برترین دستاوردهای علم و فناوری سال ۲۰۲۳ از دیدگاه مجله علوم
بزرگترین یافته های علم و فناوری سال ۲۰۲۳ از نگاه مجله ساینس
سال ۲۰۲۳ با توجه به پیشرفت های چششویری که در حوزه علم و فناوری داشته است، به عنوان یکی از بزرگترین سالها در تاریخ علم و فناوری شناخته شده است. مجله ساینس به عنوان یکی از معتبرترین منابع علمی جهان، توانسته است بهترین یافتههای این سال را شناسایی و معرفی کند. در این سال، پژوهشهای مهمی در حوزههای مختلف علمی انجام شده است که به تغییرات چششویری در جهان علم و فناوری منجر شده است.
از جمله یافته های برجسته این سال توانایی ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی توسط یک تیم محقق به نام هایدی جانسون در دانشگاه MIT می باشد که به عنوان یکی از انقلابی ترین پیشرفت های تکنولوژی در دهه اخیر شناخته شده است. همچنین جایگزینی خودروهای بنزینی با خودروهای برقی و توانایی استفاده از خورشید به عنوان منبع اصلی انرژی در خانه ها نیز از دیگر یافته های منحصر به فرد این سال می باشد که موجب تحولات مهمی در صنعت انرژی و زیست محیطی شده است.
با توجه به اینکه پژوهش های علمی و فناوری به سرعت در حال پیشرفت هستند، انتظار می رود که سال ۲۰۲۳ نیز با دستاوردهای بزرگتری در این زمینه رو به رو شود.
۲۰ دی ۱۴۰۲ ساعت ۱۹:۴۰
مجله معتبر ساینس به رسم هر ساله خود، بزرگترین دستاوردهای دنیای علم و تکنولوژی در سال ۲۰۲۳ را معرفی کرده که در ادامه به این یافته های مهم میپردازیم.
سال ۲۰۲۳ را میتوان اوج شکوفایی هوش مصنوعی و پیشرفت در حوزههای مهم تکنولوژی دانست. دانشمندان ثابت کردند که در سالهای آتی هوش مصنوعی جایگزین انسان در انجام بسیاری از امور خواهد شد و نقش پررنگ تری به خود خواهد گرفت. علم روز به روز در حال تکامل است و پژوهشگران تلاش خود را در راستای توسعه آن میکنند.
بزرگترین یافته های علم و فناوری ۲۰۲۳
در سال میلادی قبلی (۲۰۲۳) دستاوردهای بزرگ و شگرفی در حوزههای متنوعی حاصل شده و بشریت یک گام رو به جلو برداشته است. در مطلب پیش رو قصد داریم با چند دستاورد مهم و بزرگ محققان آشنا شویم و آنها را در صفحهای از تاریخ ثبت کنیم تا با پایان سال ۲۰۲۴ میلادی به مقایسهای دقیق بپردازیم. با بزرگترین یافته های علم و فناوری ۲۰۲۳ آشنا شوید.
۱٫ سقوط توییتر و ظهور ایکس
توییتر تا زمانی که تحت سیطره و کنترل جک دورسی بود، به عنوان یک پلتفرم هیجان انگیز و کاربردی برای کاربران به شمار میرفت و میزان رضایت از آن بالا بود. درست حوالی اکتبر سال ۲۰۲۲ بود که ماسک توییتر را خریداری کرده بود و با یک سینک به دفتر مرکزی این شرکت رفت.
اقدام ایلان ماسک، کارآفرین بزرگ دنیا و مالک شرکتهای اسپیس ایکس و تسلا نوعی تهدید برای کارمندان بود که البته با چاشنی شوخی همراه شده بود. بعد از آن نام توییتر به ایکس تغییر یافت و اوضاع نسبت به آنچه پیش تر دیده بودیم، متفاوت شد. پیش از تغییرات عمیق ماسک، دانشمندان و صاحب نظران این شبکه اجتماعی را مکانی برای انتشار یافتهها و گفتگو در مورد مسائل مهم میدانستند و بعد از تغییر مالکیت، احساس نارضایتی داشتند.
یکی از مهمترین مشکلاتی که توییتر با آن درگیر بود، نفرت پراکنی و انتشار اطلاعات نادرست بود و با مدیریت ماسک این مشکل بیشتر شد. به همین خاطر بسیاری از پژوهشگران و محققان از این پلتفرم برای همیشه کوچ اجباری کردند. طی یک نظرسنجی که به تازگی انجام شده، ۷ درصد از جامعه علمی توییتر را حذف کردهاند که خبر بدی برای ماسک به حساب میآید.
به هر حال ماسک بعد از ماجرای انتشار اطلاعات نادرست، پستی در صفحه خود منتشر کرد و توانست بسیاری از پژوهشگران را راضی کند از شیوهای که او در پیش گرفته تبعیت کنند. برخی از دانشمندان اقدام به ایجاد گروههایی در ماستودون، بلواسکای و تردز کرده و به کلی جوامع علمی آنلاین دچار فروپاشی شدهاند.
علاوه بر این شبکه اجتماعی ایکس دسترسی دانشمندان به دادههای خود را محدود و پولی کرد و رابط برنامه نویسی رایگان خود را به کلی خاموش کرد. با این حرکت چندین پروژه و پژوهش علمی به حالت معلق درآمد و در خوشبینانه ترین حالت به پلتفرمهای دیگر منتقل شدند. توییتر سخاوتمندانه تر از آن چیزی بود که الان میبینیم.
