Delen:
10 geweldige wetenschappelijke ontdekkingen van 2017
Het beste aspect van de wetenschap is dat het altijd verandert. Nieuwe ideeën en nieuwe ontdekkingen veranderen de manier waarop we de wereld waarnemen en de mensen achter dergelijke observaties zijn voortdurend aan het werk. 2017 was geen flauwekul in termen van nieuwe ontwikkelingen en technologische vooruitgang, dankzij de duizenden mannen en vrouwen die altijd rondzwerven en de wereld testen om nieuwe dingen te identificeren.
Of het nu gaat om geneeskunde, communicatie of menselijke ontwikkeling, er is altijd wel iets nieuws te vinden. In 2017 hebben enkele belangrijke verbeteringen ons geholpen om ons technologisch een stap dichter bij de toekomst te brengen. Hier zijn tien ontdekkingen of vorderingen gemaakt in 2017 die u zullen verbazen, verwarren en mogelijk angst aanjagen.
10 Eerste succesvolle bewerking van een menselijk embryo in de VS.
Science fiction-schrijvers waarschuwen ons al jaren over de mogelijke gevaren van genetische manipulatie, maar dat weerhoudt wetenschappers er niet van om door te gaan om aanzienlijke vooruitgang te boeken in 2017. De eerste poging die in de Verenigde Staten werd gedaan om menselijke embryo's genetisch te modificeren, werd uitgevoerd door Shoukhrat Mitalipov van de Oregon Health and Science University. Het experiment veranderde met succes het DNA in de embryo's via de gen-editing techniek CRISPR. Dit was niet de eerste keer dat een dergelijke prestatie werd geboekt - Chinese wetenschappers hadden eerder drie rapporten over de praktijk gepubliceerd - maar dit is de eerste keer dat de Amerikanen van de zijlijn zijn geraakt en het voor elkaar hebben gekregen.
De betekenis van Amerikaans onderzoek in het proces van het bewerken van een menselijk embryo via CRISPR is van het grootste belang voor de wetenschap in de toekomst. Innovaties gemaakt door het team van Mitalipov zorgen voor een nieuw veilig en efficiënt middel voor het mogelijk corrigeren van genetische afwijkingen lang voordat een embryo de kans krijgt zich te ontwikkelen. Ze vermeden met succes de valkuilen van mozaïek, een fout in het bewerkingsproces van de Chinezen waardoor sommige cellen onaangetast bleven. Momenteel staat de praktijk geen daadwerkelijke implantatie in een baarmoeder toe, maar zodra de wettelijke hindernissen zijn gewist, zal dit onderzoek waarschijnlijk de eerste genetisch gemodificeerde mens opleveren, die Star Trek al Khan Noonien Singh genoemd.
9 Oprichting van metaalwaterstof
We weten allemaal dat waterstof een gas is, toch? Het is het eerste element dat te vinden is op het periodiek systeem en is ook het meest voorkomende element in het universum. Zelfs mensen die niet bij chemie betrokken zijn, herinneren zich zoveel over waterstof, dus het kan een schok zijn om te horen dat wetenschappers in 2017 een belangrijke ontdekking hebben gedaan over het element. Onderzoekers van de Universiteit van Harvard hebben uiteindelijk bewezen dat een theorie over waterstof meer dan een eeuw eerder: het kan een metaal worden. Ze hebben dit bereikt door een kleine hoeveelheid waterstof te persen met een druk die groter is dan die in het midden van de aarde: 71,7 miljoen pond per vierkante inch. Hierdoor brak het monster af en transformeerde het in atomaire waterstof, wat een metaal is.
Geloof het of niet, de impact van het maken van metaal waterstof is enorm. Het vinden van een manier om waterstof in een metaal om te zetten, wordt "de heilige graal van hogedrukfysica" genoemd, en het gebruik van metallische waterstof suggereert dat het kan worden gebruikt als een supergeleider bij kamertemperatuur. Bovendien kan de innovatie de transportsector ten goede komen door elektrische auto's efficiënter te maken, evenals vele andere praktische toepassingen voor andere industrieën.
8 Eerste genetische bewerking om DNA in een levende patiënt te modificeren
Het bewerken van de genen in een embryo is één ding, maar het bewerken ervan in een volgroeide volwassene is een andere. Het verschil heeft te maken met het aantal betrokken cellen en een groot aantal andere problemen, maar de schaal wordt astronomisch verhoogd. Wetenschappers zijn in november 2017 met een experiment begonnen om een patiënt met een zeldzame stofwisselingsziekte te repareren. De 44-jarige patiënt heeft het Hunter-syndroom, een aandoening die ontwikkelingsstoornissen, hersenbeschadiging en een kortere levensduur kan veroorzaken. Het experiment ontwikkelde een methode via een proces genaamd zinkvinger-nucleasen (ZFN) om het bloed van de patiënt te infuseren met hulpmiddelen die zijn ontworpen om DNA te bewerken.
