Lima penemuan saintifik untuk menggembirakan anda

Tajuk utama tahun ini telah didominasi oleh peperangan di Eropah, inflasi yang melambung tinggi dan kebimbangan mengenai perubahan iklim.

Tetapi terdapat juga satu siri kejayaan yang luar biasa dalam segala-galanya daripada mikrobiologi kepada astronomi. Dengan bantuan meja sains FT, kami telah menyusun lima cerita teratas kami tahun ini.

Seperti yang dinyatakan oleh Clive Cookson, editor sains FT, wabak itu meningkatkan kesedaran awam tentang sains ke tahap tertinggi selama “bertahun-tahun – mungkin sejak perlumbaan angkasa lepas 1960-an dan pendaratan Apollo di bulan.”

1. Alternatif kepada ujian haiwan

Ujian haiwan adalah bahagian penting dalam membangunkan ubat baharu, tetapi saintis kini berharap untuk menggunakan sama ada organ yang ditanam di makmal atau cip komputer yang menggunakan sel stem dan litar untuk meniru organ manusia.

Perkembangan ini bukan sahaja akan menyelamatkan haiwan, tetapi mereka juga berkemungkinan lebih baik mewakili kesan ubat-ubatan baharu pada manusia, menjadikan ujian lebih tepat.

Teknologi masih mempunyai beberapa cara untuk pergi; banyak data perlu dikumpul sebelum proses itu akan meyakinkan pengawal selia sepenuhnya. Ia juga belum mungkin untuk mengembangkan beberapa organ, seperti otak manusia, dalam makmal. Tetapi Pentadbiran Makanan dan Dadah AS baru-baru ini meluluskan percubaan klinikal untuk pembuat ubat Perancis Sanofi hanya berdasarkan data daripada cip organ.

Syarikat menjadi lebih berminat untuk mengurangkan pergantungan mereka kepada haiwan atas sebab etika, kata Arron Tolley, ketua eksekutif Kumpulan Aptamer, yang mencipta antibodi tiruan untuk digunakan dalam diagnostik dan ubat.

“Orang ramai menjadi lebih bertanggungjawab sekarang, dari sudut tadbir urus korporat, dan ingin mengalih keluar ujian haiwan apabila perlu,” katanya.

Menggunakan haiwan yang lebih besar, seperti monyet, adalah sangat bermasalah, tambah Tolley. “Semakin besar dan lebih comel, semakin ramai orang menyedari kesannya.”

Penyakit yang jarang ditemui adalah tanah yang subur untuk model berdasarkan tisu manusia, kata James Hickman, ketua saintis di Hesperos, sebuah syarikat organ-on-a-chip yang berpangkalan di Florida. “Terdapat 7,000 penyakit jarang berlaku dan hanya 400 sedang dikaji secara aktif kerana tidak ada model haiwan,” kata Hickman. “Kami bukan hanya bercakap tentang menggantikan haiwan atau mengurangkan haiwan, sistem ini mengisi kekosongan di mana model haiwan tidak wujud.”

Ekstrak daripada Bagaimana sains semakin hampir dengan dunia tanpa ujian haiwan14 Ogos 2022

2. Era baru astronomi

© NASA/ESA/CSA/STScI/Getty

Imej pertama dari Teleskop Angkasa James Webb baru dikeluarkan pada bulan Julai, menangkap tapak semaian bintang dan galaksi menari.

Teleskop itu memberikan pandangan saintis kembali ke masa sekitar 0.7 bilion tahun selepas Big Bang, diharapkan dapat menawarkan pandangan baharu tentang bagaimana alam semesta terbentuk.

Chris Lintott, profesor astrofizik di universiti Oxford dan penyelidik pembentukan galaksi, berkata dia terpesona dengan kualiti dan keindahan imej itu. “Ia menyebabkan stoking saya hilang,” kata Lintott pada hari Selasa. “Saya sedang duduk di dalam bilik yang dipenuhi pakar galaksi apabila imej Stephan’s Quintet ditunjukkan, dan rahangnya mencecah lantai. Webb akan menghasilkan beberapa gambar yang paling ikonik pada zaman angkasa.

