هیجان انگیز ترین پیشرفت های علمی در سال ۲۰۱۷

پر بی راه نیست اگر بگوییم که ۲۰۱۷ سال پیشرفت های علمی هیجان انگیز بود. حالا موشک های چند بار مصرف به ماموریت های فضایی ارسال می شوند، برخی سرطان ها با استفاده از سلول ها بدن خود بیمار درمان می شوند و دیرین شناسان هشتمین قاره زمین را کشف نموده اند. در این مطلب به بررسی هیجان انگیز ترین پیشرفت های علمی در سالی که گذشت می پردازیم.

 

کشف هشتمین قاره دنیا در اقیانوس آرام جنوبی

سرزمین گمشده «زلاندیا» (Zealandia) در میان دو خشکی زلاند نو و نیو کالدونین واقع شده است. این قاره تازه کشف شده تا امروز ناشناخته باقی مانده بود، چرا که در حال حاضر در کف اقیانوس و در انزوای کامل به سر می برد، اما زمانی یکی از خشکی های پهناور مملو از حیات در اقیانوس آرام جنوبی به حساب می آمده است.

فسیل های کشف شده در سنگ های زلاندیا نشان می دهد که زمانی جانوران و گیاهان فراوان و بعضاً بسیار جالبی در این سرزمین می زیسته اند. گروهی ۳۲ نفری از دانشمندان استرالیایی و زلاند نویی ماه ها روی دریا کار کرده اند تا به این کشف مهم دست یابند.

 

تولید شبیه ترین ترکیب آلی به موجود زنده در آزمایشگاه

موجودات زنده دو جفت نوکلئوتید را در DNA خود دارند، «آدنین - تیامین» (adenine – thymine) و «گوانین - سیتوزین» (guanine – cytosine) یا به اختصار A-T و G-C. تمام توالی ژنتیکی و تمام آن دستور العملی که اندام های ما و سایر موجودات زنده از روی آن ساخته می شوند، از رشته ای ساخته شده از این نوکلئوتیدها تشکیل یافته است.

اما امسال محققین موفق به ابداع یک جفت نوکلئوتید کاملاً جدید و البته غیر طبیعی با نام اختصاری X-Y شده اند. موفقیت بعدی جای دادن نوکلئوتیدهای سنتز شده درون DNA یک موجود زنده (باکتری ای. کولای) بود.

«فلوید رامزبرگ» (Floyd Romesburg) سرپرست تیم تحقیقاتی مورد اشاره می گوید که این پیشرفت جدید می تواند فرصت های تازه ای را برای درمان بیماری های صعب العلاج ایجاد نماید. به عنوان مثال می توان با کمک این نوکلئوتیدهای جدید پروتئین هایی با دوام بیشتر تولید کرد که نتیجه آن ماندگاری و اثربخشی بیشتر داروها در بدن بیماران خواهد بود.

بیشترین کاربرد این کشف جدید در درمان سرطان ها و بیماری های مرتبط با سیستم ایمنی بدن همچون ایدز است.

 

مشاهده فرایند تولید میلیون ها تن طلا و پلاتین در فضا

در ماه اکتبر سال ۲۰۱۷ و در یک اتفاق هیجان انگیز و تاریخی اخترشناسان موفق به رصد برخورد دو ستاره خاص در فاصله ۱۳۰ میلیون سال نوری از زمین شدند. اتفاقی که طی آن حجم غیر قابل باوری از عنصر طلا در میان حرارت و فشاری فوق العاده تولید شده است.

اگر می خواهید دیدگاهی در مورد ارزش این گنجینه عظیم پیدا کنید کافیست ۲۷ صفر را در مقابل عدد ۱ قرار دهید و آن را به واحد دلار در نظر بگیرید. علاوه بر طلا، در این ابر برخورد مقادیر زیادی فلز نقره و پلاتین نیز تولید شده است.

این نخستین بار است ستاره شناسان موفق به رصد برخورد نادر دو ستاره نوترونی شده اند. ویژگی اصلی این ستاره ها ابعاد کوچک و در عین حال چگالی بسیار بالای آنهاست. دو ستاره نوترونی مورد بحث با سرعتی معادل یک سوم سرعت نور با یکدیگر برخورد کرده و امواج گرانشی عظیمی را ایجاد نموده اند.

طبق نظر محققین، چنین پدیده نادری تنها هر ۱۰۰ هزار سال یک بار اتفاق می افتد.

