2374

Науката през 2022 г. - войната в Украйна и най-значимите постижения

Терминът "Студена война" от десетилетия натрапва своята актуалност. Но докато анализатори, стратези и политици назовават с него проблемите във въоръжаването и борбата за оръжейно надмощие, след избухването на конфликта в Украйна научната гилдия по света все повече прибягва до него, за да назове колапса, настъпил в света на науката. "Войната в Украйна преобърна световната наука с главата надолу", казват те. Най-точно казано, смятат анализаторите, научните изследвания в областта на физиката, космическото пространство, климата, медицината, навлизат в нова ера - на Студена война.

Във войната до момента са загинали десетки хиляди, а 14 милиона са вече разселените. Последиците от водената между Русия и Украйна война се усещат по целия свят - скок на цените на енергията и храните, щети върху околната среда и заплаха от ядрена катастрофа. Особено остро се усещат те на фона на други две кризи, които светът светът преживява - продължаващата пандемия от COVID-19 и изменението на климата.

 
 

"Съвпадането на няколко тези кризи е много, много опасно за целия свят", заяви през май Тедрос Аданом Гебрейесус, генерален директор на Световната здравна организация.

Често се обръщаме към науката, когато търсим решения на световните проблеми. "Но сегашните тектонични промени в геополитическата обстановка преобърнаха международното научно сътрудничество с главата надолу, правейки до голяма степен работата на учените изключително трудна", написа неотдавна изследователят Кейси Мартин в "Science News". Резултатът от всички тези промени, както и от самия въоръжен конфликт, е неясен.

След като Русия започна войната, финансирането на науката в Украйна намаля с 50%, сочат данни на Националната академия на науките на страната. През март наградата Breakthrough Prize предостави един милион долара за пряка подкрепа на украински изследователи. През октомври организацията дари още два милиона долара за възстановяване.

Русия от друга страна става все по-изолирана. Санкциите от страна на западните държави пряко и косвено вредят на научната среда там. През юни Службата за научна и технологична политика на Белия дом обяви, че Съединените щати ще "намалят" сътрудничеството с Русия. По-рано беше обявена забрана за износ на американски технологии за страната. Политиката се прилага за националните лаборатории, както и за финансирани от федералния бюджет проекти, в които участват университети и изследователски институти, свързани с руската държава. Много изследователски организации на Запад също прекъснаха връзките си с колегите си в Русия. Тези мерки засегнаха сериозно мащабни изследователски проекти в областта на космическите изследвания и физиката. Различни мисии бяха отложени.

Що се отнася до научната работа в областта на физиката на високите енергии, базираната в Женева лаборатория ЦЕРН обяви, че няма да поднови споразуменията за международно сътрудничество с Русия и нейния съюзник Беларус след изтичането им през 2024 г. Когато това се случи, около 8% от служителите на ЦЕРН, работещи в руски институции (около хиляда учени), няма да могат да използват съоръженията на лабораторията. А Русия ще спре да предоставя средства за експерименти.

 

Науката извън Украйна и Русия също не избяга от геополитическите бури.

Повишаващите се цени на енергията, ускорени от отказа на Москва да изнася природен газ, принуждават европейските научни лаборатории да преразгледат потреблението си на енергия, както съобщи списание "Nature" през октомври. ЦЕРН консумира много енергия - около една трета от годишното потребление на енергия в Женева. На 28 ноември, две седмици по-рано от планираното, лабораторията спря най-големия си ускорител, за да намали натоварването на електропреносната мрежа и да се подготви за по-високи цени и евентуален недостиг на електроенергия през зимата. Ръководството на ЦЕРН обяви, че броят на сблъсъците на частици ще намалее през 2023 г.

Въоръженият конфликт увеличи също напрежението върху световните системи за доставки. Това възпрепятства изграждането на международния експериментален реактор за термоядрен синтез ITER във Франция, който трябва да започне да функционира през 2025 г., полагайки началото на най-мащабният експеримент в областта на ядрения синтез. Русия трябва да достави оборудване за реактора като един от участниците в проекта заедно с Европейския съюз и САЩ. "Но засега "всичко е замразено", каза говорителката на проекта Сабине Грифит.

В Северна Русия се намират около 2/3 от цялата вечна замръзналост. В съвкупност всички вечно замръзнали почви съдържат почти два пъти повече въглерод, отколкото земната атмосфера. Температурите в Арктика се повишават почти четири пъти по-бързо от средното за света, а вечната замръзналост в региона започва да се размразява. До края на века размразената вечна замръзналост може да освободи милиарди тонове въглероден диоксид и метан в атмосферата. За да разберат по-добре как климатичните промени променят Арктика и как се отразяват върху тях, учените се нуждаят от подробни измервания на съдържанието на въглерод във вечната замръзналост, температурата, бактериалните колонии и т.н.

Но поради влошените отношения между Запада и Русия "има сериозни пречки пред събирането на данни, които ни пречат да получим по-ясна картина на Арктика като цяло", казва Тед Шур, еколог от Университета на Северна Аризона във Флагстаф, главен изследовател на "Permafrost Carbon Network".

