Dela med sig:
10 fantastiska vetenskapliga upptäckter av 2017
Den bästa aspekten av vetenskap är att den alltid förändras. Nya idéer och nya upptäckter förändrar hur vi uppfattar världen, och människorna bakom sådana observationer är ständigt på jobbet. 2017 var ingen slouch när det gäller nya utvecklingar och tekniska framsteg tack vare att tusentals män och kvinnor alltid vandrar och testa världen för att identifiera nya saker.
Oavsett om det handlar om medicin, kommunikation eller mänsklig utveckling, finns det alltid något nytt att hitta. I 2017 har vissa betydande framsteg bidragit till att tekniskt driva oss ett steg närmare framtiden. Här är tio upptäckter eller framsteg som gjordes år 2017 som kommer att förvåna, förvirra och eventuellt skrämmande dig.
10 Första framgångsrik redigering av ett mänskligt embryo i USA
Science fiction författare har varnat oss för år om de potentiella farorna med genteknik men det har inte stoppat forskare från att driva framåt för att göra betydande framsteg 2017. Det första försöket i USA att genetiskt modifiera mänskliga embryon utfördes av Shoukrat Mitalipov från Oregon Health and Science University. Experimentet förändrade framgångsrikt DNA: n inom embryon via genredigeringsmetoden CRISPR. Detta var inte första gången en sådan prestation har gjorts - kinesiska forskare har tidigare publicerat tre rapporter om övningen - men det här är första gången amerikanerna har blivit borta och gjort det hänt.
Betydelsen av amerikansk forskning i processen att redigera ett mänskligt embryo via CRISPR är avgörande för vetenskapen framåt. Innovationer som gjorts av Mitalipovs team möjliggör ett nytt säkert och effektivt sätt att eventuellt korrigera genetiska störningar långt innan ett embryo har en chans att utvecklas. De lyckades med framgång undvika mosaikens fallgropar, ett fel i den kinesiska redigeringsprocessen som lämnade några celler opåverkad. För närvarande tillåter inte övningen faktiskt implantering i livmodern, men när de rättsliga hindren är rensade kommer denna forskning sannolikt att ge den första genetiskt modifierade människan, som Star Trek som redan heter Khan Noonien Singh.
9 Skapande av metallisk väte
Vi vet alla Vatten är en gas, eller hur? Det är det första elementet som finns i det periodiska systemet och är också det mest rikliga elementet i universum. Även människor som inte är involverade i kemi minns så mycket om väte, så det kan komma som en chock att lära sig att forskare gjort en betydande upptäckt om elementet 2017. Forskare vid Harvard University visade äntligen en teori om väte som gjordes mer än en århundradet tidigare: Det kan bli en metall. De uppnådde detta genom att klämma en liten mängd väte vid ett tryck större än det som hittades i mitten av jorden: 71,7 miljoner pund per kvadrattum. Detta ledde till att provet bryts ner och omvandlas till atomvätska, vilket är en metall.
Tro det eller inte, är effekterna av att skapa metallväte enorma. Att hitta ett sätt att omvandla väte till en metall har kallats "den höga graden av högtrycksfysik", och användningen av metallisk väte föreslår att den kan användas som rumstemperatur superledare. Dessutom kan innovationen gynna transportbranschen genom att göra elbilar effektivare, liksom många andra praktiska tillämpningar för andra industrier.
8 Första genredigering för att modifiera DNA i en levande patient
Att redigera generna i ett embryo är en sak, men att redigera dem i en vuxen vuxen är en annan. Skillnaden har att göra med antalet involverade celler och ett stort antal andra problem, men skalan ökas astronomiskt. Forskare inledde ett experiment i november 2017 för att försöka reparera en patient med en sällsynt metabolisk störning. Den 44-årige patienten har Hunters syndrom, en sjukdom som kan orsaka utvecklingsfördröjningar, hjärnskador och en minskad livslängd. Experimentet utvecklade en metod via en process som kallas zinkfingernukleaser (ZFN) för att införa patientens blod med verktyg som är konstruerade för att redigera DNA.
I detta speciella experiment var målet inte att direkt ändra DNA hos befintliga celler utan att avlägsna delar av DNA-helixerna av leverceller. När den här biten har klippts ut, skrivs en ersättare utan koden för störningen tillbaka in i spiralen. Tanken är att dessa celler kommer att multiplicera och förhoppningsvis ersätta tillräckligt med de ursprungliga cellerna som bär de "dåliga generna" för att sjukdomen ska försämras, vilket resulterar i en ny form av behandling. Denna process kallas "säker hamn" och det undviker potentiella komplikationer genom att rikta specifika delar av DNA-helixen istället för att slumpmässigt förändra den, vilket potentiellt kan leda till att man slår på skadliga gener.