 

کشف اسرار تازه ای از هرم جیزه با استفاده از ذرات کیهانی

همان طور که پیش تر در دیجیاتو درباره آن خوانده اید، دانشمندان باستان شناسی با استفاده از یک روش تصویربرداری کاملاً جدید موفق به کشف تالاری نسبتاً بزرگ در دل هرم بزرگ جیزه شدند. در تکنیک جدید از نوعی ذره بنیادین بسیار پرسرعت با منشأ کیهانی به نام «میون» استفاده شده است.

ذرات مذکور زمانی تشکیل می شوند که امواج کیهانی حاصل از وقایع عظیم در کهکشان (مثل سوپر نواها، برخورد ستاره های نوترونی یا برخورد سیاه چاله ها) به جو زمین و مولکول های هوای موجود در آن برخورد کنند. میون ها این قابلیت را دارند که در اعماق کوهی از میلیون ها تن سنگ سخت نفوذ کرده و تصویری واضح از درون آن را به دست بدهند.

باستان شناسان می گویند که تالار مخفی مورد بحث به احتمال ۹۹.۹۹۹۹٪ وجود دارد، اما این الزاماً به معنی کشف یک مقبره مخفی یا تالاری اسرار آمیز نیست.

 

درمان سرطان خون با استفاده از سلول های خونی خود بیمار

در طی سال جاری میلادی روشی کاملاً جدید و امیدوار کننده موسوم به «CAR T-cell» برای درمان سرطان کشف شد که در آن از گلبول های سفید خون خود بیمار برای مبارزه موثر با سلول های سرطانی استفاده می شود.

طی روش مورد بحث گلبول های سفید نوع T از بدن فرد استخراج شده و با انجام برخی دستکاری های ژنتیکی به نسخه ای قدرتمندتر تبدیل می شود. سپس این ابر قهرمان های برای مبارزه با سلول های آلوده به بدن فرد برگردانده می شوند.

در ماه آگوست سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) روش مذکور را برای درمان نوعی از سرطان خون با نام علمی «lymphoblastic leukemia» تایید کرد. کمپانی توسعه دهنده اعلام کرده که دریافت درمان به روش CAR T-cell در حدود ۴۷۵ هزار دلار هزینه در بر خواهد داشت.

حدود دو ماه بعد نیز نوع تغییر یافته همین متد برای مبارزه با شکل دیگری از سرطان خون موسوم به «سلول های B تهاجمی» مورد تایید قرار گرفت.

 

جدا شدن سومین پهنه بزرگ یخی تاریخ از قطب جنوب

اگر خواننده همیشگی دیجیاتو باشید به طور حتم از ماجرای جدا شدن یکی از بزرگترین پهنه های یخی تاریخ از قطب جنوب مطلع هستید. در ماه جولای ۲۰۱۷ سومین قطعه یخ بزرگ ثبت شده در تاریخ با ابعادی در حدود ۵ هزار کیلومتر مربع از پهنه یخی «Larsen C» در غرب قاره قطب جنوب جدا شد.

نگرانی ها وقتی بیشتر می شود که بدانیم اوضاع تاندرای یخ موجود در قطب شمال نیز زیاد امیدوار کننده نیست. طبق گزارش «مرکز ملی اقیانوس ها و مدیریت اتمسفر» آمریکا، در قطبین زمین هیچ نشانه ای از بازگشت به آن سرزمین های مطلقاً یخ زده وجود ندارد.

اما در خصوص جدایش مورد بحث دو نکته امیدوار کننده وجود دارد. نخست این که هنوز دانشمندان نتوانسته اند ارتباط این پدیده را با گرمایش زمین به اثبات برسانند. دوم آن که جدا شدن قطعه مورد بحث تاثیری در افزایش سطح آب دریاها و اقیانوس ها نخواهد داشت، چرا که این قطعه و تمام پهنه ای که از آن جدا شده پیش از این نیز در دریا شناور بوده اند.

 

کشف هفت سیاره جدید که می توانند محل زندگی حیات فرازمینی باشند

دانشمندان ناسا به تازگی موفق به کشف هفت سیاره جدید در یک منظومه با نام «TRAPPIST-1» و در همسایگی منظومه شمسی ما شده اند. نکته جالب این کشف تازه آن است که دست کم ۶ مورد از سیارات تازه کشف شده همانند زمین ساختار سنگی دارند.

محققین می گویند که ستاره های مذکور -که حدود ۴۰ سال نوری دورتر از ما قرار دارند- در فاصله ای از خورشید خود در گردش هستند که امکان وجود حیات روی آنها منتفی نیست.

