Предвид бързите темпове на промени в технологиите и науката, може лесно да забравим това, което не знаехме само преди няколко години. През изминалото десетилетие се наблюдават пробиви във физиката, биологията и астрономията, за да назовем само няколко. Кое от тези открития е най-важно, вероятно историците преценяват, но някои от последиците от откритията в началото на десетилетието започват да се повтарят. Ето нашите снимки за най-големите научни постижения на десетилетието и изненадващи открития.
2010: Първият синтетичен "живот"
Учените замъглиха границата между естественото и създаденото от човека през 2010 г. със създаването на първия в историята организъм със синтетичен геном. Учени от Института Й. Крейг Вентърс събраха генома на бактерията Mycoplasma mycoides от повече от милион базови двойки ДНК. След това те вмъкнаха този човешки инженер геном в друга бактерия, Mycoplasma capricolum, която беше изпразнена от нейната ДНК. Най- М. capricolumскоро машината започна да превежда инструкциите на този синтетичен геном в действие, възпроизвеждайки точно така М. mycoides би се.
След този пробив учените продължават да постигат напредък в синтетичната биология. През 2016 г. учените изградиха най-малкия синтетичен микроб досега, със само 473 гена. През 2017 г. те обявиха създаването на пет синтетични дрождени хромозоми; планът е да се заменят всичките 16 хромозоми в дрождите със синтетични хромозоми, които биха могли да бъдат оправени за изпълнение на определени задачи, като масово произвеждащи антибиотици или дори създаване на лабораторно отглеждано месо.
2011: ХИВ превантивно лечение
Днес много хора с висок риск от заразяване с вируса на имунодефицитността на човека (ХИВ), който причинява СПИН, изпиват ежедневно хапче, за да намалят риска си. През 2012 г. американската администрация по храните и лекарствата одобри за тази цел лекарство, наречено Truvada. Но това беше голямо проучване, публикувано през 2011 г., което постави началото на тази морска промяна в профилактиката на ХИВ.
Това проучване, което списанието Science нарече „пробив на годината“, е първото от 1994 г. насам, което показва нов начин за предотвратяване на предаването на ХИВ от един човек на друг. (През 1994 г. изследователите съобщават, че са открили фармацевтичен вариант, който да помогне за предотвратяване на предаването на ХИВ от бременна жена към нейния плод.) Проучването започнало през 2005 г., а резултатите от 2011 г. са междинни резултати. Изследователите откриха 96% намаление на предаването на ХИВ в тези данни. Крайните данни, обхващащи цялото 10-годишно проучване, докладвано в The New England Journal of Medicine през 2016 г., показват 93% намаление на предаването на ХИВ.
2012: Хигс Босън
През юли 2012 г. учени, работещи в най-големия ускорител на частици в света, обявиха, че ще се ударят в мръсната заплата. Експериментите на Големия адронен колайдер (LHC) най-накрая разкриха доказателства за последната неоткрита частица, предвидена от Стандартния модел на физиката.
Беше намерен бозонът на Хигс. Това е частицата, свързана с полето на Хигс, енергийно поле в основата на защо частиците имат маса. Частиците придобиват маса, като се разнасят през това триизмерно поле, създавайки малки смущения в полето. (Колкото по-силни са взаимодействията им с полето, толкова по-голяма маса имат.) Когато полето изпитва значителна енергийна разгара на определено място, то излъчва бог на Хигс. През 2013 г. физиците потвърдиха, че техните наблюдения през 2012 г. наистина са били неуловимата частица, наричана понякога „божия частица“ поради ролята й в придаването на маса на всички останали частици.
Откриването на Хигс повдигна нови въпроси пред физиците. Частицата беше малко по-лека, отколкото биха предвидили някои нейни взаимодействия с други елементарни частици, което означава, че или някой се е нахвърлил върху математиката или има повече от един тип Хигс - може би включващ по-тежък Хигс, който не е открит. Сега физиците използват LHC за търсене на тези възможни тежки Хигс.
Лукас Тейлър / CMS
След близо 35 години циниране на минали планети и луни, сондата на НАСА Voyager 1 направи история през 2013 г., когато учените обявиха, че космическият кораб официално е напуснал Слънчевата система през август 2012 г.
Сондата е изстреляна от Земята през 1977 г. и прекара следващото десетилетие в изследване на Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и техните луни. През 2013 г. данните, изпратени обратно от сондата, предложиха промени в електронната плътност около Voyager 1 - основна улика, че космическият кораб е напуснал границите на Слънчевата система. Voyager 1 ще продължи да изпраща обратно на Земята информация за междузвездното пространство до около 2025 г. След това е настроен за дълго и тихо оттегляне в дълбоко пространство, с възможността някой ден някоя извънземна форма на живот да забележи малката сонда и нейният златен рекорд, капсула за време, която съдържа изображения на хора, карти на нашата Слънчева система и други улики за съществуването на цивилизацията на Земята.
2014: Гравитационни вълни
Преди 2014 г. учените са имали само косвени доказателства за Големия взрив, теорията, която описва умопомрачително разширяване на космоса, възникнало преди 13,8 милиарда години и родило нашата Вселена. Но през 2014 г. за първи път учените наблюдават директни доказателства за това космическо разширение, което някои наричат "пушек за пушене" за началото на Вселената.
