وجد الباحثون أن بروتينًا قديمًا يسمى GK-PID تسبب في تطور الكائنات أحادية الخلية إلى كائنات متعددة الخلايا منذ حوالي 800 مليون سنة. أصبح هذا الجزيء نوعًا من الزناد ، والذي بدأ عملية جذب الكروموسومات والاندماج داخل الطبقة الداخلية لغشاء الخلية أثناء الانقسام. في الواقع سمح للخلايا بالانقسام بشكل صحيح ، وتجنب الأورام الخبيثة.

أظهر الاكتشاف المفاجئ أيضًا أن الإصدار الأقدم من GK-PID يتصرف بشكل مختلف تمامًا عما يفعله الإصدار الأكثر حداثة حاليًا. السبب الوحيد لتفسير ذلك هو أن جين GK القديم تضاعف في مرحلة ما. استمرت نسخة واحدة في المساهمة في تحضير المواد الخام للحمض النووي ، واتضح أن النسخة الثانية هي GK-PID. وبعبارة أخرى ، فإن ظهور الحياة متعددة الخلايا يرجع إلى نتيجة طفرة واحدة.

اكتشاف عدد أولي جديد

في يناير من هذا العام ، اكتشف Great Internet Mersenne Prime Search عددًا أوليًا جديدًا ، 2 ^ 74207281 - 1.

ربما تتساءل: ما أهمية هذا الاكتشاف؟ الحقيقة هي أن التشفير الحديث لتشفير البيانات يتطلب استخدام أرقام معقدة للغاية ، بالإضافة إلى الأعداد الأولية لميرسين (تم اكتشاف 49 رقمًا فقط من هذا القبيل حتى الآن). الرقم الجديد المكتشف هو الأطول الذي تم العثور عليه على الإطلاق ويحتوي على ما يقرب من 5 ملايين رقم أكثر من أقرب رقم سابق. العدد الإجمالي للأرقام في هذا الرقم أقل بقليل من 24.000.000 ، لذا يبدو التهجئة الأكثر عملية لهذا الرقم كما يلي: 2 ^ 74207281 - 1.

وجدت في النظام الشمسي

حتى قبل اكتشاف بلوتو في القرن العشرين ، كانت هناك نظريات حول وجود الكوكب التاسع ، الكوكب X ، الذي يقع خلف كوكب نبتون. تمت الإشارة إلى وجودها من خلال خصوصية سلوك موجات الجاذبية ، والتي يمكن أن تكون ناجمة عن وجود جسم هائل جدًا. في وقت لاحق ، تم أخذ بلوتو المكتشف لهذا الكوكب ، لكن ميزات تشوهات الجاذبية لم يتم شرحها بالكامل حتى قدم معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا دليلاً على أن الكوكب التاسع موجود بالفعل وله فترة مدارية تبلغ 15000 سنة.

يقول علماء الفلك الذين كتبوا عن اكتشافهم أن احتمالية أن بعض السحابة الكثيفة جدًا من الكويكبات أو النيازك كانت مخطئة بالنسبة للكوكب التاسع هي 0.0007 بالمائة فقط.

في الوقت الحالي ، لا يزال الكوكب التاسع مجرد افتراض افتراضي ، حيث لم يره أحد بعد بأم عينه. ومع ذلك ، فقد قدر علماء الفلك أن السبب في ذلك هو ببساطة مداره الضخم. إذا كان هذا الكوكب موجودًا حقًا ، فمن المرجح أنه يجب أن يكون حجمه ما يقرب من 2-15 مرة من كتلة الأرض ، ويكون مداره في مكان ما بين 200 و 1600 وحدة فلكية من الشمس. وحدة فلكية واحدة تساوي 150.000.000 كيلومتر. بمعنى آخر ، يمكن أن يصل الكوكب التاسع إلى 240.000.000.000 كيلومتر من الشمس.

ابتكر طريقة لتخزين البيانات الأبدي تقريبًا

بمرور الوقت ، يصبح كل شيء على الإطلاق غير قابل للاستخدام ، لذلك ، على سبيل المثال ، ليس لدينا القدرة على تخزين البيانات الرقمية على نفس الوسيط إلى أجل غير مسمى. ومع ذلك ، قد يتغير هذا قريبًا بفضل افتتاح جامعة ساوثهامبتون. نجح العلماء الذين يستخدمون الزجاج النانوي في تطوير عملية جديدة لكتابة البيانات وقراءتها. يبدو جهاز التخزين نفسه كقرص زجاجي صغير أكبر قليلاً من الربع ، لكنه يمكنه تخزين ما يصل إلى 360 تيرابايت من البيانات وتحمل درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية. هذا يعني أنه عند متوسط ​​درجة حرارة الغرفة ، سيتم تخزين البيانات على مثل هذا الوسط لحوالي 13.8 مليار سنة (أي في نفس الوقت تقريبًا مثل عمر الكون نفسه).

تتم كتابة البيانات إلى الوسائط باستخدام نبضات ليزر قصيرة وفائقة السرعة. يتم تسجيل كل ملف بيانات في ثلاث طبقات من النقاط ذات البنية النانوية متباعدة 5 ميكرومتر فقط. عند القراءة ، تتحقق المعلومات (اقرأ) في خمسة اتجاهات: وفقًا للترتيب ثلاثي الأبعاد للنقاط ذات البنية النانوية ، بالإضافة إلى حجمها واتجاهها.

وجدت العلاقة بين الفقاريات المكفوفين وذات الأربع أصابع

على مدار الـ 170 عامًا الماضية ، خلص العلم إلى أن حياة الفقاريات على الكوكب تطورت من الأسماك التي عاشت في مياه الأرض القديمة. توصل العلماء إلى هذا الاستنتاج بسبب ملاحظات الباحثين من معهد نيو جيرسي للتكنولوجيا (الولايات المتحدة الأمريكية) ، الذين اكتشفوا التايوانية العمياء (هذه سمكة مثل هذه ، إذا كان أي شخص لا يعرفها) ، والتي يمكن أن تزحف على طول الجدران ولها تقريبا نفس القدرات التشريحية مثل البرمائيات أو الزواحف.

بالنسبة للعلم ، من وجهة نظر تطور الخصائص التكيفية للأنواع ، فإن هذا الاكتشاف مهم للغاية. يمكن أن يساعد العلماء على فهم أفضل لكيفية تطور أسماك ما قبل التاريخ إلى رباعيات الأرجل الأرضية. وتجدر الإشارة إلى أن الفرق بين الأسماك العمياء العين والأسماك الأخرى القادرة على الحركة على سطح صلب يكمن في مشيتها ، والتي يتم تقليلها إلى الاستخدام النشط "لأجزاء الورك" عند الزحف.

أكمل سبيس إكس هبوطًا رأسيًا ناجحًا لصاروخ فضائي

في السابق ، كان بإمكاننا فقط رؤية الهبوط العمودي لصاروخ على الكواكب والأقمار الصناعية في الرسوم المتحركة وأفلام الخيال العلمي ، ولكن في الواقع ، يعد هذا الهبوط مهمة صعبة للغاية. لهذا السبب تصنع وكالات الفضاء الصواريخ بحيث تسقط الأجزاء المستهلكة في المحيط أو تحترق ببساطة في الغلاف الجوي. تعني القدرة على هبوط الصاروخ عموديًا أن عمليات الإطلاق نفسها ، إذا رغبت في ذلك ، يمكن أن تكون أرخص بكثير وتستخدم المراحل للمشاريع التالية. هذا يمكن أن يوفر لك الكثير من المال.

قامت شركة سبيس إكس الأمريكية الخاصة بأول هبوط رأسي ناجح لصاروخ في 8 أبريل من هذا العام ، وبعد ذلك فعلوا الشيء نفسه ، لكن باستخدام بارجة عائمة كموقع هبوط. لن يؤدي نجاح الشركة في المستقبل إلى توفير الكثير من المال لعمليات الإطلاق التالية فحسب ، بل سيقلل أيضًا بشكل كبير من الوقت بين عمليات الإطلاق هذه.
في الإنصاف ، تجدر الإشارة إلى أن SpaceX لم تتمكن فقط من القيام بذلك. كما لوحظ نجاح عمليات الإطلاق التجريبية في Blue Origin بواسطة Jeff Bezos (مالك Amazon). صحيح ، في هذه الحالة ، لم يكن الأمر يتعلق بإطلاق كامل والدخول إلى المدار ، مثل SpaceX ، بل يتعلق برفع الصاروخ إلى ارتفاع 100 كيلومتر والهبوط السهل إلى الأرض.

مهما كان الأمر ، فإن مثل هذه المشاريع تجبر وكالات الفضاء على المضي قدمًا في مسائل أبحاث الفضاء.