7 äldsta mänskliga skelett i Amerika Upptäckt att vara 13 000 år gammal
En upptäckt i en översvämd grotta i Mexiko flyttar tidtabellen när människor migrerade från Asien till Amerika tillbaka några tusen år ... kanske mer. Upptäckten av ett ungt manligt mänskligt skelett, kallat den unga mannen av Chan Hol (namnet på grottan), lägger sin död för 13.000 år sedan. Vi har visat att en isfri jordbro öppnades mellan Nordamerika och Asien för 12 500 år sedan. Den här unga mannen kom till Mexiko mycket tidigare än det.
Inte bara är skelettet 500 år äldre än den kända existensen av markbroen, men den hittades mer än 6.400 kilometer bort i söder. Detta föreslår att den unga mannen i Chan Hol migrerade mycket tidigare än tidigare trodde.Denna upptäckt är det äldsta mänskliga skelettet hittills hittills på kontinenten, men andra upptäckter i Chile har resulterat i mänskliga artefakter som går tillbaka till minst 18 500 år sedan. Den upptäckten och andra har drivit ankomstdatumet för människor i Amerika så långt tillbaka som 22.000 år sedan.
6 mänskliga celler som odlas inuti grisar
När det gäller skumt men användbart behöver du inte se längre än de innovationer som gjordes av Salk-institutets Juan Carlos Izpisua Belmonte med människor och grisar. Belmonte har arbetat med att utveckla mänskliga organ inom grisar och lyckades i det första steget i den processen 2017: växande mänskliga celler i ett utvecklande grisembryo. Resultatet av att skapa en organism med främmande celler kallas en chimär och har gjorts med möss och råttor. Att lägga mänskliga bitar i en gris är en ny utveckling och en som kan förändra medicinsk vetenskap som vi vet.
Projektets mål är inte att skapa mänskliga grishybrider som syftar till världsdominans utan snarare att odla mänskliga organ i de utvecklande djuren. Detta kan drastiskt öka tillgången på livskraftiga organ som används för implantation hos människor och också hjälpa till att studera hur genetiska sjukdomar utvecklas i organ, vilket hjälper forskare att utveckla nya droger. Cellerna som injicerades i embryot var prekursorer av muskel, bukspottkörtel, ryggmärg, hjärta och levervävnad. Även om detta bara är ett "första steg" i processen, är forskning som Belmonte gör kan vara en spelbytare i framsteg för medicin.
5 Framgångsrik dataöverföring med användning av Quantum Entanglement
Datatransmission har alltid varit ett problem. Huruvida överföringshastigheten är för långsam eller tar upp fel och nedbrytning under vägen, har datahanteringen varit en begränsande faktor i informationsalderets tillväxt. Det är bara under det senaste decenniet eller så att vi kan strömma en film på våra datorer eller smartphones, så var kan vi gå härifrån? Kinesiska forskare kan ha svarat på denna fråga genom att framgångsrikt överföra data via kvanttelekortation. Ja, teleportation.
Det betyder inte att de placerar en anteckningsblock på en transportörsutrustning som i Star Trek och strålade den någonstans. Vad de uppnådde involverade överföringen av kvantinformation genom att manipulera kvanttillståndet i en partikel, med momentan resultat mer än 1400 kilometer bort. Forskarna i Ngari, Tibet lyckades överföra data till Micius-satelliten, för närvarande i omlopp. Detta var inte första gången som de lyckades manipulera materia på två olika ställen samtidigt, men detta experiment slår deras tidigare framgång av en 100 kilometer lång överföring ut ur vattnet. De potentiella praktiska tillämpningarna för denna prestation kan möjliggöra förskott i kvantkalkylering, vilket bör sätta Skynets utveckling rätt i tidtabell.
4 Först framgångsrik omstart / återanvändning av en rakett
Det tog dem några år och flera försök, men Elon Musks SpaceX uppnådde framgångsrikt en prestation som förvandlades till science fiction fram till förrän nyligen. De lanserade och landade sedan vertikalt en raket. Faktiskt uppnådde de ett par år tillbaka, men den stora prestationen som gjordes i mars 2017 kom när SpaceX lanserade en raket som de tidigare hade landat. Detta var en viktig milstolpe för både företaget och utvecklingen av rymdteknik, med tanke på de astronomiska kostnaderna som förknippas med att helt enkelt få något i omlopp runt jorden.
