بزرگترین دستاوردهای علمی در سال ۲۰۲۳

غزال زیاری: سال ۲۰۲۳ در آستانه اتمام است و به همین بهانه قصد داریم تا مروری داشته باشیم بر بزرگترین اتفاقات علمی‌ای که در طول سال جاری در گوشه کنار دنیا رخ داده است.

۱- انجام موفقیت‌آمیز ماموریت هند در نیمه تاریک ماه

در شرایطی که میلیاردرهای غربی هزینه‌های هنگفتی را برای ارسال موشک به فضا به باد می‌دادند، دانشمندان هندی بی‌سر وصدا مشغول انجام کاری بودند که تا پیش از آن کسی انجام نداده بود. کاوشگر ماه هندی Chandrayaan ۳ در سال ۲۰۲۳ ماموریتی که اولین سفر به قطب جنوبی ماه بود را با موفقیت انجام داد تا انسان‌ها بتوانند به منطقه‌ای ناشناخته که گمان می‌رود دارای مخازن آب یخ زده باشند، دست بیابند.

بیشتر بخوانید:‌

• کشف راهی تضمین‌ شده برای برنده‌ شدن در لاتاری

موفقیت Chandrayaan ۳ که در جولای ۲۰۲۳ به فضا پرتاب شد، به دنیا نشان داد که باید هند را در بین مدعیان مسائل فضایی به شمار آورد. این کاوشگر ماه با صرف هزینه‌ای در حدود ۷۵ میلیون دلار ماموریتش را انجام داد که این رقم، به مراتب ارزان‌تر از بودجه دیگر کشورها برای ماموریت‌هایشان در ماه است.

جولای ۲۰۲۳ ماه شلوغی برای اولین‌ها در امور فضایی بود. کار با پرتاب ماهواره اقلیدس آغاز شد که برای کشف ماده و انرژیک تاریک با جزئیات بی‌سابقه ای طراحی شده بود و تنها دو هفته بعد، چین توانست اولین موشک با سوخت متان جهان را با موفقیت به فضا پرتاب کند که این از روشی سبزتر برای سفرهای فضایی و با هزینه‌هایی به مراتب کمتر خبر می‌داد.

دو هفته بعد، چاندرایان ۳ هند به قطب جنوبی ماه ارسال شد و توانست به خوبی از پس ماموریتی که به آن سپرده شده بود بر بیاید: شناسایی گوگرد در سطح ماه که بیانگر این است که خاک ماه عایق خوبی است. حالا با این پیشرفت‌ها به نظر می‌رسد که بشریت در آستانه یک دوره جدید و قابل‌دسترس‌تر در اکتشافات فضایی قرار گرفته است.

۲- شکوفا شدن هوش مصنوعی

سال ۲۰۲۳ یکی از نادر سال‌هایی است که می‌توانیم با قاطعیت بگوئیم که جهان تغییر کرده. در این سال، سرانجام هوش مصنوعی به جریانی اصلی تبدیل شد. از جمله امکاناتی که هوش مصنوعی در اختیار بشر قرار داد، ChatGPT و امثال آن به عنوان مدل‌های بزرگ زبان است. چت جی پی تی که در اواخر سال ۲۰۲۲ به دنیا معرفی شد، در سال ۲۰۲۳ حسابی طرفدار پیدا کرد و کاربران را با روان بودن و دانش خود حیرت‌زده کرد. صنعت فناوری که توسط شرکت‌های میلیاردی اداره می‌شود، توانست محصولی از شرکتی که تنها چند صد کارمند دارد به دنیا عرضه کند که همه را انگشت به دهان بگذارد و با معرفی ChatGPT حالا رقابت در زمینه هوش مصنوعی مولد از هرزمان دیگری داغ‌تر است.