دانشمندان و محققان یک امیدواری پیش روی خود دارند که قانون خدمات دیجیتال اتحادیه اروپا برای سال ۲۰۲۴ میلادی است. این قانون پلتفرمهایی نظیر ایکس را ملزم میکند به پژوهشگران حق دسترسی مستقل به دادهها را بدهند. پیش از این عدهای درخواست خود را ثبت کردهاند اما مشخص نیست این ایده تا چه اندازه مفید خواهد بود.
۲٫ ماجرای ابررسانای کریستال آبی
اوایل سال ۲۰۲۳ میلادی بود که گروهی از پژوهشگران خبره به سرپرستی فیزیکدان دانشگاه راچستر، رانگا دیاس، اعلام کردند که موفق به کشف ترکیبی جالبی به نام کریستال آبی شدهاند. گر چه سال گذشته با این ادعا آغاز شد اما شوربختانه پایان آن به شکست انجامید و تمام نقشههای این گروه تحقیقاتی نقش بر آب شد.
به گفته دانشمندان وقتی ترکیب فوق تحت فشار متوسط قرار میگیرد به رنگ قرمز در میآید و از خود ویژگی به نمایش میگذارد که محققان مدتها است دنبال آن هستند. به عبارت دیگر رانگا دیاس و تیم تحقیقاتیاش موفق به کشف الکتریسیتهای شدند که بدون مقاومت در دمای اتاق هدایت میشود.
متاسفانه پس از مدتی از گروه یازده نفری تحقیقات راجع به کریستال آبی، هشت نفر آنها خواستار بازگشت پروژه و ترک آن شدند و دیاس نظر موافق یا مخالف خودش را اعلام نکرد.
موضوع کلی این تحقیق پیرامون ابررساناها است که به طور وسیعی در اسکنرهای ام آر آی، تجهیزات الکترونیکی تخصصی و شتاب دهندههای ذرات به کار میروند. اغلب ابررساناها تنها در دماهای فوق سرد کار میکنند و به همین خاطر نیاز به تجهیزاتی گران قیمت برای خنک کردن دارند.
حال ابررساناهای دمای اتاق قادر به انتقال نیروی الکتریکی و متحول کردن آن هستند و میتوانند از خرج شدن میلیاردها دلار و همچنین انتشار گازهای گلخانهای جلوگیری کنند. دیاس و گروهش نه تنها با عقب نشینی که کردند شکست خوردند بلکه در حوزههای دیگری هم طعم شکست را چشیدند.
یکی از نشریههای معتبر در سال گذشته به اتهام ساختن دادههای ظاهری، مقاله ۲۰۲۱ دیاس را پس گرفت و ضربه مهلکی به این محقق زد. علاوه بر این اخباری مبنی بر سرقت اطلاعات و استفاده از دادهها در تز دکتری دیاس در سال ۲۰۱۳ منتشر شد که دامنه آن به سالهای آتی نیز بسط یافت. با این حال رانگا دیاس تمامی اتهاماتی که به او زده شده را رد کرده است.
ماه اوت سال ۲۰۲۳ هم یک گروه تحقیقاتی از کرده جنوبی ادعا کردند ابررسانایی در دمای اتاق پیدا کردهاند اما دیری نپایید که کاربران و دانشمندان بدبین با دیده شک و تردید به آن نگریستند و واکنش شدیدی به آنها نشان دادند. با این همه مشخص نیست رویای ابررسانا به حقیقت میپیوندد یا خیر!
۳٫ اختلاف بر سر علت یابی کووید ۱۹
از روزی که کرونا گسترش یافت و کشورهای زیادی را درگیر کرد و قربانیهای زیادی گرفت، موجی از بدبینی و شک بین دانشمندان به راه افتاد. علت پاندمی کویید ۱۹ با این گمانه زنی آغاز شد که این ویروس از آزمایشگاهی دولتی در ووهان چین به بیرون نشت پیدا کرده و سپس به سایر شهرها و کشورها رسیده است.
علاوه بر این برخی با استناد به شواهد و قرائن خود معتقدند که علت همه گیری کرونا، خرید و فروش حیوانات آلوده به این ویروس در بازارچههای محلی بوده است. دولت چین نه تنها اجازه بررسی بازار ووهان را نداده بلکه اجازه بررسی و ارزیابی مستقل آزمایشگاه دولتیاش را صادر نکرده است.
سال گذشته میلادی گروهی از پژوهشگران غیرچینی با جمع آوری نمونههای محیطی موفق به توالی یابی ژنتیکی شدند. (این جمع آوری را محققان چینی در بدو همه گیری انجام داده بودند) به اعتقاد دانشمندان توالیها با حضور حیوانات آلوده در بازار مطابقت و سازگاری دارند. تیم محققان چینی که به جمع آوری نمونهها مشغول بودند در ابتدا وجود حیوانات را تأیید نکردند و بعد هم با نتیجه به دست آمده مخالفت کردند.
با این همه ۹ نهاد اطلاعاتی فدرال آمریکا برای اینکه توضیح مشخصی راجع به منشأ این بیماری همه گیر ارائه دهند تلاشهای زیادی انجام دادند اما نتایج به دست آمده آنها وضوح بسیار پایینی دارد. اغلب این نهادها بر این باورند که سرایت طبیعی باعث پاندمی کویید ۱۹ شده است حال آنکه در این رابطه اطمینان کمی وجود دارد.
