2016 წლის მნიშვნელოვანი სამეცნიერო აღმოჩენები

0
398

წარმავალი 2016 წელი თავს დაგვამახსოვრებს ისტორიული მეცნიერული მოვლენებით. აღლუმს წარმართავენ ფიზიკოსები და ასტრონომები: მათ მოახერხეს საზოგადოებისათვის ყველაზე ამაღელვებელი აღმოჩენების გაკეთება, რომლებიც შავ ხვრელებთან, ფარდობითობის თეორიასთან და სხვა სამყაროებთანაა დაკავშირებული. ბევრს მიაღწიეს ბიოლოგებმაც, გენომების მოდიფიცირებითა და ექსპერიმენტებით ადამიანებზე. გაივხსენოთ წლის ყველაზე მთავარი მეცნიერული შედეგები.

დაიჭირეს ტალღა

2016 წლის 11 თებერვალს მთელმა მსოფლიომ შეიტყო გრავიტაციული ტალღების არსებობის შესახებ – განცხადებული იქნა მათი ექსპერიმენტალური აღმოჩენის შესახებ. ნაწინასწარმეტყველები ჯერ კიდევ ალბერტ აინშტეინის ფარდობითობის თეორიაში. ათწლეულობით ვერ ხერხდებოდა მათი დაფიქსირება სამეცნიერო მოწყობილბების მიერ და აი 2015 წლის 14 სექტემბერს, ჩრდილო-ამერიკაში ზაფხულის დროით დილის 5 საათსა და 55 წუთზე Ligo-ს ოფსერვატორიაში (ლაზერულ-ინტერფერომეტრიული გრავიტაციულ-ტალღური ოფსერვატორია) პირველად იქნა დაფიქსირებული გრავიტაციული ტალღები. ისინი წარმოქმნა ორი შავი ხვრელის შერწყმამ ერთ მასიურ შავ ხვრელად. ეს მოხდა 1.3 მილიარდი წლის წინათ, მაგრამ დროის სივრცის გრავიტაციულმა აქტივობამ დედამიწამდე მხოლოდ ახლა მოაღწია.

Ligo – ესაა სისტემა შემდგარი ორი ერთნაირი დეტექტორისაგან ძალიან აკურატულად მოწყობილი, გრავიტაციული ტალღების გავლენით მიღებული უმცირესი ცვლილებების დასაფიქსირებლად. დეტექტორები ერთმანეთისაგან 3000 კილომეტრითაა დაშორებული ლევინგტონში, ლუიზიანის შტატი და ჰემფორდში ვაშინგტონის შტატი. პროექტი შემოთავაზებული იქნა ამერიკელი სწავლულების მიერ 1992 წელს. მათ შორის იყო ქიფ თორნი ცნობილი თავისი მონაწილეობით ფილ “ინტერსტელარის” შექმნაში.

Ligo, რომელიც 370 მილიონი დოლარი დაჯდა, მუშაობას შეუდგა 2002 წელს, მაგრამ გრავიტაციული ტალღის დაჭერა მოხერხდა მხოლოდ მისი მოდერნიზაციის შემდეგ, რომელიც 2010-2015 წლებში განხორციელდა.

მეორე დედამიწა

აგვისტოში ჟურნალმა Nature – გამოაქვეყნა სამხრეთ-ევროპული ოფსერვატორიის სწავლულთა სტატია, მზის სისტემასთან ყველაზე ახლო მყოფი მზის-პროქსიმაცენტავრას დედამიწის მსგავსი ეგზოპლანეტის შესახებ. ციური სხეული, რომელსაც Proxima b ეწოდა, 1.3 – ჯერ მძიმეა დედამიწაზე. მბრუნავი პროქსიმა ცენტრავას გარშემო თითქმის წრიული ორბიტით, 11.2 დღიანი პერიოდით და იმყოფება 0.05 ასტრონომიური ერთეულის მანძილზე (7.5 მილიონი კილომეტრი) მისგან. ეს პლანეტა იმყოფება ისეთ ზონაში, რომ პირობები მასზე შესაძლებელია ემსგავსებოდეს დედამიწისას თუკი დადგინდება, რომ ამ პლანეტას აქვს მაგნიტური ველი, მკვრივი ატმოსფერო და თხევადი წყლის ოკეანეები, მაშინ ძალიან დიდია ალბათობა მასზე სიცოცხლის არსებობისა.