غرسة إلكترونية تمنح الرجل المصاب بالشلل القدرة على تحريك أصابعه

بعد تركيب غرسة مضغوطة خاصة في الدماغ ، استعاد الرجل الذي قضى آخر 6 سنوات من حياته مشلولًا تمامًا القدرة على تحريك أصابعه.

تم إنشاء هذه الشريحة الإلكترونية من قبل علماء من جامعة ولاية أوهايو (الولايات المتحدة الأمريكية) وترسل إشارات إلى جهاز استقبال قريب ، يقوم بمعالجتها ونقلها إلى قفاز إلكتروني خاص على يد الشخص. يحتوي القفاز على أسلاك كهربائية تحفز عضلات معينة وتحرك الأصابع. فاعلية الجهاز ، بمساعدة منه ، تمكن الشخص حتى من لعب اللعبة الموسيقية Guitar Hero ، وبالتالي فاجأ ليس فقط العلماء ، ولكن أيضًا الأطباء الذين شاركوا في هذه التجربة.

يمكن للخلايا الجذعية أن تعيد مرضى السكتة الدماغية إلى أقدامهم

أجرت كلية الطب بجامعة ستانفورد تجارب باستخدام حقن الخلايا الجذعية البشرية مباشرة في أدمغة مرضى السكتة الدماغية. تبين أن الإجراء كان ناجحًا وأظهر الغياب التام لأي آثار جانبية سلبية ، باستثناء صداع طفيف ، سرعان ما توقف بعد التجربة. جميع المتطوعين الـ 18 المشاركين الذين أصيبوا بسكتة دماغية وأكملوا إعادة التأهيل بعد السكتة الدماغية منذ 6 أشهر ، بعد هذه التجربة ، كان هناك تحسن كبير في الصحة. زادت حقن الخلايا الجذعية من حركة المرضى لدرجة أن هؤلاء الأشخاص الذين اقتصروا على الكراسي المتحركة طوال هذا الوقت استعادوا القدرة على المشي.

يمكن صنع الصخور من ثاني أكسيد الكربون

يعد تقليل انبعاثات الكربون جزءًا مهمًا من الحفاظ على توازن ثاني أكسيد الكربون على كوكب الأرض. عندما يتم حرق أي مواد قابلة للاحتراق ، يتم إطلاق كل ثاني أكسيد الكربون المتراكم في تلك المواد في الغلاف الجوي. يحاول الناس حل هذه المشكلة منذ أجيال ، لكنهم يخسرون حتى الآن. والنتيجة هي تغير المناخ على هذا الكوكب.

اكتشف العلماء في أيسلندا مؤخرًا ربما الطريقة الأكثر فاعلية لمنع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بشكل دائم. ضخ الباحثون كمية معينة من ثاني أكسيد الكربون في الصخور البركانية الأيسلندية ، مما أدى إلى تسريع العملية التي تحول البازلت إلى معادن كربونية ، والتي أصبحت فيما بعد حجرًا جيريًا. عادة ما تستغرق هذه العملية مئات وآلاف السنين ، لكن العلماء من أيسلندا تمكنوا من إكمال العملية في غضون عامين فقط. نتيجة لذلك ، يتم ختم ثاني أكسيد الكربون بالحجر ويمكن تخزينه تحت الأرض أو حتى استخدامه كمواد بناء دون إطلاقه في الغلاف الجوي.

الأرض لها قمر آخر

اكتشف علماء من وكالة الفضاء الأمريكية ناسا كويكبًا ، التقطته جاذبية كوكبنا ويدور الآن حول الأرض. في الواقع ، هذا يجعله ثاني قمر صناعي طبيعي لكوكبنا. بالطبع ، هناك الكثير من الأشياء تطير وتطير حول كوكبنا: محطات فضائية وأقمار صناعية وآلاف الأطنان من الحطام الفضائي المتنوع. لكن كان لدينا دائمًا قمر واحد فقط. والآن هناك اثنان منهم ، كما أكدت وكالة ناسا وجود الكائن 2016 HO3 ودوره في مداره.

يدور الجسم نفسه حول كوكبنا على مسافة كبيرة جدًا ومن المرجح أن يتأثر بتأثير جاذبية الشمس بدلاً من الأرض ، ولكنه يدور ليس فقط حول نجمنا ، ولكن أيضًا حول كوكبنا. ومع ذلك ، لا تتسرع في حزم حقائبك للمشي قريبًا على قمرنا الصناعي الطبيعي الجديد ، حيث يبلغ قطره من 40 إلى 100 متر فقط.

على الرغم من حقيقة أن 2016 HO3 له مدار مستقر للغاية حول الأرض والشمس ، في غضون بضعة قرون ، وفقًا لبول تشوداس من مركز ناسا لدراسة الأجسام القريبة من الأرض ، فإن الجسم سوف ينحرف عن المدار وربما يطير خارجًا من النظام الشمسي تمامًا. يضيف Chodas أيضًا أن 2016 HO3 كان شبه قمر صناعي مستقر جدًا للأرض لأكثر من قرن الآن.

رسم توضيحي: ناسا / مركز أبحاث أميس / سي. هينز.

كاشف غاز في الغلاف الجوي للمريخ ، رمال نانوية مغناطيسية ، أسماء روسية لعناصر كيميائية جديدة - أظهر العلم الروسي في عام 2016 نتائج جيدة على خلفية أخبار أقل تفاؤلاً في مناطق أخرى.

أسماء جديدة في الجدول الدوري

ارتبط أحد أعلى إشارة العلماء الروس في عام 2016 ، بالطبع ، بتوسيع الجدول الدوري. تم تجميع العناصر ذات الرقم التسلسلي 115 و 118 في وقت سابق: تم توليف العنصر 115 في المعهد المشترك للأبحاث النووية في دوبنا في عام 2003 ، وتم الحصول على الرقم 118 قبل عام. ولكن في عام 2016 حدث الاعتراف النهائي بأولوية روسيا في هذه الاكتشافات ، وفي 26 نوفمبر ، احتلت الخلايا الموجودة في الجدول بالرموز Mc و Og - تكريماً للعنصرين Muscovite و Oganesson.

أول مدار روسي للمريخ

في سبتمبر ، طار مجمع من مركبتين إلى الكوكب الرابع للنظام الشمسي: الوحدة المدارية Trace Gas Orbiter ووحدة عرض تقنية الهبوط Schiaparelli. تتمثل مهمة TGO في دراسة الغلاف الجوي للمريخ بحثًا عن آثار للغازات "البيولوجية" مثل الميثان ، بينما تعمل في نفس الوقت كـ "برج خلوي" للأجهزة التي تعمل على سطح الكوكب. يوجد في هذا المسبار جهازان روسيان بالكامل ، تم إنشاؤهما في معهد أبحاث الفضاء التابع لأكاديمية العلوم الروسية.

الأول - FREND (كاشف النيوترون الظهاري بدقة عالية) - هو كاشف نيوترون حراري عالي الدقة. يقيس تدفقات النيوترونات المنبعثة من سطح المريخ ويبني خرائط لمحتوى الماء في طبقة التربة القريبة من السطح. والثاني هو ACS (جناح كيمياء الغلاف الجوي). هذا ليس مقياسًا واحدًا ، بل ثلاثة مطياف تعمل في نطاقات مختلفة ، وهي عبارة عن محلل غاز كيميائي عالمي يدرس جزيئات الغلاف الجوي للمريخ.

والمثير للدهشة أن هذه المرة لم يكن الجزء الروسي من المهمة هو الذي فشل: تحطمت وحدة سكياباريلي الأوروبية عند الهبوط. من المثير للاهتمام كيف سيحلون الآن المشكلة مع تسليم الجزء الثاني من المهمة إلى سطح المريخ ، والذي من المقرر إطلاقه في عام 2020. منصة الهبوط لعربة الجوالة الأوروبية باستور مصنوعة في روسيا.

لقد ذهب الفأر

تعد إصابة العمود الفقري من أكثر المشكلات إلحاحًا في علم الأعصاب الحديث. حتى الآن ، لم يتمكن أحد من التعامل بشكل كامل مع الحبل الشوكي المكسور. ومع ذلك ، تم نشر العديد من الأعمال التجريبية في عام 2016 والتي أظهرت أن كل شيء ليس سيئًا للغاية. في أحدهم ، لعب علماء من سانت بطرسبرغ دورًا مهمًا.

طور علماء من مختبر الأطراف الاصطناعية في معهد الطب الحيوي الانتقالي في جامعة ولاية سانت بطرسبرغ ، بتوجيه من الأستاذ الدكتور بافيل موسينكو ، دكتور في العلوم الطبية ، تقنية لتحفيز عصبي الحبل الشوكي أسفل موقع الإصابة واختبروها على الفئران.