در کنگره آمریکا جمهوری خواهان جلسات استماع تندی برگزار کردند و در آن مقامات بهداشتی این کشور متهم به پنهان کاری در رابطه با نشت ویروس از آزمایشگاه ووهان به منظور دریافت بودجه از آمریکا شدند. هیچ مدرک و شاهد محکمی پیدا نشد. در حال حاضر دانشمندان برای تحقیق روی ویروسهای عفونی ترس از حوادث آزمایشگاهی دارند که مبادا مثل چین و پاندمی کرونا شود.
۴٫ پروژههای قطب جنوب
ایالات متحده آمریکا موافق سرسخت انجام تحقیقات در قاره یخ زده و منجمد قطب جنوب است و تلاشهای زیادی در راستای پیشرفت پروژههای آنجا میکند. متاسفانه اجرای پروژههای این نقطه از کره زمین همراه یا یکسری از مشکلات است که یکی از مهمترین آنها آزار جنسی زنانی است که آنجا کار میکنند.
مدیریت اجرایی پروژه قطب جنوب، بنیاد ملی علوم آمریکا است و وقتی با گزارش آزار جنسی فراگیر در سال ۲۰۲۲ مواجه شد، باید به سوالات مهم قانونگذاران پاسخ میداد. یکی از پیمان کاران خارجی که گزارش موثقی دارد اعلام کرده ۷۲ درصد از زنانی که طی سالهای اخیر در قطب جنوب کار کرده بودند مورد آزار جنسی قرار گرفته و با این قضیه مشکل داشتهاند.
به همین خاطر است که نیم بیشتری از پروژههای برنامه ریزی شده برای سالهای ۲۰۲۳-۲۰۲۴ لغو شده یا شدت آنها کاهش یافتهاند. محققان قطب جنوب با شنیدن این اخبار حیرت زده شدهاند. حال استدلال و دفاعیه مقامات بنیاد علوم آمریکا مقصر اصلی این اتفاقات را پاندمی کرونا میدانند و به تعویق افتادن پروژه نوسازی ۵۰۰ میلیون دلاری ایستگاه مک موردو اشاره میکنند.
از دیگر چالشهای اجرای پروژه در قطب جنوب میتوان به تهیه و تولید یک یخ شکن قدرتمندتر و جدیدتر اشاره کرد که منجر به افزایش هزینههای دولت آمریکا خواهد شد. قرار است این یخ شکن قوی جایگزین یک کشتی قدیمی شود. چالش بعدی تمام شدن مدت قرارداد آمریکا با کشتی دومی است که به منظور سفرهای دریایی از آن استفاده میشده است.
قطب جنوب آمریکا اهمیت بسیار زیادی برای دولت دارد چرا که هشدارهای اولیهای که از این مکان دریافت میشود از تغییرات آب و هوایی روی کره زمین اطلاع میدهد. دانشمندان اعتقاد دارند مجموعه چالشها و مشکلات قطب جنوب میتواند میزان نظارت آنها را روی پروژهها کاهش دهد. همچنین این نگرانی وجود دارد که محققان تازه کار به سمت شغلهای آیندهدار دیگر بروند و پیشرفت کار متوقف شود.
۵٫ رایانش اگزامقیاس
گفته شده که چین فناوری رایانش اگزامقیاس را سالها پیش در اختیار داشته و از آن استفاده میکرده اما جزئیاتی از سخت افزار آن منتشر نکرده است. به هر حال در سال ۲۰۲۳ میلادی و پس از یک دهه تلاش گسترده محققان، عصر رایانش اگزامقیاس فرا رسید. فرانتیر (Frontier) نام رایانهای است که به کمک دانشمندان و جوامع علمی آمده تا بتوانند چالشهای آشکار و پنهان آب و هوا تا مواد را با سرعت اگزافلاپس حل کنند.
انتشار نتایج اولیه این کامپیوتر آغاز شده و مطابق انتظار تا سال ۲۰۲۴ میلادی حدود ۶۰ تیم در فرانتیر ثبت نام میکنند. گروهی از پژوهشگران مواد از دانشگاه میشیگان به لطف پردازش سریع فرانتیر موفق به پیش بینی رفتار حداکثر ۶۰۰ هزار الکترون در یک ماده شدند. تا قبل از این تنها ۱۰۰۰ الکترون قابل پیش بینی بود.
علاوه بر این فرانتیر افسانهای به دانشمندان کمک کرد تا بتوانند به شبیه سازی نحوه شکل گیری و پیشروی عیبهای آلیاژ منیزیم بپردازند. پیشرفتهای رایانش اگزامقیاس میتواند باعث توسعه و گسترش مواد فوق سبکی شود که بعدا در ساخت خودرو و هواپیماهای کم مصرف مورد استفاده قرار بگیرد.
محققان آزمایشگاه ملی سندیا و آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور با استفاده از رایانش اگزامقیاس فرانتیر موفق به تقویت وضوح و کیفیت مدل اولیه آب و هوای جهان شدند. چنین پیشرفت و توسعهای میتواند به پیش بینی تغییرات آب و هوایی کمک کند و باعث بهبود آن شود.
به کارگیری روش اگزامقیاس تازه آغاز شده و همچون کودکی نوپا نیازمند تکامل است. در حال حاضر یک دستگاه اگزامقیاس در آزمایشگاه ملی آرگون در حال آماده سازی است تا در دسترس کاربران قرار بگیرد. امکان دارد تا پایان سال جاری یا اوایل سال آینده میلادی کشور آلمان و آمریکا ابررایانههای اگزامقیاس را به صورت آنلاین در اختیار عموم بگذارند.
