Sains apa yang berlaku sepanjang tahun dan dalam sepuluh tahun pertama milenium • Peter Petrov • Berita sains mengenai "Unsur" • Sains dan Masyarakat, Biologi, Fizik, Astronomi

Apa sains telah berlaku pada tahun yang akan datang dan dalam sepuluh tahun pertama milenium ini

Perlindungan majalah Sains 17 Disember 2010: "Penemuan Decade dan Breakthrough of the Year." Kali ini, para editor tidak hanya memilih pencapaian saintifik yang paling penting ("kejayaan") pada tahun yang akan datang, tetapi juga merumuskan dekad pertama abad ke-21, yang menonjolkan sedozen penemuan sains semulajadi yang paling penting yang dibuat dalam tempoh ini.

Papan editorial Sains kali ini disimpulkan bukan sahaja tahun, tetapi juga dekad. Penemuan saintifik yang paling penting pada tahun ini adalah mesin kuantum pertama – satu mekanisme yang beroperasi mengikut prinsip-prinsip kuantum, bukannya mekanik klasik. Kejayaan lain yang dibuat pada tahun 2010 termasuk mewujudkan sel dengan genom yang disintesis secara buatan, menguraikan sebahagian besar genom Neanderthal, dan kemajuan baru dalam memerangi AIDS – gel faraj yang mengurangkan risiko mengidap HIV pada wanita. Sepuluh penemuan saintifik yang paling penting dalam dekad ini adalah hasil kajian tentang masalah gelap genom (jujukan non-coding yang luas yang terlibat dalam pengawalseliaan kerja gen), kaedah baru kosmologi dan paleontologi, pengesanan air di Marikh, penemuan kaedah untuk sel-sel reprogramming,hasil kajian mikroorganisma yang hidup di dalam tubuh manusia, pengesanan ratusan planet extrasolar, penjelasan peranan proses radang dalam penyakit kronik, penciptaan sistem dengan indeks bias negatif (metamaterial) dan bukti pemanasan antropogenik iklim Bumi.

Sains, salah satu jurnal saintifik terkemuka, pada akhir setiap tahun, secara tradisinya menyimpulkan hasilnya, menamakan yang paling penting kejayaan (kejayaan), yang dibuat dalam sains pada tahun yang akan datang, serta pencapaian lain yang layak untuk gelaran kehormatan ini. Sebagai tambahan kepada tradisi ini, kali ini para editor jurnal menyimpulkan hasil tidak hanya tahun, tetapi juga dekade, menyenaraikan sepuluh penemuan paling penting (wawasan) yang dibuat dalam sepuluh tahun pertama milenium ketiga.

Kejayaan pada tahun 2010 menggambarkan penciptaan mesin kuantum pertama – mekanisme kecil yang tidak beroperasi mengikut undang-undang mekanik klasik (seperti semua peranti yang dibuat lebih awal), tetapi menurut prinsip mekanik kuantum, yang mematuhi molekul, atom dan zarah subatomik. Berdasarkan peranti ini, sensor daya dapat dibuat, berkali-kali lebih sensitif terhadap yang digunakan hari ini.Sensor sedemikian akan membolehkan untuk mendaftarkan getaran mekanikal nipis. Di samping itu, peranti sedemikian akan menemui aplikasi yang luas dalam bidang pengesahan percubaan teori pembinaan kuantum kuantum.

Sebagai tambahan kepada penemuan yang paling penting pada tahun ini, dalam jurnal pra-percutian jurnal, seperti biasa, pencapaian saintifik lain yang berpura-pura untuk tajuk ini disenaraikan. Yang pertama dalam senarai ini adalah penciptaan oleh Craig Venter dari sel hidup yang pertama, genom yang telah disintesis sepenuhnya buatan. Pemohon lain termasuk menafsirkan sebahagian besar genom saudara terdekat kami – Neanderthal (antaranya adalah, ternyata, bukan hanya saudara-mara kita, tetapi juga nenek moyang kita, kerana orang purba jenis moden bersekongkol dengan Neanderthal, yang mana kita mewarisi beberapa gen), serta Perkembangan gel faraj berdasarkan Tenofovir (Tenofovir) ubat, dengan ketara mengurangkan risiko mengidap HIV pada wanita.

Mesin kuantum pertama adalah mikroskopik (setanding dengan saiz ketebalan rambut manusia) yang bergetar plat aluminium nitrida, bersalut dengan aluminium.Angin mekanikal plat ini menyebabkan ayunan medan elektrik, yang boleh direkodkan. Angin plat boleh dikawal dengan bantuan qubit, menghantar atau mengeluarkan quanta tenaga individu di atas pinggan. Ilustrasi dari isu majalah SainsPenciptaan organisme hidup yang pertama dengan genom yang disintesis secara buatan adalah salah satu peristiwa yang paling berprofil tinggi yang berlaku dalam sains pada tahun 2010. Beliau juga telah menulis tentang penerbitan yang tidak berkaitan secara langsung dengan biologi. Khususnya, berita ini datang di sampul majalah British Ahli ekonomi (22 Mei)

