S obzirom na brzi tempo promjena u tehnologiji i znanosti, lako je zaboraviti ono što prije samo nekoliko godina nismo znali. Proteklo desetljeće je imalo pomake u fizici, biologiji i astronomiji, ako spomenemo samo neke. Koja su od tih otkrića najvažnija, vjerojatno bi povjesničari presudili, ali neke posljedice otkrića početkom desetljeća počinju odjekivati. Evo naših izbora za najveći znanstveni napredak desetljeća i iznenađujuća otkrića.
2010: Prvi sintetički 'Život'
Znanstvenici su zamaglili granicu između prirodnog i umjetnog stvorenog 2010. godine stvaranjem prvog ikada organizma sa sintetičkim genomom. Znanstvenici Instituta J. Craig Venter sastavili su genom bakterije Mycoplasma mycoides iz više od milijun baznih parova DNK. Zatim su taj genom izrađen od čovjeka ubacili u drugu bakteriju, Mycoplasma capricolum, koja je ispraznjena iz njegove DNK. M. capricolumMašine su uskoro počele prevesti upute ovog sintetičkog genoma u djelovanje, reproducirajući se jednako M. mycoides bi.
Od ovog proboja, znanstvenici su nastavili napredovati u sintetskoj biologiji. U 2016. godini, znanstvenici su izgradili najmanji sintetički mikrob do sada, sa svega 473 gena. U 2017. godini najavili su stvaranje pet sintetskih kromosoma kvasca; plan je zamijeniti svih 16 kromosoma u kvascu sintetičkim kromosomima koji bi se mogli prilagoditi za obavljanje određenih zadataka, poput masovnog stvaranja antibiotika ili čak stvaranja mesa uzgojenog u laboratoriju.
2011: HIV preventivno liječenje
Danas mnogi ljudi s visokim rizikom od zaraze virusom ljudske imunodeficijencije (HIV), koji uzrokuje AIDS, svakodnevno popije pilulu da bi umanjili rizik. Godine 2012., američka Uprava za hranu i lijekove odobrila je u te svrhe lijek pod nazivom Truvada. No, velika studija objavljena 2011. godine postavila je temelj ovoj promjeni mora u prevenciji HIV-a.
Ta studija, koju je časopis Science nazvao "proboj godine", prva je od 1994. godine pokazala novi način sprječavanja prenošenja HIV-a s jedne osobe na drugu. (Godine 1994. istraživači su izvijestili da su pronašli farmaceutsku opciju koja će spriječiti prijenos HIV-a s trudnice na njen plod.) Studija je započela 2005. godine, a rezultati iz 2011. bili su privremeni rezultati. Istraživači su u tim podacima otkrili 96% smanjenje prenošenja HIV-a. Konačni podaci koji obuhvaćaju cijelo desetogodišnje istraživanje, izviješteno u časopisu The New England Journal of Medicine 2016., pokazali su 93% smanjenje prenošenja HIV-a.
2012: Higgs Boson
U srpnju 2012., znanstvenici koji rade na najvećem svjetskom akceleratoru čestica objavili su da će pogoditi prljavštinu. Eksperimenti na velikom hadronskom sudaraču (LHC) konačno su otkrili dokaze o posljednjoj neotkrivenoj čestici koju je predvidio Standardni model fizike.
Pronađen je Higgsov bozon. Ovo je čestica povezana s Higgsovim poljem, energetsko polje u korijenu zašto čestice imaju masu. Čestice dobivaju masu prebacivanjem preko tog trodimenzionalnog polja, stvarajući sitne smetnje u polju. (Što su jače njihove interakcije sa poljem, to je veća masa.) Kad polje doživi veliko bljeskanje energije na određenom mjestu, emigrira Higgsov bozon. U 2013. fizičari su potvrdili da su njihova opažanja iz 2012. doista bila neuhvatljiva čestica, koja se ponekad naziva i "Božja čestica" zbog svoje uloge u davanju svih ostalih čestica mase.