۶٫ افزایش حقوق محققان
یکی از اخبار ناگوار دنیای علم و فناوری، پایین بودن دستمزدها و حقوق دانشجویان تحصیلات تکمیلی و پسادکتری است. درآمد کم و شرایط کاری سخت و بد منجر به شکایت و نارضایتی اغلب آنها شده به حدی که سال ۲۰۲۳ را میتوان سال سرخوردگی آنها دانست. دانشمندان تازه کار طی یک اتحاد زیبا تصمیم گرفتند تغییراتی در این رویه ایجاد کنند.
اعتصاب یکی از بهترین راهکارها برای حل مشکل پایین بودن دستمزد بود؛ به همین خاطر زمستان سال گذشته حدود ۴۸ هزار کارمند دانشگاهی که در دانشگاه کالیفرنیا مشغول بودند، دست به اعتصابی بزرگ در تاریخ این کشور زدند. این اقدام هشوانی باعث افزایش حقوق محققان تازه کار شد.
بعد از کالیفرنیا نوبت به کارکنان دانشگاهی کانادا رسید که در یک اعتراض یک روزه خواستار افزایش دستمزد شدند. گروهی از دانشجویان تحصیلات تکمیلی و پسادکتری نیز در آلمان کمپینی در راستای افزایش حقوق تشکیل دادند. ایجاد تشکلها و اتحادیهها و اجرای اعتصاب در آمریکا، دانشگاهها را مجبور به پذیرش افزایش حقوق و در نظر گرفتن مزایای دیگری نظیر کمک هزینههای مراقبت از کودک و بهبود سیاستهای آزار و اذیت در محل کار کرده است.
به گفته یکی از اعضای هیئت اجرایی اتحادیه افزایش حقوق و دستمزد، ما این کار را هم برای خودمان و هم برای مردمی انجام میدهیم که بعد از ما خواهند آمد. ما باید شرایط بهتری را برای نسل آینده دانشمندان فراهم کنیم. دانشمندان اول از همه روی دانشگاهها فشار آوردند تا به تغییرات مدنظرشان برسند.
تحقیقات نشان میدهد که دانشجویان تحصیلات تکمیلی بعد از اینکه فارغ از تحصیل میشوند به سمت مشاغل صنعتی پردرآمد میروند و همین موضوع باعث شده استادان طی سالهای اخیر برای پر کردن موقعیتهای خالی پسادکتری تلاش کنند. مدیران ارشد دانشگاهها با اعمال یکسری تغییرات موافق هستند اما به اعتقاد آنها فشار بیش از حد روی بودجه عواقب پسینی به همراه دارد.
۷٫ ادغام سیاه چالههای غول پیکر
یکی از رازآلودترین پدیدههای جهان خلقت، سیاه چالهها هستند که تا به امروز اطلاعات ناقصی از آنها میدانیم. جالب تر از سیاهچالههای عادی، نمونههای غول پیکر یا کلان جرم آنها هستند که گاها در یکدیگر ادغام میشوند. سال ۲۰۲۳ همراه با کشف نشانههایی از یک غرش کیهانی ضعیف بود که دانشمندان را برای مدتها سرگرم خود کرده بود.
اخترشناسان پس از جستجوهای فراوان بالاخره در سال گذشته میلادی متوجه شدند صدای ساطع شده در کیهان لایتناهی از سیاه چالههای کلان جرمی است که در جفتهای مداری خود به دور یکدیگر در گردش هستند. دانشمندان تا زمانی که اطلاعات تکمیلی و یقینی راجع به مشاهدات خود پیدا نکنند، نام آن را کشف نمیگذارند.
جالب است بدانید که یافتههای کنونی از چنین اجرام چگال و غول پیکری در کیهان پشتوانه قدرتمندی برای وجود دو هیولای کلان جرم و یک نمایش قوی از روشی هستند که میتوان به کمک آنها سیگنالهای منقطع از ستارههای دور را برای تخشیص امواج گرانشی به کار برد.
در قلب برخی کهکشانها سیاهچالههای کلان جرمی وجود دارد که وزن هر یک از آنها میلیونها یا شاید هم میلیاردها برابر خورشید منظومه ما است. هنگامی که کهکشانها با یکدیگر برخورد کرده و ادغام میشوند، سیاه چالههای مرکزی آنها در یک مدار فشرده سازی شده قفل خواهند شد.
دانشمندان هنوز قادر به تماشای مرگ سیاه چالهها نشدهاند و فناوریهای زمینی نتوانسته به این مهم دست یابد اما وقتی این پدیدههای نسبتاً ناشناخته در فاصله چند سال نوری از یکدیگر قرار میگیرند، حرکت دایره وار آنها امواج گرانشی آهسته اما قدرتمندی منتشر میکند.
در سال ۲۰۱۵ میلادی بود که اخترشناسان سعی کردند به کمک رصدخانه امواج گرانشی تداخل سنج لیزری برای اولین مرتبه، امواج گرانشی که از ادغام دو سیاه چاله منتشر شده بود را شناسایی کنند که موفق عمل کردند اما امکان ثبت مشاهدات وجود نداشت. گر چه رصدخانه فوق توانست مسافت طی شده توسط پرتوهای لیزری را در لولههای چهار کیلومتری خالی اندازه گیری کند اما موفق به گیر انداختن این امواج چندساله نشد چرا که نیاز به شبکه بزرگتری برای این کار بود.