Pencapaian berikut dinamakan sepuluh penemuan terpenting dalam dekad ini:

1) Perkara gelap genom: penyahkodan genom manusia, tikus, dan banyak organisma lain telah menunjukkan bahawa urutan tidak pengekodan menduduki lebih banyak ruang dalam genom daripada yang diharapkan. Fungsi utama "perkara gelap" ini, nampaknya, dalam peraturan kerja gen. Peraturan ini dilakukan dengan bantuan protein dan RNA, yang peranannya dalam pekerjaan sel jauh dari terbatasnya penyediaan mekanisme sintesis protein. Pada masa yang sama, pada RNA, ternyata, maklumat dibaca bukan sahaja dari gentetapi juga dengan kebanyakan urutan nukleotida bukan kod dalam DNA. Fungsi sebahagian besar saintis RNA tersebut masih perlu difikirkan.

2) Kaedah kosmologi baru, yang membolehkan kita mengira nisbah perkara biasa, tenaga gelap dan perkara gelap di alam semesta seperti yang pernah berlaku sebelum ini. Ini dilakukan secara besar-besaran berkat pendaftaran radiasi latar belakang gelombang mikro yang tersisa dari Big Bang dan masih sampai ke Bumi dari tepi yang jauh dari Alam Semesta kami yang berkembang pesat. Terima kasih kepada kaedah baru dan pembinaan teoretikal baru berdasarkan hasil yang diperoleh dengan bantuan mereka, kosmologi telah berkembang dari bidang hipotesis dan ramalan ke sains yang agak tepat.

3) Kaedah baru paleontologi, seperti fluoroskopi batu-batu yang mengandungi fosil, digabungkan dengan pemodelan komputer struktur tiga dimensi sisa-sisa ini, serta, khususnya, analisis molekul DNA yang dipelihara dan protein organisma fosil. Salah satu pencapaian paling dahsyat yang dibuat oleh analisis DNA mengenai sisa-sisa fosil ialah penemuan spesies baru (atau bangsa) orang purba, sisa-sisa yang disimpan di Gua Denisova di Altai.

4) Air di Marikh: kajian baru-baru ini telah menunjukkan bahawa Marikh mempunyai air dalam bentuk ais, yang, baru-baru ini (oleh piawaian geologi), boleh berada dalam keadaan cair. Di mana terdapat air cair, kehidupan mungkin, walaupun, walaupun masih belum diketahui sains sama ada ada (dan) kehidupan di Marikh, kini kemungkinan asas kewujudannya dapat dianggap terbukti. Tidak dapat difahami bahawa organisma hidup boleh sekali mendapat dari Mars ke Bumi dengan meteorit yang terbentuk akibat perlanggaran dengan Marikh sejumlah asteroid.

5) Sel Reprogramming: Kaedah genetik molekul memungkinkan untuk mengubah sel-sel dibezakan dari organisme multiselular menjadi sel pluripoten (dari mana sel-sel yang berlainan boleh berkembang). Analog buatan sel embrionik ini telah banyak digunakan dalam penyelidikan biologi dan perubatan. Atas dasarnya, kaedah baru untuk merawat pelbagai penyakit dapat dikembangkan, termasuk yang berperang melawan obat mana yang masih tidak berdaya.

6) Mikrobiologi manusia: satu set mikroorganisma (terutamanya bakteria) yang menghuni tubuh manusia: saluran pencernaan, kulit, sistem pembiakan.Kewujudan organisma ini telah diketahui sejak lama, tetapi hanya pada tahun-tahun kebelakangan ini jumlah keseluruhannya telah menjadi subjek kajian mendalam. Kajian menunjukkan bahawa kesan mikrobiom pada kehidupan dan kesihatan badan adalah lebih besar daripada yang difikirkan sebelumnya. Begitu juga dengan virum – sekumpulan virus yang ada di dalam badan.

Nisbah kumpulan mikroorganisma yang berlainan (disenaraikan turun di bawah) dalam komuniti yang menghuni tubuh manusia: kolon (usus besar), rongga mulut (mulut), esofagus (kerongkong), kulit (kulit), perut (perut) dan vagina (vagina). Ilustrasi dari isu majalah Sains

7) Exoplanets (planet-planet extrasolar, iaitu planet-planet yang tidak menghirup Matahari, tetapi di sekitar bintang-bintang lain) mula-mula ditemui pada akhir abad ke-20, walaupun kewujudan mereka disarankan oleh Giordano Bruno. Kaedah-kaedah baru yang dibangunkan pada permulaan abad ke-21, dibenarkan meletakkan pencarian planet-planet sedemikian. Sekarang mereka sudah diketahui lebih dari lima ratus, dan kajian mereka menyediakan bahan yang kaya untuk kesimpulan tentang struktur sistem planet, serta asal usul dan perkembangannya.

