Padarė gėdą net Holivudui: fantastiškiausi 2023 metų mokslo atradimai, kurie pakeis pasaulį

Branduolinės energijos šventasis Gralis

Šiam branduolinių reakcijų "šventajam graliui" sukurti buvo išleisti dešimtmečiai ir milijardai dolerių. / Nuotrauka: Helion Energy

Gruodžio viduryje Livermoro nacionalinės laboratorijos Kalifornijoje mokslininkai paskelbė, kad atliko pirmąjį branduolių sintezės eksperimentą, kurio metu buvo sukurta daugiau energijos, nei jos sunaudota paleidžiant.

Ši istorinė sėkmė, apibūdinama kaip šimtmečio pasiekimas, buvo susijusi su tos pačios reakcijos, kuri maitina Saulę ir kitas žvaigždes, panaudojimu.

Tokiu būdu pirmą kartą pavyko pagaminti energiją neišskiriant anglies dioksido.

Ši technologija buvo kuriama nuo šeštojo dešimtmečio ir sukėlė entuziazmą dėl perspektyvos iškastinį kurą pakeisti švariu ir atsinaujinančiu energijos šaltiniu.

JAV energetikos sekretorė Dženifer Granholm šį laimėjimą pavadino "vienu įspūdingiausių XXI a. mokslo pasiekimų", prilygstančiu pirmajam brolių Wrightų skrydžiui 1903 m.

Termobranduolinės reakcijos metu dvi lengvojo elemento branduolių dalelės susiduria tokiu dideliu greičiu, kad susijungia. Susidariusi masė pagamina didelį kiekį energijos, nesukeldama daug radioaktyviųjų atliekų.

Dešimtmečius trukusių eksperimentų ir milijardų dolerių prireikė, kad būtų sukurtas šis branduolinių reakcijų "šventasis gralis".

R. Granholmas pažymėjo, kad šis laimėjimas staiga atvėrė gausaus ir anglies dvideginio neišskiriančio energijos šaltinio ateityje perspektyvą.

Asteroidų nukreipimas

Asteroidas Dimorfas nekėlė grėsmės Žemės civilizacijai, tačiau jį teko "išmušti iš vėžių" - dėl mokslo / Nuotrauka: NASA

1998 m. filme "Armagedonas" Briusas Vilisas (Bruce Willis) ir jo naftininkų komanda NASA įsakymu siunčiami į kosmosą, kad įdėtų ir susprogdintų branduolinę bombą asteroide, kuris grasina sunaikinti žmoniją.

Po 24 metų NASA komanda įrodė, kad asteroido nukreipimas nuo jo trajektorijos nėra tik Holivudo mokslinės fantastikos idėja.

Rugsėjį NASA pasiuntė erdvėlaivį, kuris 22 530 km/val. greičiu susidūrė su 160 metrų skersmens asteroidu Dimorph, kad patikrintų, ar galima pakeisti jo trajektoriją.

Dimorfas nekėlė grėsmės Žemės civilizacijai, o tiesiog skriejo aplink didesnį asteroidą Didymos.

Prieš susidūrimą Dimorfas aplink savo motininį asteroidą skriejo kas 11 valandų ir 55 minutes, o po susidūrimo jo orbita trunka 11 valandų ir 23 minutes.

Tai buvo pirmas kartas, kai žmonija sąmoningai pakeitė dangaus objekto judėjimą, ir pirmoji visavertė asteroido nukreipimo technologijos demonstracija, teigė NASA.

NASA administratorius Billas Nelsonas pabrėžė, kad ši misija parodė, jog organizacija yra pasirengusi "viskam, ką visata gali mums mesti".

James Webb teleskopas

Džeimso Vebso teleskopo paleidimas / Nuotrauka: The Guardian

Džeimso Vebbo teleskopo paleidimas atskleidė vizualius vaizdus iš tamsiųjų galaktikos kampelių visu grožiu.

10 mlrd. dolerių vertės teleskopas, kurį žurnalas "Popular Science" pripažino metų aviacijos technologijų inovacija, "gali pažvelgti į tolimus besiformuojančių žvaigždžių tolius" ir "pažvelgti 13 mlrd. metų atgal į senąsias galaktikas, dar tebesančias kūdikių lopšiuose".