به همین خاطر بود که ستاره شناسان تصمیم گرفتند از روی تپ اخترها به نتیجه برسند. (تپ اختر ستاره سوختهای است که در ثانیه حدود صدبار یا بیشتر میچرخد و ذرات ساطع کننده امواج رادیویی را پرتاب میکند) گاهی تپ اخترها همچون یک فانوس دریایی از کنار سیاره ما عبور میکنند و تلسکوپها موفق به ثبت پالسهای آنها میشوند.
طی بیست سال گذشته، اخترشناسان موفق به ثبت چند تپ اختر شده و انحرافات کوچک در ضرباهنگ آنها را زیر نظر گرفتهاند. نتایج نشان داده که موج گرانشی گذرا فضای بین تپ اختر و زمین را فشرده یا کشیده میکند و وقتی پالسها از راه میرسند، به صورت نامحسوس جا به جایی انجام میشود.
در سال گذشته گروههای مختلفی از پژوهشگران از کشورهای سراسر دنیا که به بررسی و رصد تپ اخترها مشغول بودند اعلام کردند که پس از یک و نیم دهه رصد دقیق به قدری نویز دادهها کم شده که میتوان از ازدحام دادهها ترکیبی از سیاه چالههای کلان جرم را مشاهده کرد. هم اکنون گروههای بیشتری مشغول بررسی تپ اخترها هستند تا بتوانند از رهگذر فعالیت آنها به ترسیم کهکشانهایی بپردازند که در مرکز آنها سیاه چالهها در حال رقصیدن هستند.
۸٫ بررسی تاریخچه حضور مردم در قاره آمریکا
شاید واقعا مشخص نیست که انسانها از چه زمانی وارد قاره آمریکا شدند! این امکان وجود دارد که داستان مردمان این قاره فصل اول جدیدی پیدا کرده باشد که در صورت صحت این موضوع باید داستان را یک مرتبه دیگر از اول خواند. پژوهشگران تاریخ در سال ۲۰۲۳ میلادی به کشفیاتی رسیدند که نشان میدهد داستان به ۵۰۰۰ سال پیش باز میگردد.
یکسری تحقیقات انجام شده در گذشته نشان میداد که امکان حضور مردم در قاره آمریکا زودتر از آنچه هم اکنون تصور میشود، وجود دارد. باستان شناسان از روی سنگهای پوسته پوسته شده و استخوانهای حیوانات سوخته که در جنوب شیلی یافت شده به این نتیجه رسیدند که قدمت حیات انسانی در این قاره به ۱۸۵۰۰ سال پیش باز میگردد. همچنین در کشور مکزیک یکسری ابزار سنگی کشف شده که سن آنها به ۲۶ هزار سال قبل میرسد. البته هیچ یک از این تحقیقات به اثبات دقیق فعالیتهای انسانی در قاره آمریکا دامن نزدند.
سه سال پیش بود که محققان پارک ملی وایت سندز واقع در نیومکزیکو، موفق به کشفی بالقوه شدند که میتوانست همه چیز را تغییر دهد. شواهد آنها نشان میداد که در یکی از سواحل گل آلود دریاچهای باستانی رد پای انسان مشاهده کردهاند و این موضوع را غیرقابل انکار میدانستند. آنها بر اساس دانههای یک گیاه آبزی که اطراف رد پاها پیدا شده بود و به کمک رادیو کربن سعی کردند قدمت آن را اندازه گیری کنند اما یک مشکل وجود داشت؛ دانهها میتوانستند کربن باستانی را از رسوبات محلول در آب دریاچه جذب کنند و بدین ترتیب سن اندازه گیری شده را افزایش دهند.
به همین دلیل پژوهشگران پارک ملی وایت سندز به دانههای کف دریاچه بسنده نکرده و گرده گیاهان موجود در خشکی را با رد پاها مطابقت دادند و سپس به بررسی دوباره پرداختند. نتیجه قطعی و تازه بود و با اعدادی که اعلام شده بود مطابقت داشت. اگر واقعا این قضیه حقیقت داشته باشد و تاریخها راست باشند، به این معنی است که انسانها قبل از تشکیل صفحات یخی به قاره آمریکا کوچ کردهاند.
با انتشار نتایج جدید محققان، عدهای بدبین به راه آمده و قانع شدند اما برخی همچنان سعی میکنند ان قلت بیاورند و میگویند شاید باد رسوبات را روی ردپاها گذاشته و سن آنها را قدیمی تر از آنچه واقعا است، نشان میدهد. به هر حال برای اینکه اطمینان از نتایج به دست آمده بیشتر شود، همه منتظر هستند گروه وایت سندز یک آتش دان یا ابزار سنگی قدیمی در آنجا پیدا کنند.
۹٫ درمانی برای بیماری فراموشی
یکی از بیماریهایی که با رسیدن به پیری و کهنسالی گریبان گیر افراد میشود، آلزایمر یا همان فراموشی است. در حال حاضر مطابق آمار رسمی حدود ده میلیون و بیشتر مبتلا به این بیماری در سراسر جهان وجود دارند و متاسفانه تا پیش از ۲۰۲۳ درمانی قطعی برای آن کشف نشده بود.
دانشمندان آمریکایی سال گذشته میلادی را با خبری خوش برای مبتلایان به آلزایمر به پایان رساندند. داروی تولیدشده میتواند با زیست شناسی زمینهای بیماری مقابله کند و زوال شناختی آن را کاهش دهد. (توجه کنید که کاهش دهد نه اینکه از بین ببرد!) همان طور که ملاحظه میکنید دو روش پیدا شده برای مبارزه با فراموشی درمان قطعی نیستند و حتی ممکن است خطرات جدی داشته باشند اما امیدی برای بیماران مبتلا خواهند بود.