გო თამაშობს გოს

სამაგიდო თამაში გო ითვლება ხელოვნური ინტელექტისათვის ერთ-ერთ ყველაზე რთულად ასათვისებლად, მაგრამ კომპანია Deep Mind – ის მიერ შემუშავებული პროგრამა Alpha GO – მ შეძლო დაემარცხებინა მსოფლიო ჩემპიონი გოში კორეელი ლი სედორი – 5 დან 4 პარტიაში. Alpha GO იყენებს სიტუაციის შეფასებისა და სვლის ამორჩევის ქსელებს. ამ ნეირონულ ქსელებს ასწავლიან თამაშს, გაანალიზებულია ცნობილი პარტიები, ასევე შეისწავლება შეცდომები საკუთარ თავთან თამაშით. ლი სედოლამდე ხელოვნურმა ინტელექტმა დაამარცხა სხვა პროგრამები პატრიათა 99.8 % ში, ხოლო შემდეგ კი ევროპის ჩემპიონი.

მესამე არაა ზედმეტი

2016 წლის აპრილში მესამე ადამიანის მიტოხონდრიალური დნმ-ის მეშვეობით მექსიკაში დაიბადა ბავშვი. “სამი მშობლის” მეთოდი ითვალისწინებს დონორი ქალის მიტოქონდრიის დნმ-ის გადანერგვას დედის კვერცხუჯრედში. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ეს მეთოდი შესაძლებლობას იძლევა გვერდი ავუაროთ მუტაციის გავლენას დედის მხრიდან, რომელსაც დიაბეტის ან სიყრუვის გამოწვევა შეუძლია. ოპერაცია ჩაატარა ამერიკელმა ქირურგმა ჯონ ჩანგმა. მექსიკა მან ამოირჩია იმისდა გამო, რომ ამერიკაში მსგავსი მეთოდის გამოყენება აკრძალულია. ბავშვი დაიბადა ჯანმრთელი, არავითარი ნეგატიური მოვლენები ამ დროისათვის მას არ აღენიშნება.

მეცხრე პლანეტა

20 იანვარს კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ასტრონომებმა მაიკლ ბრაუნმა და კონსტანტინ ბატიგინმა გააკეთეს განცხადება იმის თაობაზე, რომ პლუტონის ორბიტის მიღმა აღმოაჩინეს ნეპტუნის ზომის ობიექტი, რომელიც დედამიწაზე 10-ჯერ უფრო მძიმეა. ამ ობიექტის მზიდან მინიმალური დაცილება 200 ასტრონომიური ერთეულია (7-ჯერ მეტი ვიდრე მზესა და ნეპტუნს შორისაა). პლანეტა იქსის მაქსიმალური დაცილება მზისგან 600-1200 ასტრონომიურ ერთეულადაა შეფასებული. სწავლულებმა პლანეტა მისი სხვა ციურ სხეულებზე გრავიტაციული ზემოქმედების შედეგად აღმოაჩინეს ბრაუნი და ბადიგინი შეცდომის შესაძლებლობას 0.007% -ით აფასებენ, მაგრამ ამავდროულად მზის სისტემა მეცხრე პლანეტას მისი ტელესკოპში დანახვის შემდეგ შეიძენს. ამისათვის სწავლულებმა დაარეზერვეს დრო იაპონურ ოფსერვატორიაში – Subaru ჰავაის კუნძულებზე. აღნიშნული ციური სხეულის არსებობის დამტკიცებას დაახლოებით 5 წელი დასჭირდება.