In dit specifieke experiment was het doel niet om het DNA van bestaande cellen volledig te veranderen, maar om delen van de DNA-helices van levercellen te verwijderen. Zodra dat bit is weggesneden, wordt een vervangende kopie zonder de code voor de stoornis terug in de helix ingevoerd. Het idee is dat die cellen zich dan vermenigvuldigen en hopelijk voldoende van de oorspronkelijke cellen vervangen die de "slechte genen" bevatten om de aandoening te laten afbreken, resulterend in een nieuwe vorm van behandeling. Dit proces wordt 'veilige haven' genoemd en het vermijdt mogelijke complicaties door specifieke delen van de DNA-helix te richten in plaats van het willekeurig te veranderen, wat mogelijk kan leiden tot het inschakelen van schadelijke genen.
7 oudste menselijk skelet in Amerika ontdekt om 13.000 jaar oud te zijn
Een ontdekking in een ondergelopen grot in Mexico verplaatst het tijdschema van wanneer mensen een paar duizend jaar geleden vanuit Azië naar Amerika zijn gemigreerd ... misschien meer. De ontdekking van een jong mannelijk menselijk skelet, genaamd de jongeman van Chan Hol (de naam van de grot), plaatst zijn dood op 13.000 jaar geleden. We weten dat er 12.500 jaar geleden een ijsvrije landbrug tussen Noord-Amerika en Azië werd geopend. Deze jongeman kwam veel eerder naar Mexico.
Niet alleen is het skelet 500 jaar ouder dan het bekende bestaan van de landbrug, maar het werd meer dan 6.400 kilometer (4.000 mijl) verderop in het zuiden gevonden. Dit suggereert dat de jongeman van Chan Hol veel eerder emigreerde dan eerder werd gedacht.Deze ontdekking is het oudste menselijke skelet dat tot nu toe op het continent is gevonden, maar andere ontdekkingen in Chili hebben menselijke artefacten opgeleverd die minstens 18.500 jaar geleden dateren. Die ontdekking en anderen hebben de aankomstdatum van mensen in Amerika al 22.000 jaar geleden geduwd.
6 menselijke cellen die in varkens worden gekweekt
Als het gaat om griezelig maar nuttig, hoef je niet veel verder te kijken dan de innovaties die zijn gemaakt door het werk van Juan Carlos Izpisua Belmonte van het Salk Instituut met mensen en varkens. Belmonte heeft gewerkt aan de ontwikkeling van menselijke organen bij varkens, en hij slaagde er in de eerste stap in dat proces in 2017: groeiende menselijke cellen in een zich ontwikkelende varkensembryo. Het resultaat van het creëren van een organisme met buitenaardse cellen wordt een chimera genoemd en is gedaan met muizen en ratten. Het plaatsen van menselijke stukjes in een varken is een nieuwe ontwikkeling en een die de medische wetenschap kan veranderen zoals wij die kennen.
Het doel van het project is niet om menselijke hybriden te maken die gericht zijn op wereldheerschappij, maar om menselijke organen binnen de zich ontwikkelende dieren te laten groeien. Dit zou de beschikbaarheid van levensvatbare organen die voor implantatie bij mensen worden gebruikt drastisch kunnen vergroten en ook helpen bij het bestuderen van de manier waarop genetische ziekten zich in organen ontwikkelen, waardoor wetenschappers nieuwe geneesmiddelen kunnen ontwikkelen. De cellen die in het embryo werden geïnjecteerd, waren voorlopers van spieren, pancreas, ruggenmerg, hart en leverweefsel. Hoewel dit slechts een "eerste stap" is in het proces, kan het onderzoek dat Belmonte doet een spelwisselaar zijn in de vooruitgang van de geneeskunde.
5 Succesvolle gegevensoverdracht met behulp van Quantum Verstrengeling
Datatransmissie is altijd een probleem geweest. Of de overdrachtssnelheid te traag is of fouten en degradatie oploopt, de gegevensbeweging was een beperkende factor in de groei van het informatietijdperk. Pas in het laatste decennium of zo kunnen we een film streamen op onze computers of smartphones, dus waar kunnen we vanaf hier gaan? Chinese wetenschappers hebben deze vraag mogelijk beantwoord door met succes gegevens te verzenden via quantum teleportatie. Ja, teleportatie.
Dit betekent niet dat ze een kladblok op een transporterapparaat zoals in plaatsten Star Trek en straalde het ergens heen. Wat ze bereikten, betrof de overdracht van kwantuminformatie door de kwantumtoestand in één deeltje te manipuleren, met ogenblikkelijke resultaten op meer dan 1.400 kilometer (870 mijl) afstand. De onderzoekers in Ngari, Tibet, slaagden erin de gegevens door te sturen naar de Micius-satelliet, die zich momenteel in een baan bevindt. Dit was niet de eerste keer dat ze erin slaagden de materie tegelijkertijd op twee verschillende plaatsen te manipuleren, maar dit experiment blaast hun eerdere succes van een 100 kilometer (62 mijl) transmissie uit het water. De potentiële praktische toepassingen voor deze prestatie kunnen vooruitgang in quantum computing mogelijk maken, wat de ontwikkeling van Skynet precies volgens plan moet maken.