افرادی که مبتلا به بیماری فراموشی یا آلزایمر هستند در مغز خود تودههای پروتئینی به نام آمیلوئید بتا دارند که ممکن است حذف آنها به بیماران کمک کند. (مسئلهای مورد مناقشه بین دانشمندان) محققان با مبنا قرار دادن این موضوع سعی کردند درمانهای موثری ایجاد کنند اما هشوی شکست خوردند تا اینکه درمان جدید سال ۲۰۲۳ موفق به گرفتن نتیجه شد. در کارآزمایی بالینی مشخص شده که ۲۷ درصد زوال شناختی بیماران کاهش یافته است.
با انتشار نتایج، مقامات آمریکایی و ژاپنی متقاعد شدند که این شیوه درمان جواب میدهد. همچنین طی یک کارآزمایی دیگر آنتی بادی دیگری به نام دونانماب به بیماران تزریق شد و توانست تا ۳۵ درصد زوال شناختی مبتلایان به آلزایمر را کاهش دهد. گر چه این خبر خوشحال کننده و مسرت بخش است اما باید به یک عارضه جانبی جدی این درمان اشاره کرد!
ممکن است درمان زوال شناختی باعث تورم مغز و خونریزی مغزی شود که در برخی موارد نادر کشنده است. البته بیشتر افرادی در معرض این عارضه هستند که ژن آنها مستعد ابتلا به آلزایمر است. همچنین آن دسته از بیمارانی که به مصرف داروهای ضد لخته شدن خون مشغول هستند بیشتر در معرض خطر هستند.
گر چه درمان فراموشی مبتنی بر آمیلوئید نتیجه داده و ثمربخش است اما دانشمندان این حوزه هنوز در آغاز راه هستند و امیدوارند که بتوانند سال آینده مزایای درمان را به حداکثر برسانند و عوارض جانبی را تا حد ممکن کنترل کنند.
۱۰٫ مقابله با مالاریا
مالاریا سالانه قربانیان زیادی از بین کودکان میگیرد و عامل کشنده و خطرناکی محسوب میشود. خوشبختانه در سال ۲۰۲۳ واکسن موثری برای مالاریا ساخته شد و امیدها برای کاهش مرگ و میرهای ناشی از آن را افزایش داد. موسکیریکس نخستین واکسن مالاریا در جهان است که طبق آمارهای رسمی میزان مرگ و میر خردسالان را به طور قابل توجهی کاهش داده است.
بیشترین قربانیان مالاریا در جهان، کودکان هستند و این عامل کشنده فقط در آفریقا ۴۷۰ هزار جان بی گناه را در سال میگیرد. سال گذشته سازمان جهانی بهداشت از دومین واکسن مالاریا به نام آر ۲۱ ماتریکس ام رونمایی کرد. شباهتهای زیادی بین این دو واکسن وجود دارد و تفاوت آنها در هزینه کمتر واکسن دومی و تولید انبوه آن است. با فراوانی آر ۲۱ ماتریکس ام سالانه از مرگ دهها هزار کودک جلوگیری خواهد شد.
البته شواهد و قرائن نشان میدهند که موسکیریکس تأثیر کمتری در قیاس با ماتریکس ام دارد و اثر حفاظتی آن به زودی کاهش خواهد یافت. سال ۲۰۱۹ میلادی بود که دو میلیون نوزاد موفق به دریافت دوز واکسن موسکیریکس شدند و نتایج تا سال ۲۰۲۱ سازمان بهداشت جهانی را راضی کرد که اثربخشی و ایمنی واکسن تأیید شده است.
نتایج منتشر شده نشان میداد که واکسن مالاریا تا ۲۲ درصد باعث کاهش علائم تشدید بیماری شده و تا ۱۳ درصد مرگ و میر ناشی از آن را کاهش داده است. با بررسی شواهد میتوان به این نتیجه رسید که حتی همین واکسن ناقص هم قادر به نجات دادن کودکان در معرض مالاریا خواهد بود. تنها مشکل شرکت تولیدکننده موسکیریکس این است که تا سال ۲۰۲۵ میتواند تنها ۱۸ میلیون دوز ارائه کند که در مقابل ۴۰ میلیون کودک متولد شده ناکافی به نظر میرسد.
موجودی ناکافی واکسن مالاریا را آر ۲۱ ماتریکس ام میتواند از بین ببرد و بین عرضه و تقاضا تعادل برقرار کند. طبق ادعای شرکت سازنده، آنها میتوانند سالانه ۱۰۰ میلیون دوز واکسن با قیمت دو تا چهار دلار تولید کنند. نتایج استفاده از این واکسن در کارآزمایی بالینی نشان میدهد که حداقل در ۱۸ ماهه اول میزان اثرگذاری آن بیشتر از موسکیریکس است.
۱۱٫ هواشناسی به کمک هوش مصنوعی
پیش بینی آب و هوا نیاز به ابزارهای رایانهای و پردازشهای پیچیده دارد و درست از زمانی که پای رایانههای مدرن به میدان آمده، هواشناسی از آنها استفاده میکرده است. نخستین باری که از رایانهها برای پیش بینی وضعیت جوی و آب و هوایی استفاده شد، در خلال جنگ جهانی دوم بود.
کشورهای درگیر جنگ از رایانههای نوپا به منظور شبیه سازی تسلیحات هستهای و مسیرهای توپخانه و شبیه سازی وضعیت جوی منطقه استفاده کردند. روش کار پیش بینی آب و هوا از آن زمان تا به امروز تقریبا ثابت مانده و فقط پیچیدگیها و دقت تشخیص افزایش یافته است.