اما چرا چت جی پی تی تا این حد محبوب شد؟ اول به این خاطر که کاملا در دسترس است و هرکسی با استفاده از یک صفحه مرورگر می‌تواند به پیچیده‌ترین هوش مصنوعی دنیا دسترسی پیدا کند. دوم اینکه واقعا حس می‌کنید که این همان چیزی است که هوش مصنوعی به ما وعده داده بود و به مراتب روان‌تر از چیزی است که تصور می‌کردیم.

۳-دخترانی که معمای بزرگ ریاضی را حل کردند

در ماه مارس بود که دو دختر نوجوان از نیواورلئان آمریکا به نام‌های کالسئا جانسون و نه کیا جکسون، توانستند تا با استفاده از مثلثات، اثبات ریاضی جدیدی را برای قضیه فیثاغورث ارائه دهند.

اما موضوع خاص و ویژه چیست؟ تا همین اواخر گفته می‌شد که a۲ + b۲ = c۲ را نمی توان با استفاده از sin۲(θ)+cos۲(θ)=۱ اثبات کرد. چون این دو معادله یک رابطه دایره‌ای دارند؛ مثلا A درست وقتی درست است که B درست باشد و B وقتی درست است که A درست باشد. پس چطور می‌توان فهمید که A و B واقعا درست هستند؟

جانسون و جکسون، اولین کسانی نیستند که برای قضیه فیثاغورث، اثبات مثلثاتی به دست آوردند. با این حال اثبات "مخروط وافل" آنها با استفاده از قانون سینوس و سری‌های هندسی بی‌نهایت، خلاقیت و چابکی علم ریاضی را به نمایش گذاشت. هرچند که برای رویکرد آنها محدودیت‌هایی وجود دارد؛ مثلا وقتی ∅=π/۴ (۴۵ درجه باشد)، معتبر نخواهد بود ولی این موضوع قابل رفع است.

۴- تغییر بینش‌ها درباره مهاجرت به خارج از آفریقا

همه ما یک گونه آفریقایی هستیم. این به طور کلی بدان معناست که انسان خردمند، در سرزمینی که حالا آفریقا نامیده می‌شود، ظهور کرده و بیشتر تکامل انسان‌ها در نیم میلیون سال اخیر در این قاره رخ داده است.وقتی در صدهزار سال اخیر، گروه محدودی گهواره پان آفریقا را ترک کردند، سایر بخش‌های جهان پر جمعیت بود. تا همین اواخر، این موضوع از بررسی استخوان‌های قدیمی مردگان تا حدودی مشخص بود. اما بازیابی DNA از استخوان‌های قدیمی، حالا حسابی به کار آمده.

در ماه اکتبر، مطالعه ای در دانشگاه پنسیلوانیا انجام شد که نشان می‌داد که مقدار کمی از DNA نئاندرتال‌ها در افراد آفریقایی امروزی، از حدود ۲۵۰ هزار سال پیش در جایی در اوراسیا وارد دودمان هوموساپینس‌ها شده؛ این بدان معناست که ما چندین بار آفریقا را ترک کرده‌ایم و این اتفاق خیلی زودتر از آنچه تصور می‌کنیم رخ داده.

با انجام کاری که به‌صورت متناقضی در مطالعات ما در مورد منشا آفریقایی ما نادیده گرفته شده، یعنی نگاه کردن به ژنوم مردم آفریقا، این موضوع آشکار شد.

۵- رکورد گرم‌ترین سال ثبت شده

طبق یک داستان قدیمی، وقتی قورباغه را در یک قابلمه آب خنک انداخته و زیر شعله را روشن کنید، با بالارفتن تدریجی دمای آب قابلمه، قورباغه متوجه حرارت نمی‌شود، تا اینکه دمای آب به سطحی کشنده برسد. سال ۲۰۲۳ هم گرم‌ترین سال تاریخ شناخته شده است. این رکورد تا پیش از این در اختیار سال ۲۰۱۶ بود و طبق گفته شاه چارلز انگلستان، ما تدریجا نسبت به آنچه رکوردها به ما می‌گویند، مصون شده‌ایم.