النانو المغناطيسية بواسطة Artyom Oganov

واصل مبتكر "الكيمياء الجديدة" ، أستاذ Skoltech Artyom Oganov ، إرضاء اكتشافاته ، الذي ، باستخدام خوارزمية نمذجة هيكل USPEX ، يكتشف مواد جديدة مستحيلة تمامًا. كشفت عملية حسابية جديدة أجرتها مجموعة Oganov ، والتي نُشرت في مجلة Nanoscale ، عن مادة مذهلة تمامًا. منذ المدرسة ونحن نعلم أن "صيغة الرمل" هي SiO2. أو صيغة الكوارتز ، أو صيغة السيليكا. ومع ذلك ، أظهرت حسابات Oganov أن جزيئات مختلفة تمامًا من غبار أو رمل السيليكا يجب أن تهيمن في جو الأكسجين عند درجة حرارة الغرفة: Si7O19. هذا الجسيم مدهش ليس فقط لشكله وإثرائه بالأكسجين ، لمثل هذه الصيغة سيضع أي مدرس كيمياء في المدرسة شيطانًا. يشير وجود O3 "ذيول" فيه إلى أنه يجب أن يكون ممغنطًا! وهذا الشكل من الجزيئات بالتحديد هو الذي قد يفسر حقيقة أن أولئك الذين يتنفسون غبار السيليكا معرضون لخطر الإصابة بالسرطان.

موجات الجاذبية

لاكتشاف الجاذبية في عام 2017 ، من المحتمل أن يتم منحهم جائزة نوبل في الفيزياء. تم تسجيل هذا الاكتشاف ، موجات الفضاء من اندماج ثقبين أسودين ، بواسطة مقياس التداخل الليزري LIGO. قلة من الناس يعرفون أن مساهمة كبيرة في كل من نظرية موجات الجاذبية وإنشاء مشروع LIGO قد قدمها عالم الفيزياء في موسكو فلاديمير براغنسكي ، الذي قام باكتشافات مثل التقلبات الكمية ، وحدود الكم ، وخلق طرق للقياسات الكمومية ، وتأسس بشكل عام مجموعة تعاون موسكو LIGO.

حقوق التأليف والنشر الصورةمكتبة صور العلومتعليق على الصورة كانت مفارقة شرودنجر معروفة منذ فترة طويلة ، ولكن لم يكن من الممكن إثباتها على المستوى المادي حتى الآن.

تم تضمين اكتشاف موجات الجاذبية في الزمكان ، وكذلك أول عرض عملي لمفارقة شرودنغر الشهيرة ، في قائمة أكبر الإنجازات في الفيزياء لعام 2016 ، وفقًا لمجلة Physics World.

ويشمل أيضًا اكتشاف أول كوكب خارجي في أقرب نظام نجمي.

كشف موجات الجاذبية، المعترف به باعتباره أكبر اكتشاف لهذا العام ، تم تحقيقه من قبل المجتمع العلمي ليجو ، الذي يضم أكثر من 80 مؤسسة علمية حول العالم.

يستخدم المجتمع العديد من المختبرات التي تحاول اكتشاف الانحرافات في بنية الزمكان التي تحدث عندما تمر نبضة ليزر قوية عبر نفق فراغ.

كانت الإشارة الأولى التي سجلوها نتيجة اصطدام ثقبين أسودين على مسافة تزيد عن مليار سنة ضوئية من الأرض.

وبحسب هاميش جونستون ، محرر مجلة Physics World ، حيث نُشرت قائمة الإنجازات ، فإن هذه الملاحظات كانت أول دليل مباشر على وجود الثقوب السوداء.

حقوق التأليف والنشر الصورة ليجو / ت. مكتبة صور بايل / العلومتعليق على الصورة كان ألبرت أينشتاين أول من اقترح إمكانية وجود موجات الجاذبية

تشمل الاكتشافات الفيزيائية الرئيسية الأخرى لهذا العام ما يلي:

قطة شرودينجر:ظل العلماء في حيرة من أمرهم بشأن لغز قط شرودنجر لسنوات. هذه تجربة فكرية للعالم النمساوي إروين شرودنغر. القطة في الصندوق. يحتوي الصندوق على آلية تحتوي على نواة ذرية مشعة ووعاء غاز سام. المفارقة هي أن الحيوان يمكن أن يكون حيا أو ميتا في نفس الوقت. يمكنك معرفة ذلك على وجه اليقين فقط من خلال فتح الصندوق. هذا يعني أن فتح الصندوق يسلط الضوء على إحدى حالات القط العديدة. ولكن قبل فتح الصندوق ، لا يمكن اعتبار الحيوان حيًا أو ميتًا - يمكن أن تكون القطة في حالتين في نفس الوقت.

ومع ذلك ، تمكن الفيزيائيون الأمريكيون والفرنسيون لأول مرة من تتبع حالة القط على مثال التركيب الداخلي للجزيء ، والذي يتجلى في التواجد المتزامن للنظام في حالتين كميتين.

للقيام بذلك ، أحضر الخبراء الجزيئات إلى حالة الإثارة باستخدام ليزر الأشعة السينية (raser). من أنماط الانعراج التي تم الحصول عليها ذات الدقة المكانية والزمانية العالية ، قام الفيزيائيون بتجميع مقطع فيديو.

مضغوط "مقياس الجاذبية":قام علماء من جامعة جلاسكو ببناء مقياس جاذبية قادر على قياس قوة الجاذبية على الأرض بدقة. إنه جهاز مضغوط ودقيق وغير مكلف. يمكن استخدام الجهاز في البحث عن المعادن وفي بناء وأبحاث البراكين.

أقرب كوكب خارج المجموعة الشمسية إلينا:اكتشف علماء الفلك علامات على وجود كوكب في المنطقة الصالحة للسكن في نظام Proxima Centauri. هذا الكوكب ، المسمى Proxima b ، تبلغ كتلته 1.3 ضعف كتلة الأرض ويمكن أن يحتوي سطحه على ماء سائل.

حقوق التأليف والنشر الصورة ESO / M.Kornmesserتعليق على الصورة هذا ما قد يبدو عليه سطح كوكب بروكسيما ب

تشابك الكم:تمكنت مجموعة من الفيزيائيين من الولايات المتحدة الأمريكية من إثبات تأثير التشابك الميكانيكي الكمومي لأول مرة باستخدام مثال النظام الميكانيكي العياني.

يجب أن يؤدي تطوير الأساليب التجريبية لدراسة النظم الكمومية وتطوير تقنيات تشابك أنواع مختلفة من الكائنات ، وفقًا لتوقعات علماء الفيزياء ، إلى ظهور أجهزة كمبيوتر جديدة بشكل أساسي.

مادة معجزة:لأول مرة ، تمكن العلماء من قياس خاصية مادة الجرافين - ما يسمى بالانكسار السلبي. يمكن استخدام هذه الظاهرة لإنشاء أنواع جديدة من الأجهزة البصرية ، مثل العدسات والعدسات شديدة الحساسية.

ساعة ذرية:اكتشف الفيزيائيون الألمان تحول نظير الثوريوم 229 ، والذي يمكن أن يصبح أساسًا لتصميم نوع جديد من الساعات الذرية. ستكون مثل هذه الساعات أكثر استقرارًا من الأدوات الموجودة من هذا النوع.

بصريات المجاهر:ابتكر العلماء الاسكتلنديون في جامعة ستراثكلايد نوعًا جديدًا من العدسات المجهرية تسمى Mesolens. تتمتع العدسات الجديدة بمجال رؤية كبير ودقة عالية.

حقوق التأليف والنشر الصورةميسولينتعليق على الصورة تم التقاط هذه الهياكل في دماغ الفئران بواسطة مجهر جديد يعتمد على عدسات Mesolens.

كمبيوتر فائق السرعة:حقق العلماء النمساويون نجاحًا كبيرًا في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية. لقد أنشأوا نموذجًا للتفاعلات الأساسية للجسيمات الأولية ، والتي يمكن استخدامها بواسطة نماذج أولية من أجهزة الكمبيوتر الكمومية.

المحرك النووي:طور علماء في جامعة ماينز بألمانيا نموذجًا أوليًا لمحرك حراري يتكون من ذرة واحدة. إنه يحول الاختلافات في درجات الحرارة إلى عمل ميكانيكي عن طريق وضع أيون كالسيوم واحد في مصيدة على شكل قمع.

الإنجازات مفيدة بالتأكيد - الانتصار على الحمى ، غير مؤذية - تم العثور على البنتاكواركس ، مسلية - علم النفس لا يزال غير علم تمامًا ، وهذا يجعلك تفكر بجد

عام آخر يقترب من نهايته في طريقنا إلى المستقبل ، مخيف ومغري. المحرك الرئيسي لهذه الحركة هو العلم ، ولكن إلى أين يقود بالضبط الحضارة؟ تصبح الإجابة أوضح إذا لخصنا ، سلطنا الضوء على أهم الإنجازات العلمية للعام المنتهية ولايته ، وآفاق تطورها ومؤلفيها - "المتقدمون" في مصطلحاتنا .