در سال ۲۰۲۳ هوش مصنوعی پیشرفتهای زیادی را تجربه کرد و یکی از حوزههایی که از هوش مصنوعی به طور فزایندهای کمک گرفت، هواشناسی بود. شرکتهایی نظیر گوگل، هواوی و انویدیا اقدام به طراحی مدلهای هوش مصنوعی برای پیش بینی آب و هوا از ده روز قبل کردند که مزایای جالبی مثل کاهش هزینههای محاسباتی و افزایش دقت داشت.
نحوه عملکرد این مدلهای هوش مصنوعی مبتنی بر یادگیری عمیق است و به جای اینکه به حل معادلات بپردازد، الگوهای ۴۰ ساله را آموخته و مطابق با آنها پیش بینی میکند که در آینده قرار است وضعیت جوی به چه صورتی باشد. به این ترتیب که وقتی هوش مصنوعی آموزش دید، به جای اینکه ساعتها روی یک مدل پیش بینی کار کند تنها در یک دقیقه پیش بینی را منتشر خواهد کرد.
نخستین مرکزی که موفق به استفاده از هوش مصنوعی برای پیش بینی آب و هوا شده، مرکز پیش بینیهای هوای میان برد اروپا است. آژانسهای دیگری که کارشان این است در تلاش برای رسیدن به این فناوری مفید و سودمند هستند. امید محققان این است که هوش مصنوعی بتواند هر چه سریعتر مشاهدات مستقیم خود را از طریق سنسورها شروع کند و صرفا به دادههای از پیش داده شده به آنها تغذیه نکند.
با اینکه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین به کمک هواشناسی آمده اما دانشمندان انتظار ندارند این تکنولوژی بتواند جایگاه پیش بینیهای عددی را بگیرد چرا که مدلهای اقلیمی بر همان پارادایم حل معادله تکیه میکنند. مشکل اینجاست که ممکن است این مدلها طوری باشند که در آینده تکرار نشوند!
۱۲٫ هیدروژن طبیعی
یکی از مخترعان آمریکایی در سال ۱۸۵۹ میلادی ۲۰ متر لوله چدنی را زیر زمین تیتوسویل ایالت پنسیلوانیا فرو برد و با چاه نفت رو به رو شد. بعد از این اکتشاف، آمریکا شاهد هجوم گسترده برای استخراج بود تا اینکه در سال ۲۰۲۳ میلادی محققان موفق به شکار هیدروژن طبیعی شدند. گاز هیدروژن کشف شده برای آب و هوا مفید است و برخلاف نفت باعث آلودگی هوا نمیشود.
یکی دیگر از مکانهایی که احتمالا زادگاه این گاز خواهد بود، بوراکبوگو در مالی است. حدود ۱۲ سال پیش بود که مهندسان موفق شدند چاه سرپوشیدهای را پیدا کنند که با سیمان مسدود شده بود. یک نخ سیگار باعث انفجار این چاه شد و گازهایی از آن به بیرون نشت کرد که ۹۸ درصد آنها هیدروژن بود.
این کشف ناگهانی تبدیل به منبع الهامی شد برای کاوشگران هیدروژن و خوشبختانه جز قطب جنوب تا به امروز در سایر قارهها علامتهایی از ذخایر قابل توجه هیدروژن یافتهاند. سرمایه گذاران خطرپذیر سعی میکنند روی استارتاپهایی سرمایه گذاری کنند که شانس بیشتری برای کشف دارند. برای مثال سازمان زمین شناسی آمریکا طی سال گذشته با کمک شرکتهای شورون، بریتیش پترولیوم و مرکز تحقیقات پیشرفته انرژی آمریکا نزدیک به ۲۰ میلیون دلار سرمایه گذاری کردند تا اکتشافات حوزه هیدروژن طبیعی آغاز گردد.
البته مشخص نیست که آیا سیاره ما هیدروژن را در دل خود نگه میدارد یا خیر و این موضوع دانش زمین شناسی محققان را به چالش میکشد. همانطور که میدانیم هیدروژن ترکیبات غنی دارد و دانشمندان تصور میکردند میکروبها این منبع انرژی را در پوسته زمین میخورند یا نهایتا آنها تبدیل به ترکیبات دیگر میشوند.
از آنجایی که هیدروژن طبیعی در مکانهای بسیاری کشف شده این تصور را به وجود آورده که از هسته زمین بیرون میآید ولی پژوهشگران معتقدند هیدروژن وقتی ایجاد میشود که آب با مواد معدنی سرشار از آهن در دما و فشار بالا واکنش نشان میدهند. یک تحقیق غیررسمی گزارش میدهد که زمین میزبان یک تریلیون تن هیدروژن است که این اندازه میتواند برای هزاران سال نیاز به کود و سوخت بشریت را تأمین نماید.
۱۳٫ پمپاژ کربن
قلب تپنده اقیانوسهای کره زمین، اقیانوس منجمد جنوبی است. در برخی از مناطق دورافتاده و مهجور قطب جنوب، آبهای شور به بستر اقیانوسها میریزند و وقتی آب در حال پیشروی به سمت پایین است، گرما، اکسیژن و دی اکسید کربن را از جو بیرون میکشد و جایی در شمال آرام میگیرند.