“Medan dalam pertama” Webb, seperti yang diketahui imej ruang dalam yang dikeluarkan pada hari Isnin, ialah gambar komposit yang diambil selama 12.5 jam, memerhati pada panjang gelombang yang berbeza. Ia menunjukkan gugusan galaksi seperti bulu kapas SMACS 0723 di tengah-tengah di latar depan, ditambah bintang putih terang, dengan pancang cirinya. Ciri-ciri yang paling menarik perhatian ahli astronomi, bagaimanapun, adalah calitan oren, merah jambu dan merah yang kelihatan melakar lengkok samar di sekeliling gugusan galaksi tengah. Calitan dan coretan ini — diwarnai kebolehlihatan menggunakan palet yang menjangkau julat sinaran yang dipancarkan — mungkin mewakili beberapa galaksi tertua yang dilihat dengan terperinci sedemikian, terletak lebih jauh ke belakang dalam ruang (dan masa) di belakang gugusan.

[ . . . ]

Yang paling menyedihkan, mungkin, ialah imej sulung ruang dalam yang sesak itu menunjukkan sekeping kecil langit malam yang semakin hilang, bersamaan dengan saiz sebutir pasir yang dipegang sepanjang lengan. Setiap titik atau cakera mewakili galaksi yang sendiri terdiri daripada berjuta-juta, malah berbilion-bilion, bintang. Setiap butiran langit mengandungi lebih banyak dunia daripada yang mungkin untuk direnungkan oleh manusia.

Ekstrak daripada Era baru astronomi telah bermula13 Julai 2022

3. Memanfaatkan kuasa bakteria

Pada bulan Ogos, penyelidik di Cambridge berkata mereka sedang berusaha untuk menyunting kod genetik bakteria, pembangunan yang akan mempunyai aplikasi merentasi pelbagai sektor.

Dalam industri farmaseutikal, contohnya, bakteria digunakan untuk mencipta produk seperti insulin, tetapi terdedah kepada virus, bermakna kumpulan ubat boleh rosak. Tetapi para penyelidik, yang telah mencipta sebuah syarikat bernama Constructive Bio, berkata mereka boleh menghasilkan bakteria yang tahan virus.

Aplikasi lain boleh melihat bakteria yang diedit digunakan untuk mencipta plastik baharu yang boleh terbiodegradasi sepenuhnya.

Constructive Bio sedang membangunkan dua teknologi platform, kata Chin. “Salah satunya ialah keupayaan untuk membina genom sintetik daripada DNA yang disintesis secara kimia, yang mempunyai implikasi luas dari segi dapat membina organisma yang melakukan pelbagai perkara berguna,” tambahnya.

“Yang kedua ialah keupayaan untuk menggunakan organisma yang diprogramkan semula ini untuk mengekod urutan polimer sintetik sepenuhnya, yang boleh menjadi molekul seperti dadah hingga ke plastik dan bahan elektronik baharu. Terdapat keseluruhan kelas molekul baru yang tidak wujud pada hari ini, yang akan mempunyai sifat yang dipesan lebih dahulu dan dibezakan.”

Alice Newcombe-Ellis, rakan kongsi pengasas Ahren, berkata: “Isu untuk syarikat ialah perkara yang perlu difokuskan kerana terdapat pasaran yang begitu luas dan luas yang boleh dituju. Aplikasi yang paling saya teruja ialah keupayaan untuk memprogramkan polimer supaya boleh terbiodegradasi. Kebanyakan plastik yang ada hari ini berasal daripada minyak dan sangat sukar untuk terurai.”

Ekstrak daripada Permulaan Cambridge bertujuan untuk menulis semula kod kehidupan14 Ogos 2022

4. Meramalkan protein dengan AI

© EMBL-EBI/AFP melalui Getty Images

Protein adalah bahan binaan kehidupan, tetapi setakat ini kita hanya memahami struktur 190,000 daripada 200mn protein yang diketahui.