Nuo vasario mėnesio, kai pradėjo siųsti į Žemę užburiančius vaizdus, Džeimso Vebo teleskopas mokslininkams rodo, kaip žvaigždės ir galaktikos buvo sudarytos iš pirmapradės medžiagos.

Skirtingai nei "Hubble" teleskopas, kuris skrieja netoli Žemės, "James Webb" buvo paleistas už šimtų tūkstančių kilometrų ir yra Žemės šešėlyje, kuris nuolat saugo jį nuo saulės šviesos.

Nuo paleidimo Džeimso Vebo teleskopas atrado seniausią žinomoje visatoje galaktiką, taip pat perdavė Karinos (Carina) miglaitės ir Pietų žiedo, galaktikų grupės, žinomos kaip Stefano kvintetas, nuotraukas ir užfiksavo egzoplanetos WASP-96b šviesos spektrą.

Pirmasis vabzdžių smegenų žemėlapis

Vaisinės muselės smegenys / Nuotrauka: Johnso Hopkinso universitetas

Kovo mėnesį Kembridžo universiteto mokslininkai sėkmingai sukūrė pirmąjį žemėlapį, kuriame pavaizduotas kiekvienas atskiras neuronas ir jų ryšiai vaisinės muselės lervos smegenyse.

Šis 3 016 neuronų ir 548 000 sinapsių žemėlapis yra didžiausias kada nors sukurtas smegenų jungčių modelis.

Tai didžiulis pasiekimas, palyginti su ankstesniais vabzdžių smegenų žemėlapių sudarymo darbais - prieš tai mokslininkai tyrinėjo labai paprastas smegenų struktūras, pavyzdžiui, nematodo C. elegans, kuris turi tik kelis šimtus neuronų.

Šis tyrimas padės mokslininkams suprasti pagrindinius signalų perdavimo smegenyse neuronų lygmeniu principus ir jų poveikį elgesiui bei mokymuisi.

Sintetinių žmogaus embrionų kūrimas iš kamieninių ląstelių

Kembridžo universiteto ir Kalifornijos technologijos instituto mokslininkai sukūrė sintetinius žmogaus embrionus. Tyrėjai naudojo kamienines ląsteles ir visiškai atsisakė kiaušinėlių bei spermos.

Embriono modelis, panašus į ankstyviausių žmogaus vystymosi stadijų embrionus, gali padėti išsiaiškinti genetinių sutrikimų poveikį ir biologines persileidimų priežastis.

Tačiau šis darbas taip pat kelia rimtų etinių ir teisinių klausimų. Laboratorijoje užaugintos struktūros neturi plakančių širdžių ar smegenų užuomazgų, tačiau jose yra ląstelių, iš kurių paprastai formuojasi placenta ir pats embrionas.

Šeštasis masinis išnykimas horizonte

Šeštasis masinis išmirimas jau prasidėjo / Nuotrauka: New Scientist

Havajų universiteto Manoa mieste komanda apskaičiavo, kad gyvūnų populiacijos nyksta 35 kartus sparčiau nei tikėtasi, kad per pastaruosius milijoną metų išnyks foninis lygis.

Mokslininkų teigimu, tai rodo, kad planetoje sparčiau vyksta šeštasis žmogaus sukeltas masinis išmirimas.

Ekstrapoliavę sausumos sraigėms ir šliužams gautus įverčius, mokslininkų komanda apskaičiavo, kad nuo 1500 m. Žemė galėjo prarasti 7,5-13 proc. iš 2 mln. žinomų rūšių, t. y. nuo 150 000 iki 260 000 rūšių.

Gyvybės istorijoje Žemėje įvyko penki masiniai išnykimai, o mokslininkai teigia, kad šeštasis jau prasidėjo - ir šį biologinės įvairovės nykimą visiškai paskatino žmogaus veikla.

Y chromosomos seka

Mokslininkai pagaliau iššifravo visą Y chromosomą / Nuotrauka: Crystal Eye Studio

Mokslininkai pagaliau iššifravo visą Y chromosomą - vieną iš žmogaus lytinių chromosomų, lemiančią priklausymą vyriškajai lyčiai.

Iki šio pasiekimo mokslas nuėjo neįtikėtinai ilgą ir sudėtingą kelią, nes Y chromosoma turi sudėtingą pasikartojimų schemą.