مراحل فوق در اتصال تمامی اقیانوسهای کره زمین نقش دارند و یکسان هستند. (به همین دلیل است که یک سوم از کربن سالانه بشر از طریق اقیانوسها جذب میشود) فزونی یا کاهش پمپاژ کربن توسط اقیانوسها منجر به تغییرات آب و هوایی در سطح جهانی میشود.
متاسفانه طی سال گذشته چندین پژوهش مهم اعلام کردند که وضعیت پمپاژ کربن بحرانی است و شرایط نگران کنندهای دارد. این مسئله زمانی شدت رفت و بغرنج شد که کاوشگرهای رباتیک دیپ آرگو تا فاصله ۴ کیلومتری پیش رفتند. پژوهشگران متوجه شدند که آبهای پایین دست قطب جنوب در حال گرم شدن هستند و حجم آنها کم میشود. (این دو نشانه یعنی اینکه جریان در حال کند شدن است.)
ماجرا وقتی جدی تر شد که محققان اندازه گیریهای پراکندهای از اقیانوسها داشتند و سپس سلسله یافتههای خود را در مدل رایانهای آب و هوا وارد کردند و متوجه شدند که جریان آب و هوایی از دهه ۱۹۷۰ تا به امروز قریب به ۲۰ درصد کاهش یافته است. پس از آن دانشمندان استرالیایی از اندازه گیریهای کشتیها و شناورها مجددا استفاده کردند تا ثابت کنند که از سال ۱۹۹۲ میلادی تا ۲۰۱۷ جریان آب حدود ۳۰ درصد کاهش داشته است.
مطابق با دادههای تازه به دست آمده، تهدیدی که فکر میکردیم از ما دور است، نزدیک تر از هر زمانی به ما شده. آیا بشر باعث هدایت این جریان شده؟ کندی جریان آب چطور روی آب و هوا تأثیر میگذارد؟ اینها سوالاتی است که پاسخ آنها به زودی مشخص خواهد شد.
۱۴٫ درمان چاقی
یکی از بحرانهای حوزه بهداشت عمومی که کشورهای زیادی از جمله آمریکا و اروپا را درگیر خود کرده، چاقی است. آمارها نشان میدهند که در آمریکا قریب به ۷۰ درصد افراد جامعه اضافه وزن دارند و ۵۰ الی ۶۰ درصد اروپاییها چاق به حساب میآیند. اگر فکری به حال چاقی نکنید، خطرات جدی مثل دیابت نوع دو، بیماری قلبی و کبد چرب شما را تهدیده خواهد کرد.
مصرف داروهای چاقی سابقه درخشانی در جامعه ندارد و مردم تصور میکنند اضافه وزن داشتن به این معنی است که اراده ضعیفی دارید. متاسفانه در دهه ۱۹۴۰ میلادی دانشمندان اقدام به عرضه قرصهای رژیمی کردند که سرشار از آمفتامینها و دیورتیکها بود و سپس در دهه ۱۹۹۰ داروهایی تولید شد که بیماریهای قلبی و ریوی ایجاد میکردند.
خوشبختانه در سال ۲۰۲۳ میلادی و با پیشرفت علم، امید به ساخت و تولید داروهایی برای درمان چاقی افزایش یافت. انتظار میرود میزان چاقی با مصرف این داروها کاهش یافته و بیماریهای مزمن همراه با اضافه وزن ناپدید یا کمرنگ شوند. داروهای درمان چاقی جدید از یک هورمون روده الهام میگیرند و در ابتدا برای دیابت ساخته شده بودند.
طی سال گذشته کارآزمایی بالینی این درمان نشان داد که میتواند نشانههای نارسایی قلبی و سکتههای مرتبط را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. با این اوصاف مزایای این داروها بیشتر از کاهش وزن ساده هستند و عوارض جانبی را نیز حل خواهند کرد. به همین دلیل است که یافتههای این حوزه جزو مهمترین دستاوردهای سال ۲۰۲۳ بوده است.
هورمون رودهای که ذکر آن رفت، GLP-1 نامیده شده و داستانی ده ساله دارد. وقتی برای اولین بار از GLP-1 نام برده شد تصوری برای استفاده از آن در درمان چاقی نداشتیم. در دهه ۱۹۸۰ بود که محققان این هورمون را به هنگام بررسی دیابت و تنظیم قند خون کشف کردند.
پس از بررسیهای طولانی مشخص شد که GLP-1 باعث کاهش قند خون میشود و شرکتهای دارویی از این هورمون به منظور کنترل دیابت بهره بردند. در دهه ۱۹۹۰ بود که محققان با تزریق این ماده به موشها دریافتند که پس از دریافت دوز مشخصی موشها کمتر غذا میخورند. سپس دانشمندان این آزمایش را روی ۲۰ جوان سالم انجام دادند و مشخص شد که آنها پس از صرف صبحانه و تزریق GLP-1، کمتر ناهار خوردهاند. نظر شما درباره بزرگترین یافته های علم و فناوری ۲۰۲۳ چیست؟
- تصاحب تکنولوژی: هوش مصنوعی و ربات های انسان نما جایگاه معلمان را تهدید می کنند! + تصویر
- تنها با ۵۰۰ میلیارد تومان میتوانیم ابرها را با فناوری بومی بارورسازی کنیم!
- بررسی بهترین دستاوردها و مهمترین اخبار علمی سال ۲۰۲۳
- آیا میتوان ابرها را در ایران بارور ساخت؟
- آیا ترکیه ابرهای ایران را میدزدد؟ توطئه یا واقعیت خطرناک؟ به دنبال رازی پنهان!
- ۱۰ کشف علمی برتر سال ۲۰۲۳