Tetapi Deepmind, syarikat AI yang dimiliki oleh Google, berkata pada bulan Julai bahawa program Alphafoldnya boleh meramalkan susunan kebanyakan protein yang wujud dan ia akan mencipta pangkalan data untuk membolehkan saintis mencarinya dengan pantas. Kejayaan ini mungkin akan mempercepatkan penyelidikan ke dalam bidang seperti vaksin, contohnya.

Kebolehan meramal bentuk protein dengan mudah boleh membolehkan saintis mengawal dan mengubah suainya, supaya mereka boleh meningkatkan fungsinya dengan menukar urutan DNAnya, atau menyasarkan ubat yang boleh melekat padanya. Sebagai contoh, mengkaji protein permukaan pada parasit malaria boleh membantu memahami cara antibodi mengikatnya, dan oleh itu cara melawan patogen dengan berkesan.

“Penggunaan AlphaFold benar-benar transformasi, memberikan kami pandangan yang tajam [a] protein permukaan malaria,” kata Matthew Higgins, seorang profesor biokimia di universiti Oxford yang mengkaji malaria. Pasukannya menggunakan pandangan ini untuk membangunkan vaksin malaria baharu, katanya.

Walaupun saintis masih perlu mengesahkan struktur protein melalui eksperimen, ramalan ini akan memberikan permulaan yang besar dan mengurangkan masa yang diperlukan untuk menyelesaikan proses tersebut.

Ekstrak daripada Penyelidikan DeepMind memecahkan struktur hampir setiap protein yang diketahui28 Julai 2022

5. Rekod pelakuran nuklear

Rajah menerangkan cara tokmak digunakan dalam eksperimen yang cuba mendapatkan tenaga daripada tindak balas pelakuran nuklear

Percantuman nuklear, tindak balas yang berlaku di matahari, telah lama dilihat sebagai bentuk ideal tenaga bersih dan tidak berkesudahan. Tetapi ia adalah sangat sukar untuk dimanfaatkan.

Pada bulan Februari, penyelidik mengambil langkah besar ke hadapan, menghasilkan 59 megajoule tenaga, kuasa yang cukup untuk mendidih 60 cerek selama lima saat, satu rekod baharu.

Dalam beberapa dekad yang lalu, kira-kira $3 bilion pembiayaan swasta telah dibelanjakan untuk membangunkan gabungan, dengan beberapa syarikat permulaan berjanji untuk menyampaikan tenaga menjelang 2030.

Pencapaian besar seterusnya untuk pelakuran ialah apabila Iter, yang kini merupakan reaktor pelakuran nuklear eksperimen terbesar di dunia, dihidupkan. Projek itu telah dibina selama hampir 40 tahun dan menelan belanja hampir $20bn.

Tenaga gabungan mempunyai banyak keraguan memandangkan tempoh masa yang diambil untuk mencapai kemajuan tetapi janjinya sebagai alat untuk melawan perubahan iklim telah meningkatkan minat sepanjang dekad yang lalu. Kuasa gabungan tidak akan mengeluarkan gas rumah hijau dan bekalan input kimia pada dasarnya tidak habis-habis. Terdapat kira-kira 5g deuterium dalam setiap tab mandi air laut dan walaupun tritium kurang boleh diakses, ia boleh diekstrak daripada litium logam yang biasa berlaku, atau dijana dalam tindak balas itu sendiri. Segelas kecil bahan api secara teorinya boleh menghidupkan rumah selama beratus-ratus tahun.

Ekstrak daripada Para saintis Eropah dalam kejayaan gabungan nuklear ‘landmark’9 Februari 2022

We would like to thank the author of this write-up for this outstanding content

Lima penemuan saintifik untuk menggembirakan anda


Check out our social media profiles and also other related pageshttps://paw6.info/related-pages/