Но на фона на този негативен обзор и относително мрачни перспективи, самите учени обаче - винаги гледащи напред в бъдещето - биха се възпротивили, ако заключим, че пътят, пред който е изправена световната наука, е този към колапс.

Надежда има. Винаги е имало. Дори в най-мрачните периоди от човешката история, ентусиастите с будни умове са намирали начин да сътворяват открития и шокират света със своите постижения. И за да докаже това, авторката на този материал събра едни от най-големите научни пробиви през изминалата година - пробиви, които ни изпълват с увереност, че светът върви в правилната посока и че скоро ни очакват чудеса, които не са дори близки до въображението ни.

И тъй като, противно на песимистите, те не са никак малко, някои от тях просто ще бъдат отбелязани, като информация за тях може да бъде открита във водещите научни и медицински журнали.

Наред с много други неща, учените се посветиха на: умно колие, което следи здравето чрез потта; нови пробиви в намирането на лек срещу деменция; имплант в гръбначния мозък, който може да помогне на пациенти с Паркинсон да се изправят на крака; ускорение в разработките на хуманоидните роботи; нови разкрития за миналото на Марс; напредък в клонирането с потенциално изчезващи видове като например арктическия вълк; напредък на учените в обръщане на процеса на стареене; и накрая - световни учени препоръчаха българските червени чушки като лек срещу мозъчни заболявания и оплешивяване.

А ето и постиженията, на които следва да се обърне по-голямо внимание, поради уникалната им значимост за жизненоважни сфери от нашия живот и почти доближаването им до това да бъдат наречени "чудо".

Нова ера във вксинацията срещу COVID-19

 

Австралийската биотехнологична компания Vaxxas създаде през юли тази година първата протеинова лепенка ваксина срещу COVID-19. Учените доказаха високата ѝ ефикасност и способността ѝ да се противопоставя на всички основни щамове на SARS-CoV-2. До края на 2023 г. компанията планира да произвежда поне 300 милиона пластира годишно.

Нова надежда за живот - първи трансплантации на човек със свински органи

Тази година хирурзи трансплантираха първите свински органи на хора.

На 7 януари лекари в Мериленд трансплантират на 57-годишния Дейвид Бенет сърце от прасе. Няколко месеца след тази процедура, две изследователски групи, независимо една от друга, съобщиха за трансплантацията на първите свински бъбреци на трима души.

Много изследователи очакват, че тези ранни усилия скоро ще доведат до нарастване на броя на клиничните изпитвания на ксенотрансплантации (както е наречена процедурата по присаждане на свински органи) при тежко болни хора.

До началото на 90-те години на миналия век свинските органи бяха придружени от голям проблем: човешката имунна система ги отхвърляше. Но появата на технологията за редактиране на гени CRISPR-Cas9 през 2010 г. стана катализатор за улеснението на това човешките тела да понасят свинските органи.

Поддръжниците твърдят, че ако тези усилия се увенчаят с успех, те биха могли да допринесат за значително намаляване на броя на хилядите хора, нуждаещи се от трансплантация на органи (само в САЩ те са над 100 000), много от които ще умрат, докато чакат.

Препрограмираха имунна система, за да излекуват рак

 

През ноември бяха публикувани данни от първото клинично проучване с използвана технология за редактиране на гени CRISPR, за да се замени ген в имунните клетки на пациентите с цел лечение на рак. Резултатите от проучването, проведено със сътрудници от девет академични центъра, показват ранно доказателство за това, че имунната система на пациента може да бъде препрограмирана, за да разпознава собствения му рак.

"Това проучване представлява значителен скок напред в усилията за разработване на персонализирано лечение на рака", казва Антони Рибас, доктор на медицинските науки, професор по медицина и хирургия в Калифорнийския университет в Лос Анджелис.

Да прогледнеш за пръв път: пробив в лечението на слепота

През август за първи път европейски, индийски и ирански лекари трансплантираха успешно изкуствено отгледани роговици в очите на две дузини пациенти с увредено зрение. Това е възстановило или подобрило зрението на всички доброволци.

Според статистиката на СЗО уврежданията и нарушенията на роговицата са четвъртата най-честа причина за слепота.

Според изследователите трансплантацията на изкуствена роговица е подобрила зрението и състоянието на всички пациенти, включително и на всички 14 участници в експеримента, които са загубили зрението си в резултат на развитието на кератоконус. Имплантирането на новата роговица не само върнала способността им да виждат, но и намалила дискомфорта, свързан с носенето на контактни лещи.

Парализирани ще проходят

Още в началото на годината, през февруари, израелски учени предизвикаха фурор със своето откритие - те създадоха имплант за гръбначен мозък от човешка мастна тъкан, върнал загубената способност за движение на лабораторни мишки. Откритие, което те обещават да възстанови способността за ходене на парализирани пациенти с гръбначни травми.

Според учените от университета в Тел Авив, този резултат дава надежда на милиони парализирани пациенти по света.