شاید ۴۰ سال نوری فاصله ای بسیار دور به نظر برسد، اما دانشمندان فعال در ناسا از کشف تازه خود بسیار هیجان زده اند، چون در بررسی های نجومی فاصله مذکور بسیار نزدیک و بسیار ایدآل برای انجام مشاهدات دقیق تر به شمار می آید.

 

ثبت نزدیک ترین و دقیق ترین تصاویر از سیاره کیوان تا به امروز

فضاپیمای تحقیقاتی کاسینی پیش از آن که در ۱۵ سپتامبر (۲۴ شهریور) سقوط دراماتیک و خودخواسته خود بر سطح سیاره کیوان را به انجام برساند، توانسته بود در طی ماموریت ۱۳ ساله خود تصاویر و اطلاعاتی را به زمین مخابره کند که بیشتر آنها برای اولین بار به ثبت رسیده بودند.

کاسینی توانست تصاویری بسیار نزدیک و واضح از تایتان قمر اصلی این سیاره و حلقه های غبار اطراف آن به ثبت برساند. این فضاپیمای وظیفه شناس حتی تا دقایقی قبل از سوختنش در جو کیوان نیز به ارسال تصاویری عالی از جو و سطح آن مخابره آنها به زمین مشغول بود.

 

تولید نخستین اسکنر MRI مخصوص نوزادان

به علت عوارض جانبی و اشعه های مضر تا به امروز اسکن MRI بدن کودکان برای تشخیص بیماری های آنان ممکن نبود، اما به لطف پیشرفت های علمی جدید محققین مهندسی پزشکی بالاخره موفق به تحقق این مهم شدند.

البته نوزادان بیمار قبل از قرار گرفتن در دستگاه اسکن مورد بحث می بایست لباسی مخصوص و گوشی های خاصی را به تن داشته باشند تا از آسیب وارد شدن به اندام های حساس آنها جلوگیری شود.

دستگاه MRI مخصوص نوزادان همانند یک دالان دایره ای کاملاً بسته و عایق طراحی شده که کل بدن نوزاد به طور کامل درون آن قرار می گیرد. بنابراین هیچ ضرری متوجه افراد حاضر در نزدیکی دستگاه نخواهد بود.

 

طراحی و ساخت اولین رحم مصنوعی

تولد نوزادان نارس یکی از شایع ترین مشکلات پزشکی امروز به شمار می رود. به خصوص که علاوه بر هزینه بر و ریسکی بودن نگهداری از نوزادان در خارج از رحم مادر، عموماً چنین مسئله ای اثرات منفی دائمی بر سلامت و حتی ضریب هوشی افراد در سال های بعدی زندگی آنها به جای خواهد گذاشت.

حال متخصصین موفق به ساخت نمونه اولیه یک رحم مصنوعی شده اند که می توان نوزادان نارس را تا زمان رسیدن به رشد کافی و با هزینه ای بسیار کمتر در آن نگهداری نمود.

در مرحله اول هشت جنین نارس گوسفند به مدت ۴ هفته درون این کیسه های عجیب قرار گرفتند و با موفقیت مراحل رشد خود را طی نموده اند. وقتی تمام این هشت بره برای نخستین بار درون همین رحم مصنوعی چشمان خود را باز کردند، امیدها برای نجات صدها هزار نوزاد نارس انسان ها بیش از پیش تقویت شد.

از دیدگاه تیم طراح هنوز سه تا چهار سال زمان نیاز است تا بتوان محصول جدید را با جنین انسان مورد آزمایش قرار داد. اما تا همین جا هم پیشرفت بسیار هیجان انگیزی حاصل شده.

 

تولید ربات هایی با قابلیت های حرکتی فراتر از انسان های معمولی

تا همین چند سال پیش حفظ تعادل ربات های انسان نما و آماده سازی آنها برای انجام طبیعی حرکاتی ساده چون راه رفتن، یک چالش اساسی برای مهندسین به حساب می آمد، اما سال ۲۰۱۷ سالی است که در آن ربات هایی تولید شده اند که می توانند علاوه بر راه رفتن، به انجام حرکات آکرباتیک نیز بپردازند.

وقتی صحبت از ربات های پیشرفته انسان نما باشد، نام کمپانی بوستون دینامیکس همواره به گوش می رسد. ربات اطلس این کمپانی (که مدتی است مالکیت آن از آلفابت به سافت بنک ژاپن انتقال یافته) حالا توانایی های حرکتی زیادی را به دست آورده و می تواند علاوه بر راه رفتن و عبور از موانع، مانورهایی چون پریدن، لی لی کردن و حتی پشتک زدن را نیز به انجام برساند.