Före mars lanseringen hade ingen icke-booster raket lanserad i omlopp någonsin återhämtats och lanserats tillbaka i rymden. Tidigare dumpades alla raketer som transporterade en nyttolast eller till och med människor i rymden till havet eller brändes upp igen, aldrig att användas igen. Detta innebar att en efterföljande lansering krävde byggandet av en helt ny raket. Eftersom rymdbundna raketer kostar i hundratals miljoner dollar, var det ett måste för Musks företag att hitta en väg mot bättre raketåtervinning. Sedan deras framgångsrika lansering i början av 2017 lyckades företaget återvinna alla sina raketer och fortsatte övningen med den historiska lanseringen av Falcon Heavy i början av februari 2018.
3 Mänskligheten är mycket äldre än vi tänkte
Det verkar om några år, en upptäckt görs för att vi ska uppdatera våra historia böcker när det gäller att bestämma hur gammal människor faktiskt är. När vi har ökat vår förståelse för mänsklig utveckling har vi drivit datumet längre fram i tiden. Under många år trodde man att Homo sapiens började på jorden runt 100.000 år sedan. Så småningom fördubblades det här numret, och tack vare en ny upptäckt gjord i Marocko ser det ut som om vi har gått runt den här planet i minst 300 000 till 350 000 år.
Det är en signifikant förändring av vår tidigare förståelse, särskilt med tanke på att mänskliga kvarlevor på samma plats bara hade givit ben tillbaka 40 000 år. Före denna upptäckt hittades de äldsta kända mänskliga kvarlevorna i Etiopien, med ett datum som satte dem tillbaka 195 000 år. Denna nya upptäckt indikerar inte bara att människor har funnits nästan dubbelt så länge som tidigare trodde, men vi korsade Afrika länge innan någonsin trodde var möjligt.
2 Första interstellära besökare spåras i vårt solsystem
Blick upp på nattskyen, och alla stjärnor du ser är långt bortom gränserna för vårt solsystem.Ljus från dessa objekt har nått vår planet sedan det bildades för mer än 4,5 miljarder år sedan, men fysiska föremål från långt bort hade aldrig observerats i vårt utrymme förrän förrän nyligen. I oktober 2017 identifierade astronomer som arbetade vid University of Hawaii ett objekt som inte härrörde från vårt solsystem, vilket gjorde att det första kända alienobjektet någonsin skulle besöka oss. Objektet var lite mer än en stor sten som många hittades i vårt lokala närområde, men dess bana placerades tydligt sitt ursprung långt från skogens nacke.
Objektet med namnet "Oumuamua, som betyder" scout "eller" budbärare "på Hawaiianska språket, snurrar snabbt, har en radie på cirka 100 meter, och är ca 800 meter lång. Baserat på "Oumuamuas bana när vi kom in i vårt solsystem, kom det ifrån någonstans i närheten av konstellationen Lyra. Den kom fram i en vinkelrät väg innan vår solens gravitation förändrade sin väg och sköt den mot konstellationen Pegasus. Den passerade jorden på ett avstånd av cirka 15 miljoner mil med en hastighet på nästan 45 kilometer per sekund.
1 Framgångsrik skapelse av en artificiell livmoder
I nästan alla filmer med kloning måste forskare skapa en slags artificiell livmoder för att mogna ett embryo. Utan en sådan anordning skulle en surrogatmod behövas för att skapa en klon, vilket är hur kloning tidigare har arbetat utanför science fiction. Det första klonade fåret, Dolly, "odlades" i ett surrogatfårs livmoder, men denna metod har aldrig varit effektiv och resulterar ofta i misslyckade graviditeter. Idealt sett skulle en artificiell livmoder erbjuda ett sätt att gestate en klon i ett labb där det kunde övervakas och upprätthållas, men tillämpningen av detta skulle också bidra till att "bära" för tidigt födda människa spädbarn i en miljö som är mycket säkrare än nuvarande teknik tillåter.
En ny studie publicerad i början av 2017 fann att en artificiell livmoder skapad av forskare från Children's Hospital i Philadelphia lyckades främja normal tillväxt i foster "född extremt för tidigt" med framgångsrik utveckling på alla områden. Denna nya konstgjorda livmoder användes på lammfoster, och resultaten var extraordinära. Som forskning fortsätter, Alan Flake, den ledande forskaren bakom studien, tror att de kommer att kunna testa livmodern på för tidiga mänskliga barn inom tre till fem år. Om beprövade framgångsrika, kan prematura barn teoretiskt fortsätta att utvecklas helt utanför moderns livmoder och inuti denna konstgjorda tills de är redo att födas.
Jonathan är en illustratör och speldesigner genom sitt spelbolag TalkingBull Games. Han är en aktiv duty soldat och tycker om att skriva om historia, vetenskap, teologi och många andra ämnen.