تاثیرات این گرمای شدید، د ر حال افزایش است. دریاهای گرمتر و جو گرمتر، باعث وقوع حوادثی شد که با سرعتی نگران‌کننده، مرگ و ویرانی را به ارمغان آورد. آتش‌سوزی‌های عظیم جزایر یونان و جنگل‌های کانادا را از بین برد و طوفان استوایی فردی، جوامع فقیر آفریقا را تحت تاثیر قرار داد و حالا خشکسالی و گرما برخی از مناطق زمین را غیرقابل سکونت کرده است.

خبر خوب اینجاست که جواب سوالات ما روی میز هستند. در سال گذشته میلادی، انگلیس بیش از هرزمان دیگری انرژی سبز تولید کرد. پیش‌بینی‌های هوش مصنوعی شروع به انجام کارهایی کرده که تا پیش از این امکان‌پذیر نبود: اقداماتی مثل تجزیه و تحلیل داده‌های آب و هوایی با سرعتی غیرقابل باور. ماهواره سوات ناسا هم با اندازه‌گیری موقعیت‌های آبی روی کره زمین، در پیشگیری از وقوع فجایع آتی کمک خواهد کرد.

۶- درمان جدید برای بیماران بتا تالاسمی

در سال‌های اخیر، صحبت‌های زیادی درباره نابرابری‌های نژادی در مسائل سلامت مطرح شده است و برای برخی‌ها این باعث کاهش اعتماد به خدمات بهداشتی، حتی در اقدامات پیشگیرانه‌ای مثل واکسن شده است.

حالا در بریتانیا دانشمندان به دنبال یک روش درمانی بیوتکنولوژیک برای بیماری سلول داسی شکل و بتا تالاسمی هستند. این بیماری ناتوان کننده و حتی کشنده بیشتر بین سیاهپوستان و ساکنان جنوب دریای مدیترانه، خاورمیانه، جنوب آسیا و آفریقا مشاهده می‌شود و حالا و برای اولین بار در دنیا، سازمان دارویی بریتانیا، ابزار ویرایش ژنوم Crispr-Cas۹ با نام Casgevy را تائید کرده است. طبق بررسی‌ها، این درمان، دوره‌های ناتوان کننده درد در بیماری سلول داسی شکل را تسکین داده و نیاز به تزریق گلبول قرمز در تالاسمی را دست کم برای یک سال حذف کرده یا کاهش می‌دهد.

اما باید دید که ریسک‌های احتمالی این روش چیست؟ آیا نتایج مثبت آن در بلندمدت نیز ادامه خواهد داشت و چه پیامدهای ایمنی را به همراه خواهد داشت. مثلا این امکان وجود دارد که این شیوه درمانی، ژنتیکی ناخواسته با اثری ناشناخته ایجاد کند و احتمالا این روش درمان، برای هر نفر هزینه‌ای معادل ۲ میلیون دلار به همراه داشته باشد.

درهر حال، این تائید، خوش‌بینی‌هایی را به همراه داشته و گامی مثبت به سمت عادلانه‌تر شدن مراقبت‌های بهداشتی به نظر می‌رسد.

بیشتر بخوانید:

• جنجال خودروی الکتریکی عجیب روسیه در شبکه‌های اجتماعی

• در دل عجایب هفت‌گانه بروید!

۷- لذت خوردن کیک با مصرف قرص‌های Wegovy

مشکل تغذیه، یک مشکل جهانی است. در حال حاضر حدود ۶۵۰ میلیون نفر از جمعیت بالغ دنیا چاق هستند، یعنی شاخص توده بدنی یا BMI شان بیش از ۳۰ کیلوگرم بر مترمربع است و مصرف روزانه کالری‌شان بیش از مصرف روزانه بدن‌شان است. از سوی دیگر ۷۳۵ میلیون نفر در دنیا گرسنه‌اند. البته تعداد افرادی که به دلیل چاقی جانشان را از دست می‌دهند از تعداد مرگ و میرها در اثر سوء تغذیه بیشتر است. از همین رو کشف گروهی از داروها که به عنوان محرک گیرنده پپتید۱ (GLP-۱) عمل می‌کنند، با استقبال گسترده‌ای مواجه شده است.