4 Eerste succesvolle herlancering / hergebruik van een raket
Het duurde een paar jaar en meerdere pogingen, maar Elon Musk's SpaceX behaalde tot voor kort een prestatie die tot sciencefiction was gedegradeerd. Ze lanceerden en vertikaal vertikaal een raket. Eigenlijk bereikten ze dat een paar jaar geleden, maar de grote prestatie die in maart 2017 werd geboekt, kwam toen SpaceX een raket lanceerde die ze eerder hadden geland. Dit was een belangrijke mijlpaal voor zowel het bedrijf als de ontwikkeling van ruimtevaarttechnologie, gezien de astronomische kosten die samenhangen met het eenvoudigweg in een baan rond de planeet komen.
Vóór de lancering in maart was er nooit een niet-booster-raket in een baan om de aarde teruggevonden en terug de ruimte in gelanceerd. Eerder werden alle raketten met een lading of zelfs mensen in de ruimte in de oceaan gedumpt of verbrand bij terugkeer en nooit meer opnieuw gebruikt. Dit betekende dat voor een volgende lancering de bouw van een geheel nieuwe raket nodig was. Omdat ruim raketten in de honderden miljoenen dollars kosten, was het vinden van een pad naar betere raketrecycling een must voor het bedrijf van Musk. Sinds hun succesvolle lancering begin 2017 slaagde het bedrijf erin al hun raketten te herstellen en zette de praktijk voort met de historische lancering van de Falcon Heavy begin februari 2018.
3 De mensheid is veel ouder dan we dachten
Het lijkt er om de paar jaar een ontdekking van te worden dat we onze geschiedenisboeken moeten bijwerken als het erom gaat te bepalen hoe oud de mens eigenlijk is. Naarmate we ons begrip van de menselijke evolutie hebben vergroot, hebben we de datum verder terug in de tijd geduwd. Jarenlang geloofde men dat Homo sapiens begon ongeveer honderdduizend jaar geleden op aarde. Uiteindelijk verdubbelde dit aantal en dankzij een nieuwe ontdekking in Marokko lijkt het erop dat we al minstens 300.000 tot 350.000 jaar over deze planeet hebben rondgelopen.
Dat is een belangrijke verandering in ons eerdere begrip, vooral gezien het feit dat menselijke overblijfselen op dezelfde site alleen maar botten hebben opgeleverd die 40.000 jaar geleden dateerden. Voorafgaand aan deze ontdekking werden de oudste bekende menselijke resten gevonden in Ethiopië, met een datum die hen 195.000 jaar terugbrengt. Deze nieuwe bevinding geeft niet alleen aan dat mensen bijna twee keer zo lang hebben bestaan als eerder werd gedacht, maar we kruisten Afrika lang voordat het ooit mogelijk werd geacht.
2 De eerste interstellaire bezoeker werd gevolgd in ons zonnestelsel
Blik omhoog naar de nachtelijke hemel en alle sterren die u ziet, zijn ver buiten de grenzen van ons zonnestelsel.Licht van deze objecten heeft onze planeet bereikt sinds het meer dan 4,5 miljard jaar geleden werd gevormd, maar fysieke objecten van ver waren tot voor kort nog nooit in onze ruimte waargenomen. In oktober 2017 identificeerden astronomen die aan de Universiteit van Hawaï werken een object dat niet afkomstig was van ons zonnestelsel, waardoor het het eerste bekende buitenaardse object was dat ons ooit bezocht. Het object was niet veel meer dan een groot stuk rots zoals vele gevonden in onze lokale omgeving, maar het traject plaatste duidelijk zijn oorsprong ver van onze nek van het bos.
Het object, genaamd 'Oumuamua, wat' scout 'of' boodschapper 'in de Hawaiiaanse taal betekent, draait snel, heeft een straal van ongeveer 100 meter (330 ft) en is ongeveer 800 meter lang. Gebaseerd op 'Oumuamua's traject bij het binnengaan van ons zonnestelsel, kwam het van ergens in de buurt van het sterrenbeeld Lyra. Het kwam in een loodrecht pad voordat de zwaartekracht van onze Zon zijn route veranderde en het naar het sterrenbeeld Pegasus schoot. Het passeerde de aarde op een afstand van ongeveer 15 miljoen mijl met een snelheid van bijna 45 kilometer per seconde.
1 Succesvolle creatie van een kunstmatige baarmoeder
In zowat elke film met klonen moeten wetenschappers een soort kunstmatige baarmoeder creëren om een embryo te laten rijpen. Zonder zo'n apparaat zou er een draagmoeder nodig zijn om een kloon te maken, en zo heeft klonen eerder buiten de sciencefiction gewerkt. Het eerste gekloonde schaap, Dolly, werd "volwassen" in de schoot van een surrogaatschaap, maar deze methode is nooit