ვარსკვლავები სიურპრიზით

გასულ წელს სწავლულებმა აღმოაჩინეს კიდევ ერთი ვარსკვლავი არარეგულარულად ცვლადი ნათებით – Epis 204278916. 2015 წელს აღმოჩენილი იქნა მარტოხელა ვარსკვლავი გედის თანავარსკვლავედში Kic 8462852 ძლიერ უცნაური ქცევით. მისი ნათება მცირდებოდა 20% – ით და ეს 5-80 მდე გრძელდებოდა. ეს მიუთითებს იმაზე, რომ ამ მზის გარშემო იმყოფება მასთან ახლოს მყოფი მსხვილი ობიექტების ჯგრო. ზოგიერთმა მწერალმა გამოთქვა მოსაზრება, Kic 8462852 -ს გარს არტყია ასტროინჟინერული ნაგებობები, მაგალითად დეისონის სფერო. Epis 204278916 – მა აგრეთვე განაკვირვა სწავლულები. კოსმიური ტელესკოპის “კეპლერის” მონაცემებით ვარსკვლავის ნათება მაქსიმალურიდან 65% -ით ეცემა 25 დღე-ღამის განმავლობაში. ნათების ასეთი ჩავარდნები მიუთითებს იმაზე, რომ ვარსკვლავს ზომით მისი ტოლფასი ობიექტი ფარავს. როგორც Kic 8462852 -ს შემთხვევაში საეჭვოა ამის მიზეზი კომეტების მჭიდრო ღრუბელი იყოს: საჭირო იქნებოდა ასიათასობით კომეტა გიგანტური ბირთვებით. 2017 წელს სწავლულები შეეცდებიან დაადგინონ ნათების ცვლის რეგულარობა და მისი ჭეშმარიტი ბუნება. თუკი ეს არ მოხდა მაშინ უნდა ვაღიაროთ, რომ ასტრონომები შეეჯახნენ რაღაც სრულიად წარმოუდგენელს.

მთავარი რევოლუცია

16 ნოემბერს ჟურნალმა Nature – გვაუწყა, რომ ჩინელმა მეცნიერებმა პირველად ცოცხალი ადამიანის გენომის მოდიფიცირება შესძლეს რა თქმა უნდა არა მთლიანად არამედ მისი მცირე ნაწილის. პაციენტს ავთვისებიანი ფილტვების კიბოთი Crispr ტექნოლოგიის დახმარებით მოუხდინეს T – ლიმფოციტების მოდიფიცირება. გათიშეს გენი რომელიც PD-1 ცილებს კოდირებს და ხელს უწყობს იმუნური უჯრედების აქტივობის დაქვეითებას, აგრეთვე ხელს უწყობს კიბოს განვითარებას.

მკვლევარების თქმით ყველაფერმა წარმატებით ჩაიარა და პაციენტი უახლოეს დროში მიიღებს მეორე ინექციას. გარდა ამისა ცდებში მონაწილეობას მიიღებს კიდევ 10 ადამიანი. თვითოეულ მათგანს 2 დან 4 ინექციამდე გაუკეთდება. ყოველი მათგანი 6 თვის განმავლობაში იქნება დაკვირვების ქვეშ, რათა დადგინდეს შეუძლია თუ არა ამ მეთოდს სერიოზული უკუჩვენებები გამოიწვიოს.

მინიმალურად

მარტში ჟურნალ Science – ში სწავლულებმა გვაუწყეს, რომ მათ შეძლეს შეექმნათ ბაქტერია სინთეთიკური გენომით. მას მოაცილეს ყველა გენი, რომელიც არაა აუცილებელი ორგანიზმისათვის. ამისათვის გამოიყენეს მიკრო პლაზმა M.mysoides , რომლის თავდაპირველი გენომი შედგებოდა დაახლოებით 900 გენისაგან, რომლებიც კვალიფიცირდა როგორც აუცილებელნი ან არამნიშვნელოვანნი.