1. هزم الإيبولا

اختراق:لقد أثبت لقاح الإيبولا نجاحه ، وكانت حملة التطعيم فعالة.

مرضى التطور:وكالة الصحة العامة الكندية وشركة الأدوية Merck.

تفاصيل:أين ذهب الإيبولا؟ بدأ مشاهدو التلفزيون الروس (وربما ليس فقط الروس) في طرح هذا السؤال في منتصف عام 2015 تقريبًا ، عندما توقفت "قصة الرعب" الرئيسية في الأشهر القليلة الماضية عن الظهور في القصص الإخبارية. حتى أن البعض تحدث بروح نظريات المؤامرة: قالوا إنهم أخافونا بمعلومات عن الوباء من أجل صرف انتباهنا عن شيء أكثر أهمية وفظاعة ، وعندما قاموا بإلهاءنا ، توقفوا عن تخويفنا. في الواقع ، كل شيء أبسط: بحلول منتصف الصيف بدأ تفشي المرض في الانخفاض - بدأ اللقاح الذي طورته وكالة الصحة العامة الكندية وحسنته شركة الأدوية Merck في العمل.

دفع الوباء ، الذي بدأ في مارس 2014 في غينيا وأصبح الأكبر منذ اكتشاف فيروس الإيبولا ، الباحثين ، وتم إنجاز العمل الذي كان من الممكن أن يستغرق عقدًا من الزمن في غضون 10 أشهر. تم إنشاء اللقاح. في أبريل 2015 ، أعطى الأطباء اللقاحات الأولى للناس. في غضون ثلاثة أشهر ، تم اختيار 100 شخص مصاب بالإيبولا للتجربة ، وتم تطعيم أكثر من 2000 من الأقارب وزملائهم من رجال القبائل المصابين. اتضح لاحقًا أنه من بين عدد الأشخاص الذين تلقوا اللقاح ، أصيب 16 شخصًا فقط بالمرض. بدأ التطعيم على أساس منهجي: بمجرد اكتشاف الشخص الذي التقط إيبولا ، يتم إرسال كل أفراد دائرته المباشرة على الفور للحقن.

قبل بدء حملة التطعيم ، كان الأطباء يسجلون باستمرار حالات إصابة جديدة بالمرض. بعد إدخال اللقاح ، بدأ وباء الإيبولا في الانحسار تدريجياً.

الآفاق:تقدر منظمة الصحة العالمية أن فعالية اللقاح الجديد ستكون في حدود 75 إلى 100 بالمائة. إذا تم تطوير الدواء قبل عام ونصف على الأقل ، لكان قد تم إنقاذ آلاف الأشخاص: فقد قتل وباء 2014-2015 11315 شخصًا ، وأصيب أكثر من 28000 بالمرض ، لكنهم كانوا قادرين على البقاء على قيد الحياة. في الأسبوعين الأولين من شهر كانون الأول (ديسمبر) 2015 ، لم يظهر فيروس إيبولا ولو مرة واحدة. من المستحيل حساب عدد الأرواح التي سيساعد اللقاح في إنقاذها في المستقبل ، لكن ممثلي منظمة الصحة العالمية يقولون بالفعل إنه لأول مرة منذ 40 عامًا ، تتغير قواعد اللعبة: الآن الميزة في جانب الشخص وليس الفيروس.

2. طار إلى بلوتو

اختراق:وصل مسبار نيو هورايزونز إلى بلوتو وجمع الكثير من البيانات حول الكوكب القزم وقمره شارون.

مرضى التطور:ناسا ، على الرغم من أننا مدينون لبيرسيفال لويل ، الذي تنبأ بوجود بلوتو ، وسود تومبو ، الذي اكتشفه.

تفاصيل: بدأت مهمة New Horizons في عام 2006 ، عندما كان بلوتو لا يزال يعتبر كوكبًا مكتمل التطور ، ولم يسمع أحد عن facebook ، على سبيل المثال. لمدة تسع سنوات طويلة ، اقتربت المركبة الفضائية بعناد من بلوتو ، وكان معظمها في وضع السبات ولا تستيقظ إلا من وقت لآخر لتصحيح المسار وتصوير الأجسام الفضائية التي جاءت في متناول اليد. الأشياء ، يجب أن أقول ، تأتي عبر ما تحتاجه: بعض سحب المشتري تستحق شيئًا ما. وبالطيران فوق Io ، التقطت New Horizons سلسلة من الصور التي كشفت عن انفجارات بركانية على سطحها ، ثم قاموا بلصقها معًا في مقطع فيديو كامل (أول فيديو لبركان ينفجر خارج الأرض!). لكن كل هذا كان مجرد استعداد للنجاح الكبير الذي انتظر التحقيق في عام 2015. تم الحصول على صور ملونة لبلوتو و قمره الصناعي المخلص شارون. حتى الأشخاص البعيدين عن علم الفلك بدأوا يتحدثون عن صور "قلب بلوتو" (بحر النيتروجين).

الآفاق:بشكل عام ، أجرى الجهاز عمليات رصد لبلوتو لمدة 9 أيام ، جمعت خلالها حوالي 50 جيجا بايت من المعلومات. الآن يقوم ببطء بنقل البيانات التي تم جمعها إلى الأرض. وفقًا لوكالة ناسا ، سيستمر الإرسال حتى نهاية عام 2016 ، لأن سرعته لا تتجاوز 2000 بت في الثانية. ستسمح لنا المعلومات التي تم الحصول عليها باختبار بعض الفرضيات ، على سبيل المثال ، حول وجود الماء تحت جليد المحيط ، أو حول تكوين الغلاف الجوي لكوكب قزم. لكن المهمة لن تنتهي عند هذا الحد: في 1 كانون الثاني (يناير) 2019 ، تم التخطيط لتحليق بالقرب من كويكب 2014 MU69 ، وهو ممثل نموذجي لحزام كويبر. ربما سيكون من الممكن العثور على بعض الأهداف الأكثر أهمية التي سيتجه إليها المسبار. لكن نيوهورايزونز حققت بالفعل الكثير. كانت آخر مرة تلقت فيها البشرية صورًا لكوكب غير معروف في عام 1989 - ثم كان كوكب نبتون. ولم يعد هناك المزيد من الكواكب غير المستكشفة في النظام الشمسي.

3. تحرير الجينات البشرية

اختراق:تم اختبار طريقة تحرير الجينوم CRISPR / Cas9 على الجينات البشرية وتحسينها.

معجزة : مهندسو الجينات من الصين والولايات المتحدة.

تفاصيل:في العام الماضي ، استمرت التجارب المتقدمة مع طريقة تحرير الجينات CRISPR / Cas9 ، وهي ثورية في بساطتها ، والتي تتيح لنا استخدام إنزيمات خاصة للعثور على قسم الحمض النووي المطلوب وتغييره عن طريق قطع أو إضافة خطوط من كود البرنامج الجيني. الأكثر فضيحة كانت تجربة المهندسين البيولوجيين الصينيين الذين اختبروا الطريقة على أجنة بشرية غير قابلة للحياة في البداية. كانت النتيجة خيبة أمل حتى العلماء أنفسهم: من بين 86 جنينًا ، تمكن مجمع الاستبدال فقط من 28 جنينًا من الاتصال بمنطقة الحمض النووي المرغوبة. تم انتقاد التجربة ، بما في ذلك من قبل مجلة نيتشر. في مقال نقدي ، حث العلماء على عدم استخدام الطريقة على البشر بسبب العدد الكبير من الطفرات غير المرغوب فيها والعواقب غير المتوقعة ، ولفتوا الانتباه إلى حقيقة أن الإخفاقات التجريبية تلقي بظلالها على المحاولات الناجحة لعلاج الأعضاء الفردية باستخدام هذا النظام. ومع ذلك ، في وقت قريب جدًا ، تمكن العلماء الأمريكيون من زيادة كفاءة طريقة CRISPR / Cas9 بترتيب من حيث الحجم ، مما قلل عدد الأخطاء إلى الصفر تقريبًا. لقد اقتربنا من الإمكانية التقنية لتحرير الجينوم البشري.