Otkrivanje Higgsa postavilo je nova pitanja fizičarima. Čestica je bila malo lakša nego što bi to moglo predvidjeti njezina interakcija s drugim elementarnim česticama, što znači da je ili netko pobegao na matematici ili je više vrsta Higgsa - možda uključujući i težeg Higgsa koji nije otkriven. Fizičari sada koriste LHC za pretraživanje ovih mogućih teških Higgova.
Lucas Taylor / CMS
Nakon gotovo 35 godina zingovanja prošlih planeta i mjeseci, NASA-ina sonda Voyager 1 napravila je povijest 2013. godine, kada su znanstvenici objavili da je svemirski brod službeno napustio Sunčev sustav u kolovozu 2012. godine.
Sonda je lansirana sa Zemlje 1977 i proveo je sljedeće desetljeće istražujući Jupiter, Saturn, Uran, Neptun i njihove mjesece. U 2013. godini, podaci poslani natrag iz sonde sugerirali su promjene gustoće elektrona oko Voyagera 1 - glavni trag da je svemirski brod napustio granice Sunčevog sustava. Voyager 1 nastavit će slati podatke natrag međuzvjezdani prostor na Zemlju do oko 2025. Nakon toga postavljen je za dugo i tiho povlačenje u duboki svemir, s mogućnošću da će možda jednog dana neki izvanzemaljski oblik života primijetiti malu sondu i njegov zlatni rekord, vremenska kapsula koja sadrži slike ljudi, karte našeg sunčevog sustava i druge tragove postojanja civilizacije na Zemlji.
2014: Gravitacijski valovi
Prije 2014. godine, znanstvenici su imali samo neizravne dokaze o velikom prasku, teoriji koja opisuje zavidno širenje prostora koja se dogodila prije 13,8 milijardi godina i koja je rodila naš svemir. No, 2014. godine, znanstvenici su prvi put primijetili izravne dokaze o tom kozmičkom širenju, što su neki nazivali "puškom za pušenje" za početak svemira.
Taj je dokaz došao u obliku gravitacijskih valova, doslovnih valova u prostor-vremenu preostalih od prvog dijela sekunde nakon Velikog praska. Ove pukotine generirale su promjene u polarizaciji u kozmičkoj mikrovalnoj pozadini, koja je zračenje preostalo iz ranog svemira. Promjene polarizacije nazivamo B-modusima. Upravo su ovi B-načini znanstvenici otkrili pomoću pozadinskog snimanja kozmičkog ekstragalaktičkog polariziranja 2 (BICEP2) teleskopom na Antarktiku.
Od tada gravitacijski valovi nastavljaju otkrivati misterije svemira, poput dinamike sudara crnih rupa i padova između neutronskih zvijezda. Gravitacijski valovi mogu čak pomoći da se konačno ukine koliko brzo se svemir širi.
2015: Prvo CRISPR uređivanje ljudskih embrija
Možda najveća biomedicinska priča desetljeća je pojava tehnologije za uređivanje gena nazvane CRISPR iz relativne nejasnoće. Ova tehnologija proizlazi iz prirodnih obrambenih mehanizama nekih bakterija; to je niz ponavljajućih genskih nizova vezanih enzimom zvanim Cas9 koji djeluje poput para molekularnih škara. Nizovi gena mogu se uređivati tako da stave "efektno" na određeni segment DNK, usmjeravajući enzim Cas9 da uđe i počne njuškati.
Koristeći ovaj sustav, znanstvenici mogu lako izbrisati i umetnuti djeliće DNK u žive organizme, sposobnost s očitim implikacijama za izliječenje genetskih bolesti - i vjerojatno dovesti do izrade prilagođenih beba. Prvi korak na tom potencijalnom putu učinjen je 2015. godine, kada su znanstvenici sa Sveučilišta Sun Yat-sen u Kini objavili da su napravili prve genetske promjene na ljudskim embrionima pomoću CRISPR-a. Embrioni nisu bili održivi, a postupak je bio samo djelomično uspješan - ali eksperiment je bio prvi koji je gurnuo etičku crtu o kojoj znanstvena zajednica raspravlja do danas.