ხელმისაწვდომი ინფორამციისა და მუდმივი ექსპერიმენტების წყალობით სწავლულებმა შესძლეს განესაზღვრათ მინიმალური გენომი – გენების აუცილებელი კრებული, ბაქტერიისათვის სასიცოცხლოდ აუცილებელი. რეზულტატში მიღებულ იქნა ბაქტერიის ახალი შტამი – Jcvi-syn 3.0 წინამორბედთან შედარებით ორჯერ შემცირებული გენომით. ის კოდირებს სულ 437 გენს.

გადავაქციოთ კვერცხად

ბიოტექნოლოგიის კიდევ ერთი მიღწევა დაკავშირებულია თაგვებისაგან მიღებულ ჩხიროვან უჯრედებთან. იაპონელმა სწავლულებმა კიუსიუს უნივერსიტეტიდან ფუკუოკოში პირველად მიაღწიეს მათ ტრანსფორმაციას კვერცხუჯრედში (ოიციტები). მათ ფაქტიურად ჩხირული უჯრედიდან მიიღეს მრავალუჯრედიანი ცოცხალი ორგანიზმი.

ოიციტი განეკუთვნება უჯრედებს, რომლებსაც გააჩნია ტოტიპოტენტომია – დაყოფისა და ნებისმიერი სხვა ორგანიზმის უჯრედად გარდაქმნის უნარი.  სწავლულებმა განახორციელეს მიღებული ოიციტების ექსტრაკორპორალური განაყოფიერება. უჯრედები შემდგომში გადაჰქონდათ სუროგატი ძუების სხეულში, სადაც ვითარდებოდნენ ჯანმრთელ ნაშიერებად. ლაბორატორიული მეთოდით დაბადებული თაგვები ვითარდებოდნენ ნორმალურად და შეეძლოთ ეშვათ ჯანმრთელი მღრღნელები. ამას გარდა, ემბრიონალური ჩხირული უჯრედები შესაძლებელი იყო კვლავ მიგვეღო კვერცხუჯრედიდან, რომლებიც მიღებული იქნენ კულტურაში და განაყოფიერებულნი მენზურაში.

ცბიერი სათლი

NASA – ს ინჟინრებმა სენსაციურად დაადასტურეს Em Drive ძრავის მუშაუნარიანობა, რაც ფიზიკის კანონებს არღვევს. სტატიამ გაიარა ექსპერტთა რეცენზირება და გამოქვეყნებულ იქნა ჟურნალ Journal of Propulsion and Power. სტატიაში ნათქვამია, რომ Em Drive – ს ვაკუუმში შეუძლია განავითაროს გაწევა 1.2 მილინიუტონი კილოვატზე. რეცენზეტებმა ვერ შესძლეს ხინჯის გამონახვა კონსტრუქციაში, ხოლო ავტორებმა – ენახათ უკუძალა, რომელიც მოწყობილობის რეაქციულ გამწევ ძალას პასუხობს. ანუ ძრავი გადაადგილდება, მაგრამ არაფერს არ გამოჰყოფს უკუძალას თხოულობს იმპულსვის შენახვის კანონი, რომელიც ამ შემთხვევაში არ გვაქვს.

ცეცხლზე ნავთს ასხავს ჩინელი სწავლულების განცხადება იმის თაობაზე, რომ მათ წარმატებით გამოსცადეს EM Drive – ი კოსმოსურ ლაბორატორია “ტიანგუნ – 2 ს” ბორტზე და ეხლა განზრახული აქვთ მისი გამოყენება ორბიტულ თანამგზავრებზე. მიუხედავად ამისა ბევრი სპეციალისტი განწყობილია სკეპტიკურად და მიაჩნია, რომ სტატიის ავტორებს გამოთვლების დროს გამორჩათ, რომელიმე დამატებითი ფაქტორების გავლენა.

 

SHARE