الآفاق:في قمة مكرسة لتحرير الجينوم البشري ، قرر العلماء أن الوقت لم يحن بعد للتعديل قبل ولادة جينات الطفل الموروثة. لا ينطبق هذا الحظر المؤقت على العلاجات التي لا تكون نتائجها وراثية. لم يحظروا أخيرًا "تصحيح" الجينوم البشري ، بحجة أنه سيكون هناك دائمًا من يجرؤ على انتهاك الحظر. ستحتاج الهندسة الوراثية إلى إتقان التقنيات للحصول على مفتاح تعديل الجينات الوراثية. في المرحلة الأولى ، سيجعل هذا من الممكن علاج بعض الأمراض التي تسببها التغيرات في الجينات الفردية ، وعلى المدى الطويل ، ربما لظهور أنواع مختلفة من "ما بعد البشر" الذين يقومون بتجربة الجينوم الخاص بهم.

4. حفر "الرابط الانتقالي"

اختراق:حللوا بقايا أقدم الناس ، الذين يطلق عليهم Homo naledi - بناءً على التركيب التشريحي ، هؤلاء هم أقدم ممثلي الجنس البشري ، الذين عاشوا منذ 2-3 مليون سنة ويدعون أنهم "رابط انتقالي" بين قرود أسترالوبيثكس و البشر.

مرضى التطور:لي بيرجر وعلماء الأنثروبولوجيا القديمة يعملون معه.

تفاصيل:في عام 2013 ، اكتشف اثنان من علماء الكهوف في نفق ضيق لنظام كهف النجم الصاعد ممرًا إلى غرفة صغيرة ، في قاعها توجد عظام مثيرة. نظّم عالم الأحافير لي بيرغر رحلة استكشافية واسعة النطاق إلى الكهف ، والذي يُطلق عليه الآن اسم Dinaledi. فقط أكثر الباحثين نحافة كانت لديهم فرصة لرؤية ثروة غير مسبوقة لعالم الحفريات: في الكهف وجدوا هيكلًا عظميًا شبه مكتمل ، ويد ورجلاً محفوظين جيدًا ، وبشكل عام أكثر من ألف ونصف جزء من الهياكل العظمية لـ 15 شخصًا من مختلف الجنس والعمر. أضافت لمسة من الغموض إلى إثارة هذا الاكتشاف. نفق واحد فقط أدى إلى الكهف ، طويل وضيق للغاية ، وادعى الجيولوجيون أنه لم يكن هناك طريق آخر. لم يعثر العلماء على أي آثار للنشاط البشري: نقل المياه ، تصنيع الأدوات ، النار ، والتي كان من الممكن أن تسمح للقدماء بالإبحار في الكهف. لكن كيف ، والأهم من ذلك ، لماذا دخلوا من خلال "صانع الجلد" إلى هذه الخلية؟ هل كانوا يتلمسوا طريقهم بحثًا عن ملجأ أو مكان يموتون فيه بسلام ، أم هل نظم رجال قبائلهم شيئًا مثل مقبرة بدائية في الكهف ، يجرون الجثث هناك؟ يمكن أن يساعد تحديد تاريخ الحفريات في الإجابة عن هذا السؤال. للقيام بذلك ، كان على العلماء دراسة الرواسب على العظام ، وتكوين النباتات والحيوانات ، والطوف البركاني أو الرمل. لكن لم يكن هناك شيء من هذا في الكهف المغلق ، باستثناء الغبار الحجري من الجدران والسقف الذي غطى العظام المكتشفة بطبقة بسمك 15 سم. وكان الخبر الرئيسي هو أن الباحثين وجدوا أسلافًا غير معروفين بالفعل للعلم مثل أسترالوبيثكس ، والتي غالبًا ما تم العثور على بقاياها في هذا المجال.

نتيجة للبحث ، وصفت مجموعة من علماء الأنثروبولوجيا نوعًا جديدًا من أسلافنا - Homo naledi ، أو "star man" (تُرجمت "naledi" على أنها "نجمة" من لغة جنوب إفريقيا السيسوتو). نشر مقالان حتى الآن يصفان بالتفصيل ملامح اليدين والقدمين لشخص عجوز. يشير هيكل اليد إلى أن Homo naledi كان صانعًا للأدوات ومتسلقًا ماهرًا للسهام ولسبب غير معروف كان لديه إبهام متطور للغاية. اتضح فيما بعد أن أرجل "النجم" كانت طويلة ، ولم تكن القدمان مختلفة كثيرًا عن الأرجل الحديثة ، لذلك تم تكييفه لمسافات طويلة.

الآفاق:لم يتم بعد العثور على المكان المحدد في شجرة عائلة Homo naledi ، ولم يتم تحديد عمر الحفريات. للقيام بذلك ، سيحتاج العلماء إلى تحديد تاريخ العظام باستخدام الكربون المشع وإجراء مزيد من الدراسة لنظام كهف Rising Star.

5. القبض على Pentaquark

اختراق:في يوليو ، أعلن الفيزيائيون عن اكتشاف فئة جديدة من الجسيمات ، توقع العلماء وجودها قبل نصف قرن ، لكنهم لم يتمكنوا من إثبات وجودها - البنتاكواركات.

مرضى التطور:يحتوي المقال حول اكتشاف pentaquark على حوالي 700 مؤلف ، وبشكل عام يتم مشاركة شرف الاكتشافات التي تم إجراؤها في مصادم الهادرون الكبير من قبل الآلاف من الأشخاص الذين قاموا بإنشائه ويعملون هناك الآن.

تفاصيل:الكواركات هي جسيمات أساسية تتكون منها فئتان من الجسيمات المركبة: الباريونات (وهي البروتونات والنيوترونات التي تشكل نواة الذرة) والميزونات. تتكون الباريونات من ثلاثة كواركات ، بينما تتكون الميزونات من اثنين: كوارك وكوارك مضاد. عادة لا تشكل الكواركات هياكل معقدة - إذا جمعت عدة كواركات معًا ، فإنها لا تتحد ، ولكنها تتحلل على الفور إلى ميزونات وباريونات. لم تتمكن الفيزياء الحديثة حتى الآن من تفسير سبب حدوث ذلك ، حيث لا يوجد من الناحية النظرية ما يمنع الكواركات من الاندماج في مجموعات من 4 أو 5 جسيمات: في رباعي أو خماسي.

تم تبرير إمكانية حدوث مثل هذه الارتباطات في عام 1964 ، ومنذ ذلك الحين أجرى الفيزيائيون عشرات التجارب في محاولة للعثور على جسيمات تتكون من كواركين واثنين من الكواركات المضادة (رباعي الكواركات) وأربعة كواركات وواحد مضاد كوارك (بنتاكواركات). بحلول نهاية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، أعلنت أكثر من 10 فرق من العلماء من مختلف البلدان عن نتائج إيجابية في البحث عن البنتاكواركس. لكن لم يتم تأكيد أي من هذه النتائج في تجارب أكبر. بدأ البحث عن البنتاكوارك في اعتباره مهمة غير مرغوب فيها ومحكوم عليها بالفشل.

تم الاكتشاف في مصادم الهادرونات الكبير عن طريق الصدفة تقريبًا: كان الفيزيائيون يدرسون اضمحلال لامدا باريون وفجأة رأوا خماسيًا. نظرًا لسمعة البنتاكوارك السيئة ، تناول الفيزيائيون دراسة الجسيم المكتشف على محمل الجد ، وقاموا بقياس الكتلة والمعلمات والأرقام الكمومية لفترة طويلة ، وإعادة التحقق من النتائج. في النهاية ، تم الحصول على بيانات ذات أهمية إحصائية عالية جدًا - تم إثبات وجود فئة جديدة من الجسيمات رسميًا.

الآفاق:الخماسي ليس مجرد جسيم جديد ، ولكنه طريقة لدمج الكواركات في هيكل مرتب متعدد المكونات ، حول خصائص ما زلنا نعرف القليل عنها. اكتشف مصادم الهادرونات الكبير اثنين من الخماسيات في وقت واحد ، قريبان من الكتلة ، والآن سيحاول الفيزيائيون شرح كيف يكون ذلك ممكنًا. على الأرجح ، سيكون من الممكن اكتشاف أنواع مختلفة من البنتاكواركات.

6. أظهر عدم موثوقية معظم البحوث النفسية

اختراق: اتضح أنه من بين 100 تجربة نفسية لا يمكن إعادة إنتاج سوى 39 تجربة ، وينبغي أن تؤدي النتائج التي تم الحصول عليها إلى تغيير في عملية الحصول على المعرفة العلمية.

مرضى التطور:تعاون العلوم المفتوحة بقيادة برايان نوزيك.