"Ilgą laiką pusė žmogaus Y chromosomos mokslui buvo nežinoma. Šį atradimą pavyko padaryti dėka naujų sekoskaitos technologijų ir skaičiavimo metodų", - sakė tyrimo bendraautorė Arang Rhee.

X chromosoma buvo visiškai iššifruota dar 2020 m. Y chromosomos supratimas galėtų padėti spręsti daugelį sveikatos problemų, įskaitant nevaisingumą.

ŽIV gydymas - "Diuseldorfo pacientas"

Penktam žmogui pasaulyje pavyko išgydyti ŽIV / Nuotrauka: New Scientist

53 metų vyras tapo penktuoju žmogumi, išgydytu nuo ŽIV po kamieninių ląstelių transplantacijos, kuri jam buvo atlikta netrukus po to, kai liga buvo diagnozuota.

"Diuseldorfo pacientui", kuris taip pat susidūrė su sunkia kraujodaros vėžio forma, prieš 10 metų buvo atlikta kaulų čiulpų transplantacija, kurios metu jam buvo persodintos ŽIV atsparios kamieninės ląstelės, pranešė "The Washington Post".

Pacientas jau ketverius metus nevartoja antivirusinių vaistų ir jo organizme nėra jokių viruso pėdsakų.

"Tai tikras išgijimas, o ne tik ilgalaikė remisija", - sakė daktaras Bjornas-Erikas Ole Jensenas.

Kamieninių ląstelių transplantacija laikoma labai rizikinga procedūra ir paprastai skiriama tik žmonėms, kuriems diagnozuotas vėžys.

Diuseldorfo pacientas tapo trečiuoju asmeniu, kuriam buvo atliktas gydymas ir kuris buvo išgydytas nuo ŽIV.

Kol kas gydymas tikriausiai bus skiriamas tik vėžiu sergantiems pacientams. Tačiau stulbinantys rezultatai rodo, kad ŽIV galima išgydyti.

Erdvėlaikio judėjimas

Gravitacinės bangos iškreipia erdvę ir laiką / Nuotrauka: NASA

Mokslininkai rado įrodymų, kad erdvę ir laiką iškreipia gravitacinės bangos.

"Tai, ką mes išmatavome, yra savotiškas Žemės judėjimas šioje jūroje. Ji svyruoja, ir svyruoja ne tik aukštyn ar žemyn, bet ir visomis kitomis kryptimis", - sako astrofizikas Maiklas Lamas (Michael Lam).

"Šie rezultatai patvirtina vieną iš Einšteino reliatyvumo teorijos aspektų, kuriame teigiama: "Erdvė nėra rami tuščia vieta, o laikas teka nevienodai".

Iš tikrųjų mokslininkams pavyko aptikti "žemo dažnio gravitacinių bangų ūžesį, sklindantį visoje visatoje".

Šio ūžesio priežastis nėra žinoma, tačiau mokslininkai mano, kad jį sukelia viena aplink kitą skriejančios supermasyvios juodosios skylės. Taip tiesiogiai buvo aptiktos gravitacinės bangos.

Gravitacinių bangų aptikimas neturi jokios įtakos kasdienei žmonių egzistencijai, tačiau jis gali suteikti potencialių žinių apie visatą, kurioje mes visi gyvename.

Universali vakcina nuo gripo

Sukurta gripo vakcina, pagrįsta mRNA molekulėmis / Nuotrauka: Pexels

Pensilvanijos universiteto mokslininkai sukūrė gripo vakciną, pagrįstą mRNA molekulėmis, kurios buvo naudojamos Kovid vakcinoms, skirtoms kovai su koronaviruso pandemija, kurti.

Ekspertai pranešė, kad paskiepijus peles ir šeškus, prieš 20 žinomų A ir B gripo virusų padermių buvo sukeltas antikūnų atsakas, kuris trunka keturis mėnesius.

Didėjant Kovid-19 atvejų skaičiui ir gripo plitimui, ši vakcina gali būti labai svarbi siekiant išvengti masinių mirčių.

Kadangi gripas keičiasi kiekvieną sezoną, veiksmingos vakcinos sukūrimas pasirodė esąs iššūkis.

Vis dėlto, remdamiesi ta pačia mRNA technologija, kuri naudojama Covid-19 vakcinose, tyrėjai mano, kad jie gali būti prie veiksmingos gripo vakcinos sukūrimo slenksčio.

Šaltinis: focus.ua