 

راکت های چند بار مصرف

ارسال ماهواره ها به فضا تا پیش از سال ۲۰۱۷ عملیاتی بسیار هزینه بر به حساب می آمد، چرا که تقریباً تمام سخت افزارهایی که برای رساندن یک فضاپیما به مدار مورد نظرش نیاز است یک بار مصرف هستند.

اما امسال بالاخره کمپانی خصوصی اسپیس اکس توانست یکی به از قدیمی ترین آرزوها در صنعت هوافضا جامه عمل بپوشاند. راکت چند بار مصرف فالکون 9 این شرکت بعد از چندین و چند آزمایش ناموفق و یک پرتاب فاجعه بار بالاخره توانست نخستین پرتاب و فرود موفقیت آمیز خود را به اجرا گذاشته و پیشرفتی بزرگ در صنایع فضایی را به نام خود ثبت نماید.

طبق گفته ایلان ماسک موسس و مدیرعامل بلند پرواز اسپیس اکس، موشک های فالکون چند بار مصرف این شرکت می توانند در هر پرتاب تا ۱۸ میلیون دلار صرفه جویی اقتصادی را به همراه داشته باشند.

راکت های منحصر به فرد اسپیس اکس با انجام چندین ماموریت موفقیت آمیز بالاخره اثبات کردند که قابل اعتماد هستند. همین مسئله نیز سبب شده تا ناسا قرارداد ارسال چند مرحله از محموله های تدارکاتی به ایستگاه فضایی بین المللی را با این کمپانی فضایی خوش آتیه به امضا برساند.

 

قدمی دیگر در ایجاد امکان پیوند اعضای دیگر حیوانات به انسان

اگر محققین موفق شوند پروژه پیوند اعضای بدن دیگر حیوانات (به خصوص خوک ها) به انسان را عملی کنند، شاید دیگر شاهد تشکیل صف های چند ده هزار نفری برای دریافت عضو پیوندی نباشیم و سالانه جان هزاران انسان به سادگی نجات پیدا کند.

در ماه آگوست گروهی از محققین دانشگاه کمبریج اعلام کردند که توانسته اند با کمک دستکاری ژنتیکی خوک هایی را تولید کنند که امکان پیوند اعضای آنها با انسان ها وجود داشته باشد، بدون این که نگران انتقال ویروس های خطرناک به بدن پذیرنده باشیم.

در تکمیل این پیشرفت نیز گروهی دیگر از دانشمندان توانستند برای نخستین بار و با کمک قیچی ژنتیکی CRISPR اقدام به دستکاری ژنتیکی نطفه انسان نمایند. بدین ترتیب امیدها برای درمان بیماری های مادر زادی حتی پیش از تولد نوزادان افزایش می یابد.

البته این دستاورد می تواند در عین حال نگران کننده نیز باشد، چرا که امکان استفاده نا صحیح از فناوری مذکور برای تولید انسان های مهندسی شده و حتی ابر انسان ها (یا بهتر بگوییم سلاح های انسانی) وجود دارد.

 

قدم بزرگ چینی ها در دستیابی به فناوری دور نوردی (تله پورت)

در پایان سال ۲۰۱۷ ما بیش از هر زمان دیگری به آن چه روزی یک آرزو و خیال فانتزی شمرده می شد نزدیک شده ایم. به لطف تحقیقات جدید دانشمندان چینی قدمی بزرگ در زمینه عملی سازی دور نوردی (Teleportation) برداشته شده است.

چینی ها اخیراً با کمک تعدادی آینه و لیزرهای پیشرفته برای اولین بار موفق به ارسال آنی فوتون های نور از روی زمین به خارج از جو آن شده اند. این یک موفقیت چشمگیر در حوزه فیزیک کوانتوم به شمار می رود و می تواند آینده تکنولوژی های مرتبط با انتقال انرژی و داده را برای همیشه دستخوش تغییر نماید.

دستاورد تازه چینی ها در تله پورت نور پتانسیل آن را دارد که منجر به تولید نوع جدیدی از رایانه های کوانتومی شود. ماشین هایی که توان و قدرت آنها خارج از تصور خواهد بود. علاوه بر این، بهره گیری از تکنولوژی مذکور سبب خواهد شد که سرعت، دقت و امنیت در مسیر ارسال و دریافت داده ها به شکل فوق العاده ای افزایش یابد.

اگر به نظر شما پیشرفت های هیجان انگیز دیگری نیز شایستگی حضور در این فهرست را دارند، آنها را در بخش دیدگاه ها با دیگران به اشتراک بگذارید.