تفاصيل: استنساخ النتائج هو أحد الخصائص الرئيسية للعلم. ما الفائدة من القول إنك نجحت في تنفيذ تفاعل نووي حراري متحكم فيه تجاوزت فيه الطاقة المنتجة الطاقة المستهلكة ، إذا لم يستطع أحد تكرار نجاحك؟ بعد كل شيء ، هذا يعني في الواقع أن الإنسانية لم تتلق أي شيء جديد ، حتى لو كنت على حق. غالبًا ما تعد نتائج البحث النفسي بالكثير جدًا وبصوت عالٍ بدرجة كافية. يتساءل الجميع ، على سبيل المثال ، ما إذا كان رد فعل الخوف لدى الأطفال والبالغين مختلفًا. ومع ذلك ، اتضح أنه ليس من السهل تأكيد نتائج هذه التجارب. قضى علماء النفس في Open Science Collaboration أربع سنوات في تكرار التجارب المنشورة في المجلات النفسية الرائدة ، وكانت نتائج هذه الدراسة مخيبة للآمال. وفقًا للعلماء ، تمكنوا من إعادة إنتاج 39 عملاً فقط من أصل 100 ، وهذا على الرغم من حقيقة أن 97٪ من المنشورات الأصلية أعلنت الأهمية الإحصائية لنتائجها. حسنًا ... يمكن أن يكون أسوأ ، أليس كذلك؟

الآفاق:بالطبع ، للوهلة الأولى ، لا تبدو هذه النتيجة على الإطلاق بمثابة اختراق في العلم. بعد كل شيء ، هذا يعني أن التجارب النفسية غالبًا ما يتم إجراؤها بشكل غير صحيح ، أو يتم تقييم موثوقية نتائجها بشكل غير صحيح. لكن من الأفضل بكثير أن يتم التعرف على المشكلة وتصحيحها من أن يتظاهر الجميع بجدية بأنها غير موجودة. هذا هو المكان الذي تكون فيه دراسة Collaboration for Open Science مفيدة. العلماء ، الذين يدركون أن الأهمية الإحصائية للنتائج لا تسمح لنا دائمًا بالحكم على أهمية الاكتشاف ، سيحاولون جعل عملية البحث أكثر شفافية ، والنتائج أكثر موثوقية. ربما تنتظرنا ثورة علمية كاملة قريبًا ، والتي ستغير بشكل جذري الطريقة التي نحصل بها على المعرفة في علم النفس. وفي نفس الوقت ، كما ترى ، ستكون التجارب النفسية أكثر ثقة.

7. عزلوا نوعا جديدا من المضادات الحيوية

اختراق:في يوليو / تموز ، نشرت مجلة Nature مقالاً عن اكتشاف فئة جديدة من المضادات الحيوية ، تيكسوباكتين ، لأول مرة منذ 30 عامًا.

مرضى التطور:تم "تطوير" المضاد الحيوي بواسطة فريق من علماء الأحياء من الولايات المتحدة وألمانيا والمملكة المتحدة.

تفاصيل:تم تصنيع معظم المضادات الحيوية المستخدمة اليوم في الستينيات ، ومنذ ذلك الحين طورت العديد من البكتيريا مقاومة لها. تم قمع بعض مسببات الأمراض الخطيرة ، مثل السل ، بواسطة البنسلين العادي. ولكن الآن ، قد يتحول مرض السل وغيره من الأمراض المعدية شبه المنسية إلى قاتلة جماعية مرة أخرى.

المفارقة هي أنه ، جزئيًا بسبب السرعة التي تفقد بها أي مضادات حيوية جديدة فعاليتها ، توقفت شركات الأدوية عن الاستثمار في تعديل الأدوية الموجودة وإيجاد أشكال جديدة. قد تقول. تسمى مشكلة المقاومة البكتيرية للمضادات الحيوية بأحد التهديدات الرئيسية للبشرية في المستقبل القريب.

استخدم الباحثون في NovoBiotics Pharmaceuticals طريقة جديدة تمامًا لصنع المضادات الحيوية. لم يلجأوا إلى السلالات المعروفة التي يمكن زراعتها في المختبر ، لكنهم قرروا البحث عن مضاد حيوي جديد في المصدر الرئيسي للبكتيريا - في التربة. طور العلماء جهازًا يمكن إنزاله إلى الأرض والسماح للبكتيريا بالنمو في بيئتها الطبيعية. ثم تم اختبار المواد التي عزلتها هذه البكتيريا أثناء الحياة على الفئران المصابة بأمراض خطيرة. إحدى هذه المواد لها خصائص مضاد حيوي وأثبتت فعاليتها الكبيرة ضد معظم البكتيريا موجبة الجرام المقاومة لجميع المضادات الحيوية الأخرى. هذا نوع جديد من المضادات الحيوية.

عادة ، "تفسد" المضادات الحيوية بروتينات البكتيريا ، وتلك التي تستجيب لهجماتها تتكيف مع هجومها ، وتغير بنية البروتين بحيث يصبح غير حساس للمضاد الحيوي. لكن المادة التي تم العثور عليها تدمر مثل هذه الإنزيمات المهمة المسؤولة عن بناء جدار الخلية البكتيرية لدرجة أن أي تغيير فيها يكون قاتلاً للبكتيريا. شريطة أن يتم استخدام المضاد الحيوي الجديد بحذر شديد - فقط في الحالات التي تكون فيها الأدوية الأخرى عاجزة ، ستكون البكتيريا قادرة على تطوير مقاومة لها في موعد لا يتجاوز 30-40 عامًا.

الآفاق:تخطط الشركة لطرح الدواء الجديد في السوق في غضون خمس سنوات ، وسيكون منقذًا لأولئك الذين لا يمكن علاجهم حاليًا. ومع ذلك ، ليس هذا هو الإنجاز الرئيسي للعلماء: الطريقة التي اكتشفوا بها مضادات حيوية جديدة قد تفتح حقبة جديدة في إنشاء المضادات الحيوية وسيكون لدينا شيء لمواجهة تهديد الأوبئة العالمية التي تسببها البكتيريا المحورة.

8. قرر تبريد الكوكب

اختراق:بالمعنى الدقيق للكلمة ، هذا ليس إنجازًا علميًا ، ولكنه إنجاز دبلوماسي وعام ، ولكن على أساس علمي ومهم للغاية. في ديسمبر ، تبنت دول الأمم المتحدة اتفاقية مناخية جديدة - اتفاقية باريس. ووفقا له ، حتى نهاية القرن ، لا ينبغي أن يسخن الكوكب بأكثر من درجتين مئويتين. تلتزم الدول ببذل كل ما في وسعها لخفض هذه العتبة حتى درجة ونصف.

مرضى التطور:ممثلو كل البشرية - تم قبول اتفاقية باريس من قبل 195 دولة في العالم.

الآفاق:على مدى 5000 عام الماضية ، ارتفعت درجة حرارة الأرض بمقدار 4-5 درجات مئوية فقط ، ولكن من عام 1980 إلى عام 2020 ، زادت درجة الحرارة على سطح الكوكب بمقدار 0.25 درجة مئوية كل عقد. في السيناريو المتشائم للأمم المتحدة ، في القرن الحادي والعشرين سترتفع درجة حرارة كوكب الأرض بمقدار 2.6-4.8 درجة مئوية ، وسيؤثر هذا الاحترار على حياة مليارات البشر. إن ذوبان الأنهار الجليدية ، الذي سيؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر والفيضانات في الجزر وسواحل القارات ، والجفاف والكوارث العالمية ، ليست سوى بعض النتائج المتوقعة.

تعتمد الصناعة والطاقة في معظم دول العالم على حرق الوقود الأحفوري. هذه هي العملية الأكثر مسؤولية عن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، والتي ، وفقًا لمعظم العلماء ، تسبب الاحتباس الحراري. أصبح التخلي عن الوقود الأحفوري أمرًا مستحيلًا الآن ، ولكن كجزء من الاتفاقية ، وافقت دول الأمم المتحدة على العمل من أجل الانتقال التدريجي إلى اقتصاد خالٍ من الكربون. سيتم إنفاق الطاقة بشكل أكثر كفاءة ، وستقوم البلدان بإدخال تقنيات جديدة صديقة للبيئة ، واستخدام مصادر الطاقة المتجددة وتنويع الاقتصاد عندما يعتمد بشكل كبير على إنتاج واستهلاك الوقود الهيدروكربوني. تحدد كل دولة بشكل مستقل مدى قدرتها على تقليل الانبعاثات.

كان المشاركون في المؤتمر في باريس على دراية بأن مثل هذه التحولات الخطيرة يمكن أن تسبب صعوبات في اقتصاد العديد من البلدان ، سواء الموردين أو المستهلكين النشطين للوقود الهيدروكربوني. وستتلقى البلدان الأكثر ضعفاً دعماً مالياً سنوياً من دول أخرى ومن مختلف المنظمات الدولية والقطاع التجاري. ستقوم الحكومات بإنشاء سوق للانبعاثات ، وفرض ضريبة جديدة ، وتشجيع الاستثمار في الطاقة والصناعات الجديدة.

