Οι σημαντικότερες επιστημονικές ανακαλύψεις και επιτεύγματα του 2021  

Μια διαφορετική ματιά στη χρονιά που πέρασε

Οι σημαντικότερες επιστημονικές ανακαλύψεις και επιτεύγματα του 2021

Δε θα έπρεπε να αποτελεί έκπληξη σε κανέναν πως αφού η επιστημονική πρόοδος συνέχισε ακάθεκτη το 2020, με όλες τι κοσμογονικές αλλαγές που έφερε εκείνη η χρονιά, αυτό θα συνεχιζόταν με τους ίδιους ρυθμούς και το 2021. Αν και σαφέστατα η Covid-19 και ό,τι άλλο σχετίζεται με την ασθένεια, κυριάρχησε πέρυσι στα επιστημονικά νέα που ασχολήθηκε η πλειοψηφία του κόσμου, υπήρχαν ωστόσο επιτεύγματα και ανακαλύψεις πραγματικά σε κάθε επιστημονικό πεδίο, τις οποίες ενδεχομένως πολλοί να μην είδαν. Είτε πρόκειται για το μακρινό διάστημα είτε για πιο γήινα πράγματα, η λίστα του 2021 είναι γεμάτη με ανακαλύψεις των οποίων οι προεκτάσεις θα μας απασχολήσουν ξανά στο μέλλον, άμεσα ή έμμεσα!

Οπότε, ό,τι διαβάσετε παρακάτω μπορεί να αποτελεί μερικές απο τις καλύτερες στιγμές μας συλλογικά σαν είδος, σε μια δύσκολη χρονιά γεμάτη προκλήσεις, απώλειες και διχασμούς.


Ο Αρης συνέχισε να ξεδιπλώνει τα μυστικά του

Η χρονιά ήταν πολύ γεμάτη για τον γειτονικό μας κόκκινο πλανήτη που στις 18 Φεβρουαρίου υποδέχθηκε το Perseverance, με την προσγείωση του να γίνεται στο Jezero Crater, περιοχή που πιθανολογείτε να ήταν το δέλτα κάποιου αρχαίου ποταμού στο παρελθόν, δηλαδή ένα ιδανικό μέρος έρευνας για την ύπαρξη ζωής ή ίχνη αυτής. Ωστόσο, το Perseverance δεν θα είναι μόνο του σε αυτή την αποστολή, καθώς το συντροφεύει το άκρως επιτυχημένο πλέον drone Ingenuity που συνεχίζει ακόμη και σήμερα να πραγματοποιεί πτήσεις.

Υπήρξαν και άλλες αφίξεις πριν απο το Perseverance όμως. Η πρώτη ήταν το Hope Orbiter των Ηνωμένων Αραβικών Εμιράτων, που ήταν μάλιστα και η πρώτη τους διαστημική αποστολή σε άλλο πλανήτη.  Η άφιξη της αποστολής έγινε στις 9 Φεβρουαρίου και σαν σκοπό έχει την μελέτη του κλίματος στον Άρη ακόμη και στο παρελθόν.

Επόμενος επισκέπτης ήταν η αποστολή Tianwen-1 της Κινεζικής εθνικής διαστημικής υπηρεσίας, μία μέρα αργότερα, στις 10 Φεβρουαρίου. Το σκάφος πέρασε μερικούς μήνες σε τροχιά, ώσπου βρήκε ένα ιδανικό μέρος προσεδάφισης στις 22 Μαΐου για το Zhurong rover στο Utopia Planitia. Σε αυτό το σημείο αξίζει να αναφέρουμε ότι ο λόγος που οι αποστολές έφτασαν όλες μαζί την ίδια περίοδο ήταν για να επωφεληθούν την σύγκλιση της τροχιάς Γη και Άρη, ένα γεγονός που συμβαίνει περίπου κάθε 26 μήνες.

Ο Άρης δεν είχε να μας προσφέρει μόνο αυτά για το 2021, καθώς το έδαφος πάνω όπου εξερευνούσε το Perseverance είχε πιθανότατα σχηματιστεί απο μάγμα, το οποίο είχε μάλλον αλληλεπιδράσει με νερό, γεγονός που θα επιτρέψει να προσδιορίσουμε σημαντικά γεωλογικά γεγονότα στην ιστορία του πλανήτη. Επίσης, το ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter έκανε μια σημαντική ανακάλυψη που αφορά την ύπαρξη νερού. Αν και γνωρίζουμε πως υπάρχει νερό με την μορφή πάγου στους πόλους του Άρη δεν είχαμε ενδείξεις μέχρι πρότινος ότι υπάρχει συσσώρευση και σε άλλες πιο θερμές περιοχές. Στο υπέδαφος της Valles Marineris, μιας περιοχή περίπου στο μέγεθος της Ολλανδίας και γεμάτη φαράγγια που υψώνονται μέχρι και 8,500 μέτρα, βρέθηκαν τεράστιες ποσότητες υδρογόνου, με το 40% αυτών να εκτιμάται πως πρόκειται για νερό.