Създаване на електричество от растения

 

Можем ли един ден да използваме растения – както вятърната и слънчевата енергия – за производство на чиста енергия? Учените успешно са използвали сукулентно растение(с удебелени и месести части, където обикновено задържат вода и хранителни вещества, за да създадат жива „биосоларна клетка“, която работи на фотосинтеза.

„По време на фотосинтезата светлината инициира поток от електрони от водата, което в крайна сметка води до образуването на кислород и захар“, се казва в изявление на Американското химическо дружество. „Това означава, че живите фотосинтетични клетки непрекъснато произвеждат поток от електрони, които могат да бъдат изтеглени като „фототок“ и използвани за захранване на външна верига, точно като слънчева клетка.“

За да „извлекат“ клетките, изследователите вмъкват електрически проводници в листата на сукулента Corpuscularia lehmannii, наричан още „ледено растение“. Всички растения съдържат вода, но водата от ледените растения е особено плътна, което ги прави идеални кандидати за експеримента. Те установили, че напрежението на един лист е 0,28 волта (V). За сравнение, стандартна автомобилна батерия има електрически потенциал от 12,6 волта. Въпреки че тази мощност е по-ниска от тази на алкална батерия, изследователите посочват, че свързването на повече листове последователно може да увеличи напрежението.

Пробив в ядрения синтез

Учените от Националната лаборатория "Лоурънс Ливърмор" в Калифорния съобщават, че са произвели 2,5 мегаджаула енергия по време на експеримент, за който са били необходими 2,1 мегаджаула, което осигурява 120 % нетно производство на енергия. Към момента успехът на експеримента е потвърден, но вероятно няма да има допълнителни коментари, докато не бъде направено официално изявление.

Постигането на нетна печалба на енергия от ядрен синтез е постижение, към което областта се стреми от началото на 50-те години на миналия век, и този успешен експеримент може да бъде стъпка напред за възобновяемата енергия. Макар че ядрената енергия е изтъквана като потенциален заместител на изкопаемите горива, процесът на създаване на ядрена енергия обикновено се извършва чрез ядрено делене. Привържениците на термоядрения синтез твърдят, че той е много по-безопасен от създаването на енергия чрез реакции на делене.

"Джеймс Уеб" - чудодеецът на НАСА

 

След като увеличи многократно намирането на подобни на Земята екзопланети с възможност за живот на тях, космическият телескоп "Джеймс Уеб" (JSTW) на НАСА, най-големият телескоп в космоса, изстрелян на Коледа през 2021 г., бе използван тази година за първи път за разкриване на химическия състав на екзопланета.

Международен екип от учени, занимаващи се с екзопланети, използва JSTW за изучаване на планета с размерите на Юпитер, наречена WASP-39b. За разлика от Юпитер обаче, този свят обикаля около звездата си само за няколко дни, така че буквално се „сготвя“ - достигайки температури над 827°C. Това дава отлична възможност за изследване как се държи планетарната атмосфера при екстремни температурни условия. Всъщност това представлява първият химически опис на атмосферата на планетата.

НАСА изстреля мегаракета към Луната

 

Мисията "Артемида 1" - изпитателен полет без астронавти - представлява първата стъпка в плана на американската космическа агенция за изграждане на трайно присъствие на Луната и извличане на полезен опит оттам за подготовка на бъдещо пътуване до Марс. Наречена на сестрата на Аполон в гръцката митология, новата космическа програма бе осъществена 50 години след като хората за последен път стъпиха на лунната земя.

Вместо да се приземи на Луната, тя зае далечна орбита, навлизайки на 40 000 мили (64 000 км) отвъд далечната страна - по-далеч от всеки друг обитаем космически кораб досега.

През 2024 г. "Артемида 2" ще бъде почти повторение на първата мисия, но с астронавти.

Кислород на Марс

Марсианската атмосфера в сегашното си състояние изобщо не е подходяща за земляните. Тя е над 100 пъти по-рядка от земната и се състои предимно от въглероден диоксид. Всеки човек, който се опита да диша, скоро ще се окаже, че изобщо не може.

Но в този прашен, сух, чужд свят, един малък инструмент, малко по-голям от куфарче, вече надеждно изпомпва кислород от марсианската атмосфера. Нарича се MOXIE ("Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization (ISRU) Experiment") и инсталиран в търбуха на марсохода на НАСА "Perseverance", той използва процес, наречен електролиза, за да раздели марсианския въглероден диоксид на въглероден оксид и кислород.

Това са първите стъпки към осъществяването на революционната идея на Мъск за заселване на хора на Червената планета.

Изкуствен ембрион с живо сърце

Учени от Университета в Кеймбридж създадоха моделни изкуствени ембриони от миши стволови клетки, формиращи мозък, биещо сърце и основите на всички останали органи в тялото.

Макар че настоящото изследване е извършено върху миши модели, изследователите разработват подобни човешки модели с потенциал да бъдат насочени към генерирането на специфични видове органи.

Това представлява нов начин за пресъздаване на първите етапи на живота, пише БГНЕС.

Коментари

Отговор на коментара написан от Премахни

Публикувай
0 коментара

Анкета

Кой да стане кмет на Пловдив, ако Здравко Димитров хвърли оставка?