الآفاق:اتفاقية باريس ملزمة قانونًا ، لكنها لم توقع بعد. لكي تدخل حيز التنفيذ ، يجب أن تصدق عليها 55 دولة على الأقل. ستبدأ هذه العملية في أبريل 2016 وستستمر طوال العام. إذا تم التوقيع على الاتفاقية ، والتزمت البلدان بالالتزامات المنصوص عليها فيه ، فستتاح للبشرية فرصة أكبر للحفاظ على كوكب الأرض كما كانت منذ 5000 عام.

المصدر 9 لقد ربطنا أدمغة الحيوانات بشبكة عمل

اختراق:قام علماء الأعصاب في جامعة ديوك بربط أدمغة العديد من الفئران بشبكة وأجبروا هذه الشبكة على حل المشكلات.

مرضى التطور:ميغيل نيكوليسيس وطاقم مختبره.

تفاصيل:تعامل العلماء مع مشكلة التفاهم المتبادل بشكل جذري. قام علماء الأعصاب من جامعة ديوك بدمج أدمغة أربعة فئران بالغة ، وحلت "الدماغ" الناتج ("شبكة الدماغ") المهام الحيوية تمامًا ، مثل معالجة الصور وتخزين المعلومات والبحث عنها ، وحتى التنبؤ (التنبؤ) بالطقس . بطريقة ما ، تم الحصول على نوع من الكمبيوتر العضوي ، تجاوز أداؤه أداء دماغ واحد. لسوء الحظ ، لم يتم الإبلاغ عن رأي فئران الاختبار حول هذا الموضوع. لكن سيكون من المثير للاهتمام معرفة ما يعنيه وجود دماغ مشترك لأربعة ...

الآفاق:يساهم بحث Nicolesis في تطوير واجهات الحواسيب العصبية وطرق إعادة تأهيل الأشخاص الذين يعانون من ضعف في الوظائف الحركية ، ولكن الشيء الرئيسي هنا هو بالأحرى أنه تم إنشاء سابقة للتنفيذ العملي لـ "Brainet". علاوة على ذلك ، يتم نقل أربعة فئران مؤسفة متصلة بأقطاب كهربائية من فئة الخيال العلمي إلى فئة المشاريع التكنولوجية الواعدة لـ "الشبكة العصبية" - النظير المستقبلي للإنترنت ، حيث يتم التفاعل بين البشر والحيوانات والآلات. باستخدام الاتصالات العصبية. من الصعب حتى تخيل نوع الحياة التي ستجلبها للناس. ربما لن يكون لدى الشخص المتصل بشبكة عصبية مع العالم "أنا" منفصلة على الإطلاق ، فقط "نحن" سوف نبقى ، كما هو الحال في الواقع المرير الذي يعرفه يفغيني زامياتين.

10. عكس عملية الشيخوخة

اختراق:تم تطوير طريقة تجعل من الممكن إطالة التيلوميرات البشرية بما يصل إلى ألف نيوكليوتيد - الأجزاء النهائية من الكروموسومات ، والتي يحدد طولها إلى حد كبير عملية شيخوخة الجسم.

مرضى التطور:مجموعة من الباحثين من جامعة ستانفورد بقيادة هيلين بلاو.

تفاصيل:يحدث تكاثر الخلايا السليمة في الجسم من خلال انقسامها. خلال كل انقسام ، تقصر نهايات التيلوميرات. في الشباب ، يبلغ طول التيلوميرات 8-10 آلاف نيوكليوتيدات. مع تقدمنا ​​في السن والتقدم في العمر ، تقل هذه "القمم" وتصل في مرحلة ما إلى نقطة "اللاعودة" - تتوقف الخلية عن الانقسام وتموت في النهاية. ووفقًا للعديد من العلماء ، فإن الموت التدريجي للخلايا ، التي تحمل "ركام" الجسم ، هو السبب الرئيسي للشيخوخة.

كان اعتماد عمليات شيخوخة الجسم على حالة التيلوميرات معروفًا من قبل ، بالإضافة إلى حقيقة أن نمط الحياة الصحي يبطئ من تقصيرها ، لكن موظفي ستانفورد اقترحوا طريقة مختلفة تمامًا: لقد أثبتوا أنه يمكن استخدام التدخل الطبي الخارجي بشكل مباشر زيادة المقاطع الطرفية للكروموسومات.

كانت الأداة الرئيسية للتقنية الجديدة هي الحمض النووي الريبي المعدل الذي يحمل جين الإنزيم العكسي للتيلوميراز. بعد إدخال هذا الحمض النووي الريبي ، تبدأ الخلايا في التصرف مثل الصغار وتنقسم بنشاط. صحيح أن النهايات الممدودة للتيلوميرات تبدأ في التقصير مرة أخرى مع كل انقسام جديد.

الآفاق:لطالما كان الناس يبحثون عن إجابة السؤال "كيف نعيش في سعادة دائمة". وإذا لم تكن السعادة بهذه البساطة ، فبفضل نتائج الدراسات المكتملة ، لدينا فرصة جيدة لتمديد أيامنا بشكل كبير. يبشر البحث المتواصل بالنجاح في ابتكار الأدوية التي يؤدي استخدامها بانتظام إلى زيادة العمر النشط للخلايا التي يتكون منها جسمنا ، مما يعني أننا سنحصل على بضع سنوات مفيدة للعثور على إجابة للجزء الثاني من السؤال. - عن السعادة.

ثمار التقدم

10 تقنيات دخلت حياة الناس عام 2015

1. الهايروسكوتر بدلاً من لوح الطائر

لجيل كامل ، كان عام 2015 ، من بين أمور أخرى ، عام عودة مارتي ماكفلي "إلى المستقبل". على عكس الفيلم ، لم تظهر الألواح الطائرة (أي ألواح التزلج الطائرة) بعد في واقع اليوم. لكن سرعان ما أصبحت الجيروسكوتر من المألوف. وفقًا للمطورين ، فإن الجهاز ، الذي يتكون من منصة أفقية للأقدام وعجلتين ، يتم التحكم فيهما بواسطة محركين كهربائيين ، يعمل مثل الجهاز الدهليزي البشري: تشير المستشعرات الجيروسكوبية إلى المحركات الكهربائية للدوران للأمام أو للخلف أثناء تحويل مركز الثقل. . إلى الأمام) على التوالي. حتى الآن ، يستخدم المزيد والمزيد من المشاهير وعشاق الأدوات المتطورة ألواح التزلج على الجليد ، ولكن من الممكن أن تحل هذه الأجهزة قريبًا محل الدراجات البخارية والزلاجات. الشيء الوحيد المتبقي للألواح الطائرة هو أن تصبح أكثر أمانًا.

2. الحيوانات المعدلة وراثيا

شهد العام الماضي العديد من التطورات المهمة في توزيع الحيوانات التي تم إنشاؤها في المختبر. تم إطلاق البعوض المعدل وراثيا ، الذي طورته شركة Oxitec البريطانية ، في مدينة بيراسيكابا البرازيلية كوسيلة لمكافحة الحمى. طفرة اصطناعية في جينات ذكور البعوض تعطي الإناث جينًا يقتل نسلها قبل سن البلوغ. يجب أن يقلل هذا الإجراء بشكل كبير من عدد البعوض الحامل للحمى.

ومن الأخبار المهمة الأخرى الموافقة على إنتاج واستهلاك أول حيوان معدل وراثيًا في الولايات المتحدة. لقد أصبحوا سمك السلمون AquAdvantage مع الحمض النووي المدمج الذي يؤثر على نمو الأسماك. يعتبر سمك السلمون آمنًا بنفس القدر لكل من صحة الإنسان والبيئة.

3.Small وسريعة ورخيصة ساعي

لا يتعلق الأمر بالطائرات بدون طيار - الطائرات الصغيرة التي يتم التحكم فيها عن بعد. نما عدد الطائرات بدون طيار المستخدمة لأغراض تجارية في عام 2015 مثل الانهيار الجليدي. بالفعل ، يقومون بتسليم البضائع للعملاء ، ومراقبة الوضع على الطرق ويستخدمون للعديد من الأغراض الأخرى ، والتي سيتوسع نطاقها فقط: على سبيل المثال ، ستنقل الطائرات بدون طيار قريبًا إشارة الإنترنت في أقصى زوايا الأرض. يعد أكبر متجر أمريكي عبر الإنترنت أمازون في المستقبل القريب بمساعدة خدمة جديدة لتوصيل البضائع التي يصل وزنها إلى 2.3 كجم في غضون نصف ساعة وبمقابل دولار واحد فقط. وفي اليابان ، تطلق الشرطة الطائرات بدون طيار المجهزة بشبكات في السماء: هناك الكثير من الطائرات بدون طيار التي أصبح من الضروري التقاطها التي يحتمل أن تكون خطرة.