Πηγές: 

https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-perseverance-mars-rover-makes-surprising-discoveries

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/ExoMars_discovers_hidden_water_in_Mars_Grand_Canyon

https://www.rmg.co.uk/stories/topics/mars-nasa-rover-perseverance-facts-dates

https://www.sciencefocus.com/news/mars-landings-2021/

https://nerdist.com/article/nasa-footage-ingenuity-first-martian-helicopter-flight/


Πίθηκος παίζει Pong με την δύναμη της σκέψης του

Όσοι παρακολουθούν στενά τον Elon Musk και τις δηλώσεις του τα τελευταία χρόνια, σίγουρα δε θα τους φάνηκε περίεργο όταν είδαν το βίντεο ενός πίθηκου να παίζει Pong, χωρίς κάποιο μοχλό και χρησιμοποιώντας ένα εμφύτευμα της Neuralink στον εγκέφαλο του. Για όλους τους υπόλοιπους το παρακάτω βίντεο θα ήταν σίγουρα συγκλονιστικό.

Περίπου 6 εβδομάδες πριν τραβηχτεί το βίντεο, ο Pager ένας 9χρονός μακάκος, εμφυτεύτηκε με ένα Neuralink και ξεκίνησε το ταξίδι του στον κόσμο τον βιντεοπαιχνιδιών με την εκπαίδευση στο Pong και πίνοντας smoothie μπανάνας σαν ανταμοιβή. Αρχικά, η συσκευή που ήταν εμφυτευμένη στον εγκέφαλό του κατέγραφε δεδομένα σχετικά με το ποιοι νευρώνες ενεργοποιούνταν σε κάθε κίνηση, μαθαίνοντας επι της ουσία να προβλέπει τις κινήσεις του χεριού βάση των μοτίβων πυροδότησης των νευρώνων του εγκεφάλου. Στην συνέχεια, ο μοχλός αποσυνδέθηκε απο τον υπολογιστή και ο Pager συνέχισε απτόητος να απολαμβάνει το παιχνίδι του χρησιμοποιώντας μόνο την σκέψη του.

Αν και δεν υπήρξε δυστυχώς κάποια έρευνα που να εμβαθύνει σε ακαδημαϊκό επίπεδο για όλα όσα είδαμε και ενδεχομένως να ήταν και peer-reviewed, υπήρξε όμως το σχετικό tweet που έχουμε μάθει να περιμένουμε απο τον Elon Musk.


Η πρώτη επιτυχημένη μεταμόσχευση νεφρού χοίρου σε άνθρωπο.

Χειρούργοι στην Νέα Υόρκη κατάφεραν επιτυχώς να μεταμοσχεύσουν το νεφρό ενός χοίρου σε άνθρωπο, γεγονός που συνέβη πρώτη φορά μιας κα οι προηγούμενες προσπάθειες ήταν ανεπιτυχείς, με το μόσχευμά να απορρίπτεται άμεσα. Μια τέτοια επέμβαση εγείρει πολλά ηθικά ερωτήματα, απο την άλλη, όμως, ανοίγει το δρόμο για την άμεση και εύκολη πρόσβαση σε μοσχεύματα για ανθρώπους που η ζωή τους εξαρτάται απο αυτά.

Τα διαθέσιμα ανθρώπινα όργανα δεν πρόκειται να καλύψουν ποτέ την ζήτηση που υπάρχει, αφού μόνο στην Ηνωμένες Πολιτείες υπάρχουν πάνω απο 100.000 άτομα σε λίστα αναμονής, εκ των οποίων το 90% περίπου χρειάζεται νεφρό. Κατα μέσο όρο 17 άτομα πεθαίνουν την ημέρα, περιμένοντας για μόσχευμα, σύμφωνα με το Health Resources & Services Administration.

Βέβαια να αναφέρουμε ότι η γυναίκα η οποία υποβλήθηκε σε αυτή την μεταμόσχευση ήταν εγκεφαλικά νεκρή και παρέμενε ζωντανή με τεχνητή υποστήριξη. Οι χειρούργοι σύνδεσαν το νεφρό ενός γενετικά τροποποιημένου χοίρου σε αρτηρίες στο αριστερό πόδι του ασθενή, έτσι ώστε να είναι εκτός σώματος για να μπορούν να το παρακολουθούν σε πραγματικό χρόνο σε συνδυασμό με την χορήγηση ανοσοκατασταλτικών. Εντός λίγων λεπτών το νεφρό άρχισε να παράγει ούρα και έδειχνε σημάδια φυσιολογικής λειτουργίας για τις επόμενες 54 ώρες χωρίς να απορριφθεί. Έπειτα, η διαδικασία και η επιτήρηση έπρεπε να σταματήσει σύμφωνα με τις εισηγήσεις ειδικών σε θέματα ηθικής.

