رویدادهایی که در سال گذشته دنیای علم را متحول کردند

به گزارش خبرنگار مهر، جهان علم و دانش در سال گذشته با شگفتی های مختلفی روبرو شد. در همین راستا دستاوردهای تحقیقاتی محققان به اکتشافات وسیع و متعددی در بدن انسان، مواد، جانوران و فضا منجر شد که زندگی انسان را برای همیشه دگرگون می کند.

آنچه در زیر می خوانید بخشی از جالب ترین اکتشافات و شگفتی های این حوزه در سال گذشته است.

پیوند اعضای مهندسی شده خوک به بدن انسان

پزشکان دانشکده پزشکی دانشگاه مریلند برای نخستین بار قلب خوکی که به طور ژنتیکی دستکاری شده را در بدن یک انسان پیوند زدند تا جان وی را نجات دهند.دریافت کننده این پیوند دیوید بنت ۵۷ ساله بود.در این عملیات جراحان از قلب خوکی استفاده شد که با مهندسی ژنتیک، قند موجود در سلول های آن از بین رفته بود. این قند عامل اصلی رد سریع عضو پیوندی در بدن است. البته وی دو ماه پس از این عمل جراحی فوت کرد.

پس از موفقیت آمیز شدن این عملیات، پزشکان عمل جراحی دیگری با استفاده از کلیه های یک خوک مهندسی شده انجام دادند. طی این جراحی کلیه های حیوان مذکور به بدن مردی دچار مرگ مغزی، پیوند زده شد.

محققان دانشگاه آلاباما در بیرمینگام (UAB) در آمریکا گزارش داده اند، اعضای پیوند زده شده توانستند قابلیت های کلیه را به طور واقعی انجام دهند. کلیه های مذکور توانستند به طور موفقیت آمیز خون را فیلتر کنند، ادرار به وجود بیاورند و بدن بیمار آن را رد نکرده است.طبق تحقیق انجام شده، کلیه ها تا ۷۴ ساعت بعد کار کردند.

در این فرایند ۱۰ ژن در خوک اهدا کننده عضو تغییر کرد، ۴ ژن غیرفعال شدند و ۶ ژن انسانی در خوک کلون شدند. ژن های انسانی با هدف کمک به جلوگیری از رد عضو توسط بدن بیمار، به خوک اهدا کننده اضافه شدند.

درمان ایدز با پیوند خون بند ناف

زنی از نژاد مختلط مبتلا به ایدز، با استفاده از درمان عجیب خون بند ناف یک نوزاد تازه متولد شده درمان شد.در زمان ارائه این گزارش ۱۴ ماه بود که اثری از ویروس ایدز در بدن زن دیده نشد.

این نخستین نمونه استفاده از سلول های خون بند ناف و همچنین نخستین زن و همچنین نخستین فرد با نژاد مختلط است که با این روش درمان شد. این زن که علاوه بر ایدز به لوسمی حاد میلوئیدی پرخطر نیز مبتلا بود، برای درمان این بیماری پیوند سلول خونی دریافت کرد. او همراه با خون بند ناف، مقداری سلول بنیادی خون را نیز از یکی از بستگان درجه یک دریافت کرد تا به درمان در بدن او کمک کند.

درمان طبیعی ایدز در زن آرژانتینی

در سال گذشته محققان دومین فردی که ویروس اچ آی وی بدون درمان پزشکی در بدن وی از بین رفته است را شناسایی کردند. این زن آرژانتینی به بیمار اسپرانزا مشهور شد. او در سال ۲۰۱۳ به ویروس ایدز مبتلا شد. از سال ۲۰۱۷ میلادی گروهی از محققان بین المللی دی ان ای بیمار را برای ردیابی نشانه‌های ویروس بررسی کردند. هنگامیکه در مارس ۲۰۲۰ میلادی وی فرزندی به دنیا آورد، محققان جفت جنین وی را بررسی و آزمایش کردند. آنها پس از توالی دادن میلیاردها سلول در سالی که گدشت، تأیید کردند که ویروس اچ آی وی در بدن این زن وجود ندارد.