داروهای GLP-۱ در ابتدا برای کنترل دیابت مورد استفاده قرار می‌گرفت ولی مجوز استفاده به عنوان داروی کاهش وزن نیز دریافت کرده. Wegovy، با کاهش گلوکز خون و ایجاد احساس سیری سریع‌تر در هنگام خوردن غذا، به کاهش وزن کمک می‌کند. در یک کارآزمایی بالینی دو ساله، ۳۰۴ نفر از افراد تحت درمان با این دارو، ۱۵% کاهش وزن داشتند و این درحالی است که تنها ۳% از وزن افرادی که دارونما دریافت کرده بودند و در گروه کنترل قرار داشتند، کاسته شد.

جالب است بدانید که امسال، در نتایج یک مطالعه بزرگ و سه ساله که برروی بیماران قلبی انجام شد، مشخص شد که Wegovy خطر سکته مغزی، حملات قلبی و مرگ ناشی از بیماری قلبی را نیز کاهش می‌دهد. شاید به نظر برسد که حالا می‌توانیم هرچقدر می‌خواهیم غذا بخوریم و از این دارو استفاده کنیم، اما لازم به ذکر است که مصرف این دارو عوارض جانبی متعددی نیز به همراه دارد؛ از تهوع و استفراغ گرفته تا سردرد و حس خستگی و خطر احتمالی ابتلا به برخی از سرطان‌های تیروئید. از سوی دیگر باید راهی هم برای تامین غذای افراد دچار سوء تغذیه بیابیم.

۸- ابررسانایی که مقاومت می کند

در طول دهه‌ها، دانشمندان در جستجوی یک ابررسانا در دمای اتاق بودند. ابررسانا، ماده‌ای است که بدون مقاومت، جریان الکتریکی را حمل می‌کند ولی این ویژگی حیرت‌انگیز، تنها در دمای بیش از ۱۰۰ درجه سانتیگراد پائین‌تر از دمای اتاق مشاهده شده است.

در ماه جولای بود که یک تیم از کره جنوبی به سرپرستی سوکابا لی و جی هون کیم، ادعایی را مطرح کرد که اولین ابررسانا در دمای اتاق را در فشاری معمولی با ترکیبی مبتنی بر سرب به نام LK-۹۹ را شناسایی کرده‌اند. این پیشرفت می تواند در تولید کابل‌های برق بدون تلفات و اسکنرهای MRI کوچک کاربردی باشد.

لی، کیم و همکارانشان دو مقاله در این باره منتشر کردند که شور و هیجان و همچنین شک و تردیدهایی را ایجاد کرد؛ چرا که آزمایشگاه‌های پیشرو نتوانستند نتایج آنها را تکرار کنند و حالا به نظر می‌رسد که شواهد کافی از علائم مهم ابررسانایی در دمای اتاق وجود ندارد.

این حکایت از آن دارد که ارائه توصیف دقیقی از ویژگی‌های مواد، قبل از نتیجه‌گیری عجولانه، ضروری و حیاتی است. حتی اگر LK-۹۹ مطابق آنچه توصیف شده نباشد، ولی نباید از تلاش‌ها در راستای دستیابی به یک ابررسانای واقعی در دمای اتاق دست کشید و همین اقدامات ممکن است مسیرهای غیرمنتظره‌ای را برای انجام تحقیقات هیجان‌انگیز جدید باز کند.

۹- مرگ پرندگان با آفت‌کش‌ها

امسال سال عجیب و تلخی برای محیط‌زیست بود. جدای از بحث گرمایش زمین، یک فاجعه زیست‌محیطی دیگر نیز در حال رقم خوردن است: از دست رفتن سریع حیات‌وحش.