Това доказателство идва под формата на гравитационни вълни, буквални пулсации в пространство-време, останали от първата част от секундата след Големия взрив. Тези пулсации генерират промени в поляризацията в космическия микровълнов фон, което е радиация, останала от ранната Вселена. Промените в поляризацията се наричат B-режими. Именно тези B-режими учените откриха, използвайки фоновото изображение на космическия екстрагалактичен поляризация 2 (BICEP2) в Антарктида.
Оттогава гравитационните вълни продължават да разкриват мистерии на Вселената, като динамиката на сблъсъците на черни дупки и сривовете между неутронните звезди. Гравитационните вълни могат дори да помогнат най-накрая да се фиксира колко бързо се разширява Вселената.
2015: Първо CRISPR редактиране на човешки ембриони
Вероятно най-голямата биомедицинска история на десетилетието е появата на технология за редактиране на ген, наречена CRISPR от относителна неизвестност. Тази технология възниква от естествените защитни механизми на някои бактерии; това е поредица от повтарящи се генни последователности, свързани с ензим, наречен Cas9, който действа като двойка молекулярни ножици. Последователностите на гените могат да бъдат редактирани, за да се постави окото на определен сегмент от ДНК, като се насочва ензимът Cas9 да влезе и да започне да оздравява.
Използвайки тази система, учените могат лесно да изтрият и вмъкват парчета ДНК в живи организми, способност с очевидни последици за излекуване на генетични заболявания - и вероятно да доведе до бебета по поръчка. Първата стъпка по този потенциален път беше направена през 2015 г., когато учени от университета Сун Ятсен в Китай обявиха, че са направили първите в историята генетични модификации на човешки ембриони, използвайки CRISPR. Ембрионите не бяха жизнеспособни и процедурата беше само частично успешна - но експериментът беше първият, който прокара етична линия, която научната общност обсъжда и до днес.
2016: Екзопланета открита в обитаема зона
Най-близкият съсед по екзопланета на Земята, открит през 2016 г., е не само на 4,2 светлинни години - той има потенциала да приема живот.
Това не означава, че планетата, наречена Проксима b, със сигурност е обитаема, но тя се намира в обитаемата зона на нейната звезда, което означава, че орбитира звездата й на разстояние, което би позволило на течната вода да съществува на повърхността на планетата. Планетата обикаля около Proxima Centauri; колебае в движенията на тази звезда, докато планетата минава, намекна за съществуването на Проксима b.
След откритието учените наблюдават свръхпламъци с висока радиация от Proxima Centauri, които взривяват екзопланетата, намалявайки драстично шансовете животът да оцелее на Proxima b. Те обаче също са открили, че в близост до Проксима b може да има повече планети.
2017: Най-старите изкопаеми Homo sapiens изтласкват видове назад 100 000 години
Колко време има Homo sapiens бродят по планетата? Откритие през 2017 г. открива времето до 300 000 години.
Това е 100 000 години по-дълго, отколкото се смяташе досега. Изследователите откриха 300 000-годишните кости в пещера в Мароко, където най-малко пет индивида може да са се подслонили по време на лов. Мястото на откриването - в Северна Африка, а не в Източна Африка, където предишната най-стара Homo sapiens бяха открити вкаменелости - намеци, че нашият вид може да не е еволюирал първо в Източна Африка, а след това по-късно е излъчен на друго място. Вместо, Homo sapiens може да е еволюирал по целия континент.
2018: Първи живи CRISPR бебета
Само три години след първото редактиране на нежизнеспособни човешки ембриони с CRISPR, някой прекрачи друга линия за редактиране на ген. Този път китайски учен на име Jiankui Той обяви, че е редактирал геномите на два ембриона, които след това са били имплантирани чрез IVF (ин витро оплождане) в утробата на майката и родени: момичета близнаци, които са първите в света CRISPR бебета.
Той направи редакция на ген, наречен CCR5 - промяна, която теоретично трябва да направи децата по-малко уязвими от заразяване с ХИВ. Много учени се ужасяват, че Той ще предприеме стъпката на редактиране на гени в този контекст, особено като се имат предвид наличните и по-малко технологично интензивни методи за избягване на ХИВ (като превантивно антиретровирусно лечение). По-късно, публикуваните от изследователите данни предполагат, че всъщност са предизвикали неизвестна досега мутация при момичетата, вместо да възпроизвеждат известна мутация.
Потенциалните странични ефекти за момичетата все още не са известни, както и съдбата на учения, който направи редактирането. През януари 2019 г. The New York Times съобщи, че е вероятно той да бъде изправен срещу наказателни обвинения в Китай, въпреки че не е ясно по какви закони може да бъде повдигнато обвинение.
2019: Първо изображение на черна дупка
Черните дупки винаги са били астрономическо очарование: знаем, че са там, но тъй като светлината не може да избяга отвъд хоризонтите им, те също са нещо невидимо.
До тази година: За първи път учените заснеха изображение на черна дупка. Темата на портрета беше черна дупка в центъра на галактиката Messier 87, широка колкото цялата ни Слънчева система. Картината изглежда като светещ понч от материя, заобикаляща бездна на чернотата; това е прахът и газът, обикалящи около върха на черната дупка. Откритието спечели изследователите, участващи в наградата за пробив през 2020 г., една от най-престижните награди в науката. Сега работят за заснемане не само на изображения, но на филми, на черни дупки.