8) Peranan keradangan dalam penyakit kronik: Sehingga baru-baru ini, keradangan melihat, di atas semua, tindak balas pertahanan tubuh terhadap jangkitan atau kerosakan.Sepanjang dekad yang lalu, satu lagi sampingan gelap keradangan telah membuka: penyertaan mereka dalam perkembangan kanser, diabetes, penyakit Alzheimer dan beberapa penyakit kronik yang lain.

9) Metamaterials – sistem optik yang dibangunkan sejak sedekad lalu yang mempunyai indeks biasan negatif dan memungkinkan untuk mengatasi had resolusi lensa optik dan juga meneroka beberapa kesan optik yang tidak dapat diakses sebelumnya.

Bahan-bahan metamaterial, kemungkinan penciptaan yang diramalkan oleh ahli fizik Rusia Viktor Georgievich Veselago pada tahun 1968, mengarahkan cahaya (atau radiasi gelombang mikro) sedemikian rupa sehingga dapat membengkokkan objek kecil, seolah-olah menjadikannya tidak kelihatan. Teknologi ini membolehkan anda membuat kanta rata khas yang lebih baik dalam resolusi kepada lensa konvensional dengan permukaan melengkung. Ilustrasi dari isu majalah Sains

10) Pemanasan iklim antropogenik: sepanjang dekad yang lalu, ahli klimatologi telah menerima bukti yang meyakinkan bahawa pemanasan global berlaku di planet kita, dan juga kali ini ia disebabkan oleh aktiviti ekonomi manusia.Akibat dari proses ini boleh menjadi bencana, maka perjuangan menentangnya adalah salah satu tugas praktis yang paling penting yang dihadapi oleh kedua-dua ahli politik dan saintis. Malangnya, kemajuan ke arah ini masih kecil.

Senarai sepuluh penemuan ini, tentu saja, tidak mencerminkan semua pencapaian sains yang cemerlang dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Tetapi di antara pencapaian yang disenaraikan terdapat orang-orang yang tidak dapat dinafikan memastikan tempat dalam sepuluh pencapaian saintifik utama dekad ini.

Membincangkan pencapaian ini, ketua editor Sains Bruce Alberts (Bruce Alberts) tertanya-tanya sama ada sains akan sentiasa membuka cakrawala baru atau lambat laun semua penemuan yang paling penting akan dibuat dan tiada asas yang baru dapat ditemui. Bagaimanapun, saintis kini sangat jauh dari menimbangkan kerja mereka. Di samping itu, seseorang boleh berharap bahawa saat sedemikian tidak akan datang, dan dengan menyelesaikan beberapa rahsia, sains akan selalu mencari yang lain, lebih dalam. Pilihan ini kelihatan lebih menarik kepada seorang saintis daripada peluang untuk sampai ke penghujung akhir dan berehat pada kejayaannya.

Sumber:
1) Bruce Alberts. Adakah perbatasan benar-benar tidak berkesudahan? // Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1587.
2) Adrian Cho. Penembusan tahun: Mesin kuantum pertama // Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1604.
3) Melangkah dari hutan Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1612-1613.
4) Elisabeth Pennisi. Menyinari cahaya 'perkara gelap' genom // Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1614.
5 Adrian Cho. Resipi untuk kosmos // Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1615.
6) Ann Gibbons. Mesin masa kecil mengkaji semula kehidupan purba // Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1616.
7) Richard A. Kerr. Sebuah roller-coaster terjun ke air Martian-dan hidup? // Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1617.
8) Gretchen Vogel. Sel menulis semula nasib mereka sendiri // Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1618.
9) Elisabeth Pennisi. Mikroba yang bekerja keras badan menghormati / Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1619.
10) Yudhijit Bhattacharjee. Planet alien melanda pasaran komoditi // Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1620.
11) Jennifer Couzin-Frankel. Keradangan membentangkan sebelah gelap // Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1621.
12) Robert F. Service, Adrian Cho. Petua baru yang pelik dengan cahaya // Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1622.
13) Richard A. Kerr, Eli Kintisch. Ramai ahli klimatologi Sains. 17 Disember 2010. V. 330. P. 1623.

(Semua artikel boleh didapati secara percuma selepas pendaftaran di laman web jurnal, di mana halaman berasingan dikhaskan untuk penemuan dekad dan penemuan tahun ini, di bahagian bawahnya terdapat pautan kepada penerbitan asal para pemenang dan calon.)

Lihat juga:
1) Adam Mann. 2010: Tahun di mana … // Alam. 23/30 Disember 2010. V. 468. P. 1014-1016 (keseluruhan nota boleh didapati secara umum).
2) Mikhail Gelfand. Craig Venter's Chimera // Troitsky Variant. Sains. 25 Mei 2010. No 54 P. 12.
3) Alexander Markov. Mencipta makhluk hidup pertama dengan genom sintetik, "Unsur", 05/25/2010.
4) Elena Naimark. Genom Neanderthal dibaca: Neanderthal telah meninggalkan tanda mereka pada gen manusia moden, Elemen, 10.05.2010.
5) Alexander Borisov. AIDS terjebak dalam gel, Gazeta.ru, 07/20/2010.

Petr Petrov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: