10 kõige olulisemat teaduse arengut, mida sa pead teadma -

Igal aastal avaldatakse tohutul hulgal teaduslikke artikleid nii erinevatel teemadel nagu astronoomia, kliimamuutused ja praegune pandeemia.

Teisisõnu on raske eristada asjakohaseid, huvitavaid, kuid suures osas ebaolulisi töid ja rämpsu teadust.

Viimastel aastatel oleme näinud mitmeid murrangulisi saavutusi, mis on sageli viinud teadmiste tõelise plahvatuseni.

Järgnevalt on esitatud loetelu teaduse kümnest edusammust aastal 2021, sealhulgas kõige märkimisväärsemad ajaloolised avastused ja ülevaade sellest, mis on teaduse arengus ees ootamas.

Teaduse edusammud 2021. aastal

1. Maaväline elu on nüüd lihtsamini leitav kui kunagi varem.

A paber 2021. aastal avaldatud teadlaste poolt avaldatud uurimus viitas sellele, et võib olla olemas elu sisaldav planeet, mis kuulub hütsiaani planeedi kategooriasse.

Nad kirjeldasid ookeanidega kaetud, vesinikurikast planeeti, mis on umbes 2,6 korda suurem kui Maa. Inimene ei suudaks sellistes tingimustes vastu pidada, kuid teised eluvormid suudaksid.

Kuna metüülkloriidi ja dimetüülsulfiidi on veeplaneedil lihtsam tuvastada, on biosignatuurid kergemini tuvastatavad.

Järgmise kahe-kolme aastakümne jooksul on võimalik avastada ja kinnitada elu ka teistel planeetidel peale Maa.

On suur tõenäosus, et varsti suudame avastada planeedid, millel on elu või vähemalt planeedid, mis võiksid elu toetada.

2. Verepõhine CRISPR geenitöötlus

CISPR-tehnoloogia töötab tavaliselt laboris ekstraheeritud rakkudega, enne kui need uuesti organismi sisestatakse. Selle tulemusena on see pikaajaline ja kallis protseduur, millele sageli järgneb keemiaravi.

Haruldase päriliku haigusega patsient sai 2021. aasta juunis CRISPR Cas-9 geeniredaktori süstimise.

Transtüretiin-amüloidoosi raviti edukalt selles juhtum, vähendades isegi hävitavate ensüümide hulka kahjustatud kudedes ja organites.

3. Elektriangerjad on ühed kõige õnnelikumad kiskjad.

Enne kui Smithsoniani ihtüoloog C David de Santana avastas Amazonase jõe vesikonnas pinnatu järve, peeti elektriaurlasi üksikuteks jahimeesteks.

Tema sõnul avaldatud tulemused ajakirjas Ecology and Evolution, et Volta elektriaalid jahivad rühmiti, tiirutades oma saagi ümber ja paiskates seda 860 volti.

Angerjad suudavad püüda rohkem kalu, kui nad jahivad rühmiti, mitte individuaalselt.

Lisaks teiste Amazonase jõe vesikonnas asuvate elektriangerjate kogukondade uurimisele loodab töörühm tuvastada ka teisi angerjate jahimustreid, sest bioloogiline mitmekesisus on ohus.

4. Vaktsiin Covid-19

Osana kõige uskumatumatutest pealkirjadest aastaks 2020, on Covid-19 vaktsiinid töötati välja, kuid need võeti kasutusele 2021. aastal.

Esimese täiskasvanute vaktsiini tõid Pfizer ja Moderna välja 2020. aasta detsembris, millele Johnson & Johnson järgneb 2021. aastal. Covid-19 vaktsiini saavad nüüd juba viieaastased lapsed.

5. James Webb'i teleskoobi käivitamine

Hiljuti käivitas NASA kõige võimsama ja suurima kosmoseteleskoobi, mis on kunagi ehitatud. James Webb kosmoseteleskoop.

Stabiilse positsiooni saavutamiseks kosmoses läbib see 30 päeva jooksul peaaegu 1 miljon miili, mille järel toimub järgmise kuue kuu jooksul instrumentide kokkupanek, joondamine ja kalibreerimine.

Käivitamise ajal esines mitmeid viivitusi. Järgnevatel aastakümnetel järgib see Maa orbiiti. Lõpuks võime ehk avastada märke, et elu on olemas teistel planeetidel.

6. Kiireim kvantprotsessor

Kvanttehnoloogial põhinevad arvutid suudavad sekunditega töödelda teavet, mis muidu võtaks parimatel superarvutitel mitu päeva või nädalat.

Kvantarvutid kasutavad kvantfüüsika seadusi võimsate arvutuste tegemiseks, muutes selliseid valdkondi nagu astrofüüsika, IT, inseneriteadus, riiklik julgeolek ja palju muud. . 127-qubitiline Eagle käivitas IBM novembris 2021.

See on tänaseni veenev kvantprotsessor. Kvantarvutusvaldkond on nüüdseks valmis kiireks arenguks.

7. Inimene mõjutab loomade evolutsiooni

Inimene on otseselt ja kaudselt mõjutanud loomade evolutsiooni. Salaküttimise tulemusel on järsult suurenenud ilma kihvadeta Aafrika elevantide arv.

Mosambiigi kodusõja ajal aastatel 1977-1992 hävitati tohutu hulk tohutute kihvadega elevante, mis tähendas, et kõige rohkem geneetilist materjali pärines ilma hiiglaslike kihvadeta emasloomadelt.

