Od objavu vedci pozorovali vysoko žiariace superflaresy z Proxima Centauri, ktoré vystrelili exoplanet, a drasticky znížili šance, že na Proxima môže prežiť život b. Zistili však tiež, že v okolí Proxima b môže byť viac planét.
2017: Najstaršie fosílie Homo sapiens tlačia druhy späť o 100 000 rokov
Ako dlho má Homo sapiens potulovali planétu? Objav oznámený v roku 2017 posunul časovanie späť na 300 000 rokov.
To je o 100 000 rokov dlhšie, ako sa pôvodne predpokladalo. Vedci našli 300 000 rokov staré kosti v jaskyni v Maroku, kde sa počas lovu mohlo uchytiť najmenej päť jedincov. Miesto objavu - v severnej Afrike, nie vo východnej Afrike, kde predchádzajúca najstaršia Homo sapiens našli sa fosílie - náznaky, že sa náš druh nemusel vyvinúť najskôr vo východnej Afrike a potom neskôr žiaril inde. namiesto toho, Homo sapiens sa mohol vyvinúť na celom kontinente.
2018: Prvé žijúce deti CRISPR
Iba tri roky po prvej editácii neživotaschopných ľudských embryí pomocou CRISPR niekto prekročil inú líniu na úpravu génov. Tentoraz čínsky vedec menom Jiankui oznámil, že editoval genómy dvoch embryí, ktoré sa potom implantovali prostredníctvom IVF (oplodnenie in vitro) do materského lona a narodili sa: dvojčatá, ktoré sú prvými deťmi CRISPR na svete.
Úpravy, ktoré urobil, sa týkali génu s názvom CCR5 - zmeny, ktorá by teoreticky mala spôsobiť, že deti budú menej náchylné na nakazenie vírusom HIV. Mnoho vedcov sa zdesilo, že v tejto súvislosti podnikne kroky k úprave génov, najmä vzhľadom na dostupné a menej technologicky náročné metódy, ako sa vyhnúť HIV (napríklad preventívna antiretrovírusová liečba). Neskôr údaje zverejnené vedcami naznačujú, že skôr vyvolali skôr neznámu mutáciu u dievčat než reprodukciu známej mutácie.
Možné vedľajšie účinky pre dievčatá sú stále neznáme, rovnako ako osud vedcov, ktorí editáciu vykonali. V januári 2019 denník The New York Times informoval, že pravdepodobne bude čeliť obvineniam z trestného činu v Číne, hoci nie je jasné, za akých zákonov by mohol byť obvinený.
2019: Prvý obrázok čiernej diery
Čierne diery boli vždy astronomickou fascináciou: vieme, že sú tam, ale pretože svetlo nemôže uniknúť za hranice svojich udalostí, sú tiež trochu neviditeľné.
Do tohto roku: Vedci prvýkrát zachytili obraz čiernej diery. Témou portrétu bola čierna diera v strede galaxie Messier 87, ktorá je taká široká ako celá naša slnečná sústava. Obrázok vyzerá ako žiariaci šiška hmoty obklopujúcej priepasť temnoty; toto je prach a plyn obiehajúci po čiernej diere, kde nie je návrat. Tento objav priniesol výskumníkom cenu prelomov v roku 2020, jedno z najprestížnejších ocenení v oblasti vedy. Teraz sa snažia zachytiť nielen obrázky, ale aj filmy, čiernych dier.