Αν και προς το παρόν τα αποτελέσματα της επέμβασης δεν θα μεταφραστούν άμεσα σε διαθέσιμα μοσχεύματα για όλους, το γεγονός ότι κατέστη δυνατό να ολοκληρωθεί η διαδικασία χωρίς απόρριψη είναι ενθαρρυντικό.

Πηγές:

https://www.sciencenews.org/article/xenotransplantation-pig-human-kidney-transplant

https://www.organdonor.gov/learn/organ-donation-statistics


Αναπτυξη mRNA εμβολίου δείχνει πολλα υποσχόμενο στην μάχη κατά του HIV.

Ένα πειραματικό εμβόλιο βασισμένο στην τεχνολογία mRNA (όπως δυο που χρησιμοποιούνται κατα του COVID) έχει δείξει πολύ θετικά αποτελέσματα σε έρευνες που έγιναν σε ποντίκια και πρωτεύοντα θηλαστικά, σύμφωνα με το National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID).Τα αποτελέσματα τα οποία δημοσιεύτηκαν στο Nature Medicine δείχνουν πως το εμβόλιο ήταν ασφαλές και παρήγαγε την επιθυμητή ανοσολογική αντίδραση απέναντι σε έναν ιό παρόμοιο με αυτόν του HIV τον simian-human immunodeficiency virus (SHIV), μειώνοντας μάλιστα τον κίνδυνο μόλυνσης κατα 79% σε σχέση με την ανεμβολίαστη ομάδα ελέγχου.

Ο Anthony S. Fauci που συμμετείχε στην έρευνα δήλωσε πως παρα τις τέσσερις σχεδόν δεκαετίες προσπαθειών απο την παγκόσμια κοινότητα, ένα αποτελεσματικό εμβόλιο κατα του HIV παραμένει ένας άπιαστος στόχος. Αυτό το πειραματικό mRNA εμβόλιο συνδυάζει αρκετά χαρακτηριστικά που θα μας βοηθήσουν να ξεπεράσουμε προβλήματα που υπήρχαν με άλλα πειραματικά εμβόλια και αποτελούν μια υποσχόμενη προσέγγιση. Η επιστημονική ομάδα  δοκίμασε το env–gag VLP mRNA εμβόλιο σε αρκετές υποομάδες κατα την διάρκεια των πειραματικών δοκιμών με στόχο την βελτιστοποίηση παραγωγής αντισωμάτων. Η αρχική δόση ακολουθήθηκε απο αρκετές ενισχυτικές δόσεις στην διάρκεια του έτους, χορηγώντας μάλιστα αρκετά μεγάλες δόσεις με ελάχιστες παρενέργειες, οι οποίες ήταν μάλιστα αναστρέψιμες. Μπορείτε να δείτε και να διαβάσετε την μελέτη στον παρακάτω σύνδεσμο.

Πηγή: https://www.nature.com/articles/s41591-021-01574-5


Είδαμε τα πρώτα ίχνη ενός πιθανού εξωπλανήτη απο άλλο γαλαξία

Απο την δεκαετία των 90s, όπου έγινε η πρώτη ανακάλυψη, έως και σήμερα έχουμε ανακαλύψει χιλιάδες εξωπλανήτες (την πλήρη λίστα μπορείτε να δείτε εδώ).

Ακόμη και αυτός ο μικρός αριθμός, όμως, είναι τα πρώτα μας μόλις βήματα για να δούμε τι υπάρχει πραγματικά εκεί έξω. Με βάση τα υπάρχοντα δεδομένα ξέρουμε ότι οι εξωπλανήτες θα έπρεπε να υπερτερούν αριθμητικά των άστρων στον ουρανό, ωστόσο λόγω της εγγενής δυσκολίας στην εύρεσή τους, γνωρίζουμε επιβεβαιωμένα μόνο για αυτές τις λίγες χιλιάδες που αναφέραμε πριν.