Loomade evolutsiooni mõjutab kaudselt ka inimene, sest lisaks loomade tapmisele on globaalse soojenemise tõttu tõusnud temperatuur.

The 2021. aasta trendid ökoloogias ja evolutsioonis (Trends in Ecology and Evolution) väidab, et nahkhiirte tiivad on suuremad ja jänesekõrvad pikemad, mis tõenäoliselt kiirgavad rohkem soojust keskkonda.

Täiendavad tõendid on avaldatud ajakirjas Science Advances. Teadlased leidsid, et Amazonase vihmametsade äärealadel elavad linnud on muutunud sademete hulga ja temperatuuri tõusu tõttu kergemaks ja nende tiivad pikemaks.

8. Kunstliku titaansüdame arendamine

Sünteetiline süda on olnud teadlaste eesmärk juba üle 50 aasta. Igal aastal põhjustab südame isheemiatõbi maailmas kõige rohkem surmajuhtumeid. BiVACOR on Austraalia uurimisrühma loodud titaanist süda, mis kasutab spinning disc'i tehnoloogiat.

Kuigi see ei imiteeri inimese südant, püüab see parandada evolutsiooni, pumbates verd tõhusamalt. Inimkatsed on veel pooleli. Seni on tehtud ainult ajutisi katseid südame siirdamise patsientidel ja loomadel.

9. Malaariavaktsiin lastele

Malaariaepideemia tapab igal aastal üle poole miljoni inimese, mis teeb sellest ühe surmavaima haiguse maailmas.

Neist üle poole on lapsed. A malaariavaktsiin lastele kiideti heaks Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) poolt, mis teeb sellest esimese omataolise.

Malaariavaktsiin ründab viit kõige surmavamat malaariahaigust ja seda manustatakse nelja süsti jooksul. Tänu sellele teaduslikule avastusele võib see ära hoida umbes viis miljonit malaariajuhtumit aastas.

10. Avastused Marsil

Marsi külge dokkisid 2021. aasta alguses kolm missiooni, kasutades ära Maa orbiidi joondumist Marsiga, mis toimub iga 26 kuu tagant.

NASA maandur Perseverance, mis on varustatud kivimiproovide puurimiseks ja säilitamiseks vajalike instrumentidega, on kavas lähitulevikus läbi Jezero kraatri sõita.

Proovide tagasisaatmise käigus võetakse 43 kivimiproovi, mis saadetakse tagasi salvedes.

Araabia Ühendemiraatide orbiidilt Marsi igapäevaste, igakuiste ja aastaste muutuste jälgimise kaudu püüdis orbiter Hope uurida Marsi minevikku ja praegust kliimat.

Orbiter Tianwen-1 külastas Marsi orbiidilt enne missiooni ajal Utopia Planitia'sse maandunud Zhurongi ränduri maandumist.

Hiina üritas katsetada oma võimet liikuda Marsi pinnal. Teadlased on katsetanud võimet manööverdada läbi Marsi atmosfääri, mis on üks suuremaid teaduslikke läbimurdeid.

Teaduse areng läbi ajaloo

Genoomi redigeerimine

Me saame nüüd kirurgiliselt eemaldada geene ja jälgida nende regulatiivseid elemente. See on olnud suur läbimurre mitte ainult organismide toimimise, vaid ka neid mõjutavate haiguste mõistmisel.

Mitmes peamises rakendusvaldkonnas viiakse praegu läbi kliinilisi uuringuid, mis loodetavasti viivad nende kasutamiseni meditsiinis.

Homo sapiens'i vanimad fossiilne jäänused ulatuvad 100 000 aastat edasi

2017. aastal teatati, et Homo sapiens'i vanus arvutatakse ümber 300 000 aastat tagasi. See on 100 000 aasta võrra pikem, kui varem arvati. Marokos avastati ühes koopas kolmesaja tuhande aasta vanused luud.

Selle tulemusena selgus ka, et võib-olla ei vasta tõele, et meie liik pärineb Ida-Aafrikast, vaid levib hoopis kogu kontinendil.

Esimene musta augu pilt

Mustade aukude olemasolu on teada, kuid nende pimedus on samuti ilmne, sest valgus ei jõua neisse väljaspool nende vaadeldavat horisonti.

Aastate jooksul õnnestus teadlastel esimest korda jäädvustada musta augu kujutis.

Musta augu tagasipöördumispunkti kujutis näib olevat hõõguv gaasist ja tolmust koosnev pähkel.

Selle avastusega seotud uurimisrühm sai 2020. aasta läbimurdeauhinna, mida peetakse üheks maailma tippteaduslike auhindade kategoorias.

Oodatavad edusammud teaduses

Aastakümnete jooksul näeme kogu maailmas üha suuremaid uuendusi teaduses.

Noh, me ei ole enam kaugel järgmisest tehnoloogilisest läbimurdest, Marsi koloniseerimisest ja muidugi lendavatest autodest!

Iga avaldatud töö puhul on vaja teooria illustreerimiseks arvandmeid. Meie Mind the Graph-s oleme pühendunud sellele, et pakkuda teile illustratsioone kõigist teaduse kategooriatest. Vaadake meie illustratsioonide galerii.

10 kõige olulisemat teaduse arengut, mida sa pead teadma