Najważniejsze odkrycia A.D. 2010

Odkrycia naukowe 2010

Koniec roku to czas podsumowań, rankingów i TOP-ów. Pora przyjrzeć się zatem, jakie były najważniejsze odkrycia naukowe w 2010 roku. Tygodnik „Science” zaprezentował światu swoje podsumowanie i trzeba przyznać, że jest ono trafne. Jakie było najważniejsze wydarzenie w nauce A.D. 2010?

Foton w trzech miejscach naraz. Teoria kwantów zdała kolejny test

Przybliżając najmniejsze

Najważniejszym okazała się „maszyna kwantowa”. Niecodzienny, przeprowadzony w marcu bieżącego roku eksperyment polegał na zmuszeniu przedmiotu widocznego gołym okiem, żeby zachowywał się jak cząstka elementarna.

Zespół fizyków pod kierunkiem Andrew Clelanda i Johna Martinisa z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara wykorzystał półprzewodzący drucik, który miał długość równą grubości ludzkiego włosa (czyli widać go było gołym okiem). Takie przedmioty powinny zachowywać się zgodnie z mechaniką klasyczną obowiązującą w makroświecie. Naukowcy „zmusili” go jednak do zachowania zgodnego z mechaniką kwantową obowiązującą w świecie cząstek elementarnych.

Cząstki elementarne

Czy czeka nas era genetycznej dyskryminacji?

Jeśli ktoś nie zna tematu, to wyjaśnię pokrótce, że mechanika kwantowa opisuje stany cząstek elementarnych w sposób sprzeczny ze zdrowym rozsądkiem. Powiedzcie sami – czy jest do pomyślenia, żeby ten sam stół znajdował się jednocześnie w pokoju i w kuchni? Brednie, prawda? Ale zgodnie z zasadami mechaniki kwantowej cząstka elementarna może znajdować się jednocześnie w dwóch różnych miejscach.

Wspomniany półprzewodnik został schłodzony do temperatury niemal zera bezwzględnego. Dzięki temu znalazł się w stanie najmniejszej możliwej energii, podobnie jak struna w gitarze, która przestaje wibrować. Wówczas podniesiono poziom energii o najmniejszą możliwą porcję, czyli o kwant, wywołując w nim wibracje, a następnie wprowadzono „strunę” w stan tzw. superpozycji, właściwy dla świata cząstek elementarnych, kiedy dany obiekt ma dwie właściwości naraz, które teoretycznie się wykluczają. W tym przypadku były to dwa różne drgania naraz.

Mechanika Kwantowa

Sposób na nowe kości

Badając podstawy życia

Drugie miejsce w dorocznym rankingu odkryć naukowych przypadło sztucznej komórce. Craig Venter, znany badacz ludzkiego genomu, i jego współpracownicy zbudowali łańcuch DNA składający się z 520 genów niezbędnych do życia bakterii, a następnie umieścili go w komórce bakterii, usunąwszy jej naturalne DNA. Bakteria ta zaczęła się mnożyć i produkować inny zestaw białek. Venter ogłosił na łamach „Science”, że stworzył „sztuczne życie”.

Craig Venter

Nanocząstki jednak będą konserwować żywność

My i oni – odkrycia 2010 naszej przeszłości

Miejsce trzecie to według „Science” zsekwencjonowanie genomu neandertalczyka. W przyszłości naukowcy chcą projektować sztuczne genomy, które umożliwiałyby bakteriom efektywniejsze niż dotychczas wykonywanie różnych konkretnych zadań związanych np. z ochroną środowiska, energetyką czy przemysłem.

Nareszcie można zidentyfikować te cechy genetyczne, które sytuują nas poza innymi organizmami, nie wyłączając neandertalczyków – naszych najbliższych ewolucyjnie krewniaków. Uzyskana w tym roku sekwencja genomu neandertalczyków odzwierciedla około 60% całości. Nawet wstępne rezultaty wskazywały na to, że ludzie i neandertalczycy mogli sporadycznie krzyżować się ze sobą. Być może doszło do tego 100-50 tys. lat temu na Bliskim Wschodzie, po wyjściu obu grup z Afryki.

Człowiek i neandertalczyk

Wyleczono pacjenta z HIV!

Redakcja „Science” wspomina również o istotnych odkryciach z 2010 roku w dziedzinie fizyki materii skondensowanej, modelowaniu cząsteczek chemicznych za pomocą superkomputerów oraz nowej metodzie manipulowania DNA szczurów laboratoryjnych. Ale to już temat na kolejny wpis.