شناسایی ۵۰ ژن موثر در تعیین رنگ چشم

گروهی از محققان بین المللی پس از تحلیل ژنتیک حدود ۱۹۵ هزار نفر در اروپا و آسیا، ۵۰ ژن جدید شناسایی کردند که در تعیین رنگ چشم انسان دخالت دارند. قبلاً تصور می‌شد این ویژگی توسط یک یا ۲ ژن کنترل می‌شود و به طور کلی رنگ چشمان قهوه و آبی فراگیر هستند.البته این ۵۰ ژن قبلاً کشف شده بودند اما تأثیرگذاری آنها در تعیین رنگ چشم طبقه بندی نشده بود.

صعود تلسکوپ جیمز وب به خانه خود در فضا

یکی از مهم ترین رویدادهای علمی سال گذشته پرتاب تلسکوپ پیشرفته جیمز وب به فضا بود. این ابزار که در حقیقت جایگزین تلسکوپ هابل است که در ۲۵ دسامبر ۲۰۲۱ میلادی به فضا ارسال شد تا کهکشان ها و نقاط عطف جهان را شناسایی کند. این ابزار که با ۱۰ میلیارد دلار هزینه ساخته شده، پس از پرتاب موفقیت آمیز به فضا سیستم های مختلف خود را باز کرد و همزمان ۱.۵ میلیون کیلومتر از زمین فاصله گرفت تا به مقصد جدید خود یعنی نقطه L۲ در فصا برسد.به طور دقیق تر تلسکوپ جیمز وب ۳۰ روز پس از پرتاب به فضا به مقصد خود رسید.

شناسایی بزرگترین باکتری جهان به اندازه یک مگس

بیشتر گونه های باکتری به اندازه یک تا ۵ میکرومتر هستند. اما گونه باکتری که به تازگی شناسایی شده بزرگتر از تمام این موارد است. متوسط طول آن ۹ هزار میکرومتر (۰.۹ سانتیمتر) است و طول بزرگترین نمونه آن به ۲ سانتیمتر می رسد. به عبارت دیگر این سلول حتی از مگس های عادی هم بزرگتر است.البته ارگانیسم مذکور نخستین بار یک دهه قبل و به شکل رشته هایی سفید روی برگ های پوسیده در مرداب های دریای کارائیب رصد شد.تحلیل ژنتیک نشان داد ژنوم این باکتری حاوی ۱۱ میلیون پایه و حدود ۱۱ هزار ژن است که تقریباً سه برابر بزرگتر از ژنوم باکتری های دیگر به حساب می آید.

کشف بزرگترین کهکشان جهان

ستاره شناسان در سالی که گذشت، بزرگترین کهکشان جهان را کشف کرده اند که اندازه آن ۱۵۳.۷۷ بار بزرگتر از کهکشان راه شیری است.این کهکشان که «آلسیونس» (Alcyoneus)نام دارد حدود ۳ میلیارد سال نوری با زمین فاصله دارد و طول آن ۱۶.۳ میلیون سال نوری است، حال آنکه طول کهکشان راه شیری کمتر از ۱۰۶ هزار سال نوری است.

شناسایی سویه اومیکرون توسط سلول های ایمنی بدن

براساس پژوهشی در سال گذشته سلول های ایمنی قدرتمندی که تصور می شود در محافظت طولانی مدت در برابر ابتلا به کووید ۱۹ شدید تاثیر دارند، قادر به شناسایی سویه اومیکرون هستند. محققان دانشگاه کیپ تاون در آفریقای جنوبی واکنش های سلول های تی در افرادی که قبلاً به سویه های پیشین کرونا مبتلا شده یا واکسن دریافت کرده بودند را بررسی کردند.

آنها واکنش سلول های تی ۴۰ فرد که یک یا ۲ دز واکسن جانسون و جانسون، ۱۵ نفر که ۲ دز که یک واکسن mRNA دریافت کرده بودند و همچنین ۱۵ فرد واکسینه نشده (که قبلاً به بیماری مبتلا شده بودند) را بررسی کردند و متوجه شدند ۷۰ تا ۸۰ درصد واکنش های سلول های تی در مقابل پروتئین اسپایک سویه اومیکرون در گروه های مورد بررسی حفظ شده بود.