2016: Exoplanet otkriven u naseljenoj zoni
Zemljin najbliži egzoplanet susjed, otkriven 2016. godine, nije samo 4,2 svjetlosne godine - on ima potencijal ugostiti život.
To ne znači da je planet, nazvan Proxima b, zasigurno useljiv, ali da se on nalazi u zoni naseljenosti svoje zvijezde, što znači da kruži oko njegove zvijezde na udaljenosti koja bi omogućila tekućoj vodi da postoji na površini planeta. Na planeti se vrti oko Proxime Centauri; njiše se u kretanju te zvijezde dok je planet prolazio nagovještavajući postojanje Proxima b.
Od otkrića, znanstvenici su promatrali superflatere visokog zračenja iz Proxime Centauri koji eksplodiraju egzoplanet, drastično smanjujući šanse da život može preživjeti na Proxima b. Međutim, otkrili su i da možda u blizini Proxime b ima više planeta.
2017: Najstariji fosili Homo sapiens guraju vrste unazad 100.000 godina
Koliko dugo ima Homo sapiens lutao planetom? Otkriće objavljeno u 2017. godini pomaknulo je to razdoblje na 300 000 godina.
To je 100.000 godina duže nego što se ranije vjerovalo. Istraživači su pronašli kosti stare 300 000 godina u špilji u Maroku, gdje se najmanje pet osoba moglo skloniti tijekom lova. Mjesto otkrića - u sjevernoj Africi, a ne istočnoj Africi, gdje je prethodna najstarija Homo sapiens pronađeni su fosili - nagovještaji da se naša vrsta možda nije razvila prvo u istočnoj Africi, a potom je zračila drugdje. umjesto toga, Homo sapiens možda su se razvile na cijelom kontinentu.
2018: prve žive CRISPR bebe
Samo tri godine nakon prvog uređivanja neživih ljudskih embrija s CRISPR-om, netko je prešao drugu liniju za uređivanje gena. Ovoga puta kineski znanstvenik po imenu Jiankui Najavio je da je u majčinoj utrobi implantirao genome dva embrija koji su potom implantirani IVF (in vitro oplodnja): djevojčice blizance koje su prve CRISPR bebe na svijetu.
Uređivanje koje je napravio je bio gen nazvan CCR5 - promjena koja bi teoretski trebala djecu učiniti manje ranjivom na zaraze virusom HIV-a. Mnogi znanstvenici bili su zgroženi da će u tom kontekstu poduzeti korak uređivanja gena, posebno s obzirom na dostupne i manje tehnološki intenzivne metode izbjegavanja HIV-a (poput preventivnog antiretrovirusnog liječenja). Kasnije, podaci koje su objavili istraživači sugerirali su da su zapravo kod djevojčica izazvale prethodno nepoznatu mutaciju umjesto reproduciranja poznate mutacije.
Potencijalne nuspojave za djevojčice još uvijek nisu poznate, kao ni sudbina znanstvenika koji je uređivanje obavio. U siječnju 2019. The New York Times izvijestio je da će se vjerojatno u Kini suočiti s kaznenim prijavama, iako nije jasno prema kojim zakonima se može optužiti.
2019: Prva slika crne rupe
Crne rupe oduvijek su bile astronomska fascinacija: Znamo da su tamo, ali zato što svjetlost ne može pobjeći izvan njihovih horizonta događaja, oni su također nekako nevidljivi.
Do ove godine: Prvi put su znanstvenici snimili sliku crne rupe. Subjekt portreta bio je crna rupa u središtu galaksije Messier 87 koja je široka kao i naš čitav Sunčev sustav. Slika izgleda poput užarene krafne materije koja okružuje ponor crnila; ovo je prašina i plin koji kruže oko točke vraćanja crne rupe. To otkriće zaslužilo je istraživače koji su uključivali Nagradu za proboj 2020., jednu od najprestižnijih nagrada u znanosti. Sada rade na snimanju ne samo slika, već i filmova, crnih rupa.