4- الواقع المخصص

في عام 2015 ، منح Facebook المستخدم القدرة على وضع علامة على المنشورات من الأشخاص الذين يريدون أو لا يريدون رؤيتهم في موجز الأخبار الخاص بهم. حتى هذه اللحظة ، تم ملء موجز أخبار المستخدم تلقائيًا بالكامل: قام الكمبيوتر بتحليل سجل إبداءات الإعجاب والتعليقات والمشاهدات الخاصة به من أجل تحديد التفضيلات وملء الخلاصة بالمعلومات التي قد تهمه. الآن تقوم الآلة أيضًا بتحليل المنشورات التي تعطي الأولوية لها عمدًا أو تستبعدها من خلاصتك بحيث يتعين عليك القيام بذلك بأقل قدر ممكن. ومع ذلك ، فإن القدرة على المشاركة بشكل مستقل في تكوين موجز الأخبار قد غيرت تمامًا وظيفة الشبكة الاجتماعية. الآن ليس مجرد موقع تذهب إليه لاكتشاف الجديد في حياة معارفك ، ولا حتى لمعرفة الأخبار. هذه مساحة معلومات حيث ستتعلم بالضبط وما تريد أن تعرفه فقط.

5. الإنترنت للمصابيح

في عالم الإضاءة الاصطناعية ، كما هو الحال في أي مكان آخر في الحياة ، تتكشف الثورة الرقمية و "الإنترنت" العامة - فقط المصابيح متصلة بالشبكة بدلاً من الأشخاص. تندمج تقنية الإضاءة مع تقنية المعلومات بفضل الثنائيات الباعثة للضوء (بالإنجليزية - LED) - جهاز أشباه الموصلات الذي ينبعث منه الضوء عند مرور تيار من خلاله. تعد مصابيح LED أكثر اقتصادا من المصابيح الكهربائية الأخرى ، ولكن قدرتها الأكثر جاذبية هي إمكانية التحكم في معلماتها. من الأمثلة النموذجية للسوق المتنامي بسرعة للمصابيح الذكية Philips Hue ، والتي يسهل التحكم فيها من الهاتف الذكي أو تغيير اللون ودرجة حرارة اللون والسطوع أو ضبط أوضاع البرنامج المختلفة - على سبيل المثال ، في الصباح الباكر ، يضبط البرنامج درجة حرارة باردة ضوء يحفز الناس على العمل ، وفي المساء - دافئ وممتع ومريح. وتسمح المستشعرات الخارجية ، على سبيل المثال ، بضبط مستوى الإضاءة تلقائيًا حسب الطقس والوقت من اليوم. تعتبر التغييرات في الإضاءة بسبب مصابيح LED مهمة ليس فقط في الحياة اليومية - في العام الماضي بدأ استخدامها في الزراعة ، والتي أصبحت أقل وأقل "ريفية" - تتم زراعة المحاصيل في غرف ذات إضاءة يتم التحكم فيها صناعياً ، حيث لكل نوع من ، على سبيل المثال ، الخس ، يتم اختيار المعلمات المثلى للإشعاع الضوئي.

6. تجميع الروبوتات في المنزل

كانت أجهزة الكمبيوتر الصغيرة ومجموعات بناء أجهزتك الإلكترونية تزدهر في عام 2015. كان مجتمع صانعي المحتوى يكتسب أيضًا شعبية - وهذا ما يسمونه الآن "محلي الصنع" ، الذين يحبون صنع أجهزة "ذكية" في المنزل ، لأنفسهم. يمكن لأي شخص الآن تجميع الروبوت الخاص به بناءً على كمبيوتر صغير قابل للبرمجة مثل Galileo أو Edison ، والعديد من المستشعرات ومع اتصال شبكة عالمي - يتوسع نطاق المصممين ، وتتناقص تكلفة المكونات ، ويصبح من السهل الاتصال والجمع لهم ، والمواد التعليمية متاحة على الإنترنت مجانًا. في عام 2015 ، قدمت شركات عملاقة مثل Intel و IBM و Microsoft و Amazon للمستخدمين بنية أساسية "سحابية" لإدارة الأجهزة محلية الصنع وتخزين ومعالجة البيانات التي ينشئونها. بالمناسبة ، يمكن أن تفتح معالجة البيانات القادمة من هذه الحرف حول العالم حقبة جديدة في "رقمنة العالم" وتشكيل قواعد بيانات مختلفة.

7- كسر حواجز اللغة

لطالما كان تفاعل الأشخاص الذين يتحدثون لغات مختلفة مشكلة كبيرة. من الصعب حتى تخيل نظام عالمي وثقافة عالمية بدون حواجز لغوية ، لكن يبدو أن سكان الكوكب سيبدأون في فهم بعضهم البعض بدون مترجم فوري قريبًا. في عام 2015 ، أطلق Skype خدمة للترجمة الفورية لخطاب المحاورين الذين يتحدثون الإنجليزية والألمانية والفرنسية (وترجمة الرسائل النصية القصيرة من 50 لغة في العالم). من الواضح أن هذه ليست سوى بداية ثورة في عالم الترجمة الآلية المتزامنة - يبدو أن الوقت قد حان أخيرًا للانتهاء من بناء برج بابل.

8. الحاسوب العملاق كطبيب

أطلقت شركة IBM Corporation ، التي أنشأت كمبيوتر Watson الفائق ، منصة IBM Watson Health السحابية في الربيع. ببساطة ، يعيش الذكاء الاصطناعي لـ Watson الآن في السحابة ويستخدم لتحليل البيانات الطبية. على وجه الخصوص ، يساعد الأطباء على إجراء تشخيصات أكثر دقة واختيار العلاج. أبرمت شركة IBM بالفعل عدة اتفاقيات مع العلامات التجارية العالمية الكبرى العاملة في مجال الخدمات الطبية. تم تدريب Watson على العمل مع مجموعات كبيرة من البيانات الطبية حتى يتمكن هذا الذكاء الاصطناعي من الاستفادة من خبرة الباحثين من جميع أنحاء العالم. يتحسن Watson باستمرار ، ويتلقى بيانات جديدة ، ويساعد على تخصيص التوصيات للمريض ، وغالبًا ما يرتكب الأطباء الذين يمشون على قدمين أخطاء.

9. الأبناء من ثلاثة أبوين

وافقت حكومة المملكة المتحدة في فبراير / شباط على تعديلات على القانون تسمح بالتبرع بالميتوكوندريا ، مما يجعل المملكة المتحدة أول دولة يمكن أن يكون للأطفال فيها جينات ليس من اثنين ، بل ثلاثة آباء. الميتوكوندريا صغيرة الحجم ، لكن لها جينومها الخاص ، "المركِّبات" للخلية الحية. يولد ما يقرب من 6500 طفل سنويًا حول العالم مصابين بتلف الحمض النووي في الميتوكوندريا ، مما يؤدي إلى الوفاة أو يؤدي إلى تلف شديد في الدماغ. ينتقل الحمض النووي للميتوكوندريا في البشر فقط من خلال خط الأم - وقد اكتشف العلماء كيفية التخلص من الانهيارات عن طريق زرع الميتوكوندريا من امرأة سليمة في مرحلة "الحمل في المختبر". قبل التصويت في مجلس العموم ، كان هناك أكثر من ساعتين من النقاش ، واتضح أن موقف مؤيدي التعديل ، برئاسة وزير الصحة ، كان أكثر إقناعًا لغالبية النواب من موقف البرلمان. الكنيسة وغيرهم من معارضي التعديل.

10. حصلت أجهزة الكمبيوتر على البصر

إن التقاط صورة في صورة أو مقطع فيديو يختلف عن "الرؤية" ، أي "فهم" ما يتم تصويره هناك بالضبط. لتعليم الآلات أن ترى وسائل لتعليمها تسمية الأشياء ، والتعرف على الأشخاص ، وفهم العلاقات والعواطف والأفعال والنوايا. في العام الماضي ، تم اتخاذ خطوة مهمة في هذا الاتجاه - بفضل أساليب الشبكة العصبية لما يسمى بـ "التعلم العميق" ، بدأت البرامج في الظهور التي يمكنها التعرف على الأشياء ، وأحيانًا أفضل من الأشخاص ، وحتى وصف ما هي رأى في صورة في الجمل. بالطبع ، هذه ليست رؤية كاملة بعد - على سبيل المثال ، لا يستطيع الكمبيوتر تقدير جمال الصورة. لكن الآلات تكتسب البصر تدريجياً. في المستقبل القريب ، ستكون هناك آلية للبحث عن المعلومات بالكلمات الرئيسية في عدد لا يحصى من الصور ومقاطع الفيديو على الإنترنت. خطوة بخطوة ، ولن نلاحظ كيف سنرى العالم ليس فقط من خلال عيوننا ، ولكن أيضًا من خلال عيون الكمبيوتر.