ثبت رکورد طولانی ترین صاعقه جهان در آمریکا

محققان سازمان جهانی هواشناسی تایید کردند صاعقه ای در سال ۲۰۲۰ میلادی که در مسافت ۷۶۸ کیلومتر و آسمان ۳ ایالت آمریکا رصد شد، جدیدترین رکورد طولانی صاعقه است. صاعقه مذکور در ایالت‌های می سی سی پی، لوییزیانا و تگزاس مشاهده شد.علاوه بر آن یک صاعقه دیگر در سال ۲۰۲۰ در اوروگوئه و آرژانتین ثبت شد که با ۱۷.۱ ثانیه، رکورد مدت زمان این رویداد را شکست.

شناسایی ۴۰ کوینتیلیون سیاهچاله در جهان قابل مشاهده

طبق تحقیقی جدید ۴۰ کوینتیلیون (۴۰،۰۰۰،۰۰۰،۰۰۰،۰۰۰،۰۰۰،۰۰۰) سیاه چاله ستاره وار در جهان قابل مشاهده وجود دارد. سیاه چاله ستاره وار در پایان حیات ستاره های بزرگی که حجم شان گاهی به چند صد برابر خورشید می رسد، به وجود می آید.

محققان دانشکده بین المللی مطالعات پیشرفته(SISSA) ایتالیا با استفاده از یک روش محاسباتی جدید تخمین زدند چه تعداد از این نوع سیاه چاله ایجاد شده است.

کشف یک عضله جدید در فک انسان

محققان دانشگاه بازل در سوییس در سال ۱۴۰۰ متوجه شدند یک لایه ماهیچه اضافی در عضله فک وجود دارد که پشت گونه ها است و نقش مهمی در جویدن ایفا می کند. قبلاً تصور می شد عضله فک یک بخش سطحی و یک بخش عمیق دارد. اما پس از آنکه محققان سرهای اهدایی به آزمایشگاه را تشریح کردند با یک لایه اضافی و عمیق تر روبرو شدند.محققان لایه جدید را «M. masseter pars coronoidea »(قسمت کورونوئیدی عضله فک) نامیده اند که با فشار دادن دست به پشت فک هنگام جویدن قابل لمس است.

کشف فسیل هزارپای غول پیکر

کارشناسان پس از پژوهش روی یک فسیل ۳۲۶ میلیون ساله اعلام کردند یک هزارپای عظیم به بزرگی خودرو و وزن ۵۰ کیلوگرم در شمال انگلیس می زیسته است.این حیوان که Arthopleura نام دارد، از گیاهان تغذیه می کرده و احتمالاً مهاجم نیز بوده و سایر بی مهرگان یا حیوانات دو زیست کوچک را شکار می کرده است.قدمت بقایای این حیوان به دوره کربنی‌فر(Carboniferous) مربوط است که بیش از ۱۰۰ میلیون سال قبل از ظهور عصر دایناسورها است.

کشف ژن تاثیرگذار در بیماری کبد چرب توسط محقق ایرانی

پژوهشگران دانشگاه یل به رهبری آریا مانی استاد پزشکی و ژنتیک ژنی را کشف کردند که بر بیماری کبد چرب غیرالکلی تاثیرگذار است. می توان برای توسعه درمان های مقاومت نسبت به انسولین این ژن را هدف گرفت. محققان متوجه شدند جهش در ژن Dyrk۱b با اختلالی به نام سندروم متابولیک مرتبط است. این سندروم خطر ابتلاء به بیماری‌های قلبی عروقی و دیابت را به شدت افزایش می‌دهد.