اخبار مرتبط با بحران تنوع‌زیستی تا هشت برابر کمتر از وضعیت اضطراری آب و هوایی گزارش می‌شود. البته در این میان برخی محققان بر روی این مسائل نیز کار می‌کنند. یکی از مقالات منتشر شده در مورد کاهش تعداد پرندگان اروپایی تمرکز داشته.

در چهار دهه اخیر، تعداد پرندگان درسراسر اروپا، به ۵۵۰ میلیون کاهش یافته. تاکنون خیلی‌ها بر این باور بودند که دلیل اصلی این اتفاق، از بین رفتن زیستگاه‌ها و آلودگی‌های متعدد بوده ولی یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی استانیسلاس ریگال، به بررسی داده‌های ۱۷۰ گونه پرنده در ۲۰ هزار سایت در ۲۸ کشور پرداختند و به این جمع‌بندی رسیدند که عامل اصلی مرگ پرندگان، افزایش استفاده از آفت‌کش‌ها و کودهای کشاورزی است که نه تنها پرندگان را از غذا محروم می‌کند، بلکه مستقیما بر سلامت آنها نیز تاثیرگذار است.

چنین مطالعات گسترده‌ای در تصمیم‌گیری و تعیین اولویت‌ها و خط مشی‌ها بسیار مهم هستند.

۱۰ – مدل‌های جنینی مبتنی بر سلولهای بنیادی

در ماه ژوئن مقاله‌های متعددی منتشر شد که توضیح می‌داد که چطور می‌توان کشت سلول‌های بنیادی را آغاز کرد و به طور کامل در یک ظرف کاشت و در نهایت به ساختارهایی رسید که شبیه جنین‌های ابتدایی انسان بعد از لانه‌گزینی هستند. این موضوع با پوشش رسانه‌ای گسترده‌ای روبرو شد و تیتر اصلی بسیاری از روزنامه‌ها را به خود اختصاص داد. علم حسابی خبرساز شده بود و آزمایش‌ها توانایی قابل توجه سلول‌های بنیادی برای تمایز بافت‌های مرتبط را نشان می‌دهند که در الگوی مناسب‌ خود را سازماندهی می‌کنند. با این حال، رقابت برخی گروه‌ها هم به رسانه‌ای شدن این خبر کمک زیادی کرد.

این امید وجود دارد که مدل‌های جنین مبتنی بر سلول‌های بنیادی، جایگزینی عملی و اخلاقی‌تر برای تلاش در رابطه با جنین‌های معمولی باشد. دانشمندان ممکن است بتوانند چیزهای به مراتب بیشتری در مورد نحوه رشد ما آموخته و آنچه باعث ایجاد مشکلات مادرزادی، سقط جنین و IVF های ناکام شده را دریابند و بتوانند راهکارهایی برای حل این مشکلات بیابند.

آنچه در حال حاضر مسلم است این است که حتی بهترین مدل‌ها نیز مشابه با جنین عادی انسانی نیستند و کسی هم موافق با کاشت این جنین‌های فعلی در رحم نیستند.

در حال حاضر، اکثریت مدل‌ها (نزدیک به ۹۹% آنها) نمی‌توانند چیزی شبیه به جنین انسان را ارائه دهند و اگر قرار است که این مدل‌ها به شکلی کاربردی مورد استفاده قرار بگیرند، باید کارایی آنها بهبود بیابد.

بیشتر بخوانید:

• یک استفاده مفید و باورنکردنی از ته‌ سیگار

• سیاهچاله‌ای نشانه رفته درست به سمت زمین

• در مریخ پیدا شد/ نشانه‌هایی از حیات یا وجود آب زیرزمینی؟

• پرنده‌های ترسناک شرق و غرب/ مقایسه ۲ هواپیمای مهم نیروی هوایی روسیه و آمریکا

• تسخیر دنیا با هوش مصنوعی توسط تبهکاران/ پاسخ به وحشتی تازه

منبع: theguardian

۵۸۵۸