Ομάδα αστρονόμων με επικεφαλή την Rosanne Di Stefano χρησιμοποιώντας το Chandra X-ray Observatory της NASA ανακάλυψαν τον πρώτο πιθανό εξωπλανήτη σε άλλο γαλαξία. Η ανακάλυψη αυτή ήταν καρπός της διαφορετικής προσέγγισης που ακολούθησαν σε σχέση με τα μέχρι τώρα πρότυπα έρευνας. Επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια που χρησιμοποιούνταν μέχρι πρότινος για αυτόν τον σκοπό “κοιτούσαν” μόνο στο ορατό φάσμα φωτός του ηλεκρομαγνητισμού (το φάσμα που βλέπει και το ανθρώπινο μάτι). Το Chandra X-ray Observatory, όπως δηλώνει και το όνομά του, μπορεί να κάνει παρατηρήσεις και στο φάσμα ακτινών X, γεγονός που αυξάνει κατα πολύ την ακτίνα που μπορούμε να ελέγξουμε. Πιο συγκεκριμένα η απόστασή του απο εμάς είναι περίπου 28 εκατομμύρια έτη φωτός.

Ο εξωπλανήτης βρίσκεται στον γαλαξία Messier 51 (M51). Το όνομα του ηλιακού συστήματος του εξωπλανήτη είναι M51-ULS-1 και αποτελείτε απο μια μαύρη τρύπα ή αστέρα νετρονίων που περιστρέφεται γύρω απο ένα άστρο με μάζα 20 με 30 φορές αυτής του ήλιου. Το μέγεθος του υπολογίζεται πως είναι περίπου ίδιο με αυτό του Κρόνου και η τροχιά του γύρω απο τον ήλιο του κοντά στις δύο φορές της απόστασης του Κρόνου απο τον δικό μας Ήλιο.

Το μόνο μελανό σημείο σε αυτή την ανακάλυψη είναι ότι η επιβεβαίωση θα αργήσει αρκετά, καθώς περιμένουμε να ξαναβρεθεί στο ίδιο σημείο της τροχιάς σε περίπου 70 χρόνια.

Πηγή: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211027094914.htm


Έγινε η σύνθεση του πρώτου Άτλα κυττάρων του πρωτογενή κινητικού φλοιού του εγκεφάλου.

Ενώ ήδη έχουμε ανακαλύψει αρκετά ήδη κυττάρων στο νευρικό σύστημα. Αυτός ο άτλας αποτελεί την πρώτη ολοκληρωμένη προσπάθεια χαρτογράφησης όλων των κυτταρικών τύπων σε μια συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου. Αυτό ήταν αποτέλεσμα 5 ετών ερευνητικής εργασίας σε συνεργασία με το BRAIN Initiative(Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies). Επι της ουσίας πρόκειται για το πρώτο βήμα που σαν απώτερο σκοπό έχει την χαρτογράφηση όλου του εγκεφάλου.

Ενώ μεμονωμένοι ερευνητές κατα το παρελθόν είχαν καταφέρει να εντοπίσουν αρκετούς τύπους κυττάρων του πρωτογενή κινητικού φλοιού του εγκεφάλου, στον νέο άτλα συμπεριλαμβάνονται και οι 116 με την πλειοψηφία αυτών να πρόκειται για υποκατηγορίες μερικών ήδη γνωστών κυττάρων.

Πηγή: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03950-0


Η εξίσωση που περιγράφει τέλεια το σχήμα του αυγού είναι γεγονός

Ερευνητές απο το πανεπιστήμιο του Kent ανακάλυψαν μια νέα παγκόσμια μαθηματική φόρμουλα που μπορεί να περιγράψει το αυγό του κάθε πτηνού, γεγονός που αποτελεί ένα σημαντικό βήμα όχι μόνο για την κατανόηση του σχήματος του αυγού, αλλά στο πως και γιατί αυτό εξελίχθηκε με την σημερινή του μορφή.

Το αυγό δεν έχει τραβήξει το ενδιαφέρον έξυπνων ανθρώπων μόνο για την απάντηση στο ερώτημα εάν η κότα έκανε το αυγό ή το αυγό την κότα, αλλά και για την εξήγηση του ιδιαίτερου σχήματός του. Μπορεί σε εμάς να μοιάζει συνηθισμένο και καθημερινό, ανάξιο όποιας σκέψης και προσπάθειας εξήγησής του, όμως μηχανικοί, βιολόγοι και μαθηματικοί θα διαφωνούσαν με αυτό.

Το μέγεθός του θεωρείται ιδανικό για να φιλοξενήσει ένα έμβρυο, αρκετά μικρό για να βγει απο το σώμα με τον πιο αποδοτικό (και λιγότερα επώδυνο) τρόπο, να μην κυλήσει μακριά αφού φτάσει στο έδαφος, δεδομένου μάλιστα ότι θα διατηρήσει την δομική του ακεραιότητα, προστατεύοντας το έμβρυο στο εσωτερικό του. Για όλους τους παραπάνω λόγους το αυγό έχει χαρακτηριστεί το “τέλειο” σχήμα. Παρακάτω μπορείτε να δείτε την εν λόγω εξίσωση καθώς και την πλήρη έρευνα.

Πηγή: https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nyas.14680