زنده نگه داشتن مغز انسان در آزمایشگاه

گروهی از محققان دانشگاه کوپنهاگ، تکه‌ای از بافت کورتکس مغز یک بیمار را جدا و به سرعت فرایندی نوین برای زنده نگه داشتن آن را آغاز کردند.محققان نخست بافت را خنک نگه داشتند و آن را در معرض اکسیژن قرار دادند تا به این ترتیب سلول‌ها زنده بمانند. در مرحله بعد قطعه کوچک مغز در ترکیبی از یون‌ها و مواد معدنی قرار داده شد که در مایع نخاعی انسان وجود دارد.آنها با کمک این روش توانستند بافت مغز را به مدت ۱۲ ساعت زنده نگه دارند

تولد نارس ترین نوزاد دنیا در ۲۱ هفتگی

طبق بیانیه رکوردهای جهانی گینس، کرتیس زی کیت مینز در هفته بیست و یکم بارداری مادرش، متولد شد. او هنگام تولد ۴۲۰ گرم یا هم وزن یک توپ فوتبال بود. وزن مینز تقریباً ۷ بار کمتر از وزن متوسط یک نوزاد تازه متولد و سالم است. نوزاد مذکور به مدت ۳ ماه در یک ونتیلاتور نگهداری شد و پس از گذران ۲۷۵ روز (بیش از ۹ ماه) در بیمارستان به خانه خود رفت.

رصد نخستین سیاره خارج از کهکشان راه شیری

کارشناسان با استفاده از رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ( متعلق به ناسا) و تلسکوپ XMM-نیوتن آژانس فضایی اروپا سیاره‌ای در کهکشان مارپیچ M۵۱ رصد کرده‌اند. این نخستین سیاره کشف شده خارج از کهکشان راه شیری است که ۲۸ میلیون سال نوری با زمین فاصله دارد.

رصدنور پشت یک سیاهچاله برای نخستین بار

ستاره شناسان توانسته‌اند برای نخستین بار پشت یک سیاه چاله را ببیند و نظریه آلبرت انیشتین درباره رفتار این اجسام آسمانی عجیب را تأیید کنند. در حقیقت آنها نوری پشت یک سیاه چاله را ردیابی کردند. محققان بین المللی با استفاده از تلکسوپ های قدرتمند، فوران اشعه ایکس را از یک سیاهچاله عظیم در فاصله ۸۰۰ میلیون سال نوری رصد کردند.

کشف جلبکی با ۳ جنسیت در ژاپن

محققان دانشگاه توکیو در یک رودخانه نخستین جلبکی را کشف کرده‌اند که ۳ جنسیت دارد. این جلبک که Pleodorina starrii نام دارد، علاوه بر جنسیت ماده و نر دارای گونه‌ای است که می‌تواند در یک ژنوتایپ هر دو سلول نر و ماده را تولید کند.جنسیت سوم این نوع جلب نیز هر دو نوع سلول جنسیتی نر و ماده را دارد و می‌تواند با جلبک نر یا ماده جفت گیری کند.

کشف سلول های زمان در مغز انسان

گروهی از محققان طی آزمایشی برای رصد بیماران مبتلا به صرع، سلول‌هایی را در مغز انسان شناسایی کرده‌اند که به افراد اجازه می‌دهند هنگام یادآوری خاطرات، توالی زمانی صحیح رویدادها را نیز به یاد بیاورند.سلول‌های مذکور سلول زمان نام گرفته و تصور می‌شود نشان دهنده اطلاعات زمانی هستند. این سلول‌ها نورون‌هایی هستند که در منطقه هیپوکامپ مغز حافظه و وظایف دیگر را مدیریت می‌کنند.

ساخت یخ داغ در آزمایشگاه

محققان در آزمایشگاه با تاباندن اشعه ایکس از میان الماس، یک فاز مرموز از آب ایجاد کردند که «یخ سوپریونیک» یا یخ داغ نام دارد.یخ سوپر یونیک یک حالت کریستالی خاص، نیمه جامد نیمه مایع است که رسانای برق نیز به حساب می‌آید. این فاز در شرایط و فشار خاص در مرکز سیاراتی مانند نپتون و اورانوس در منظومه شمسی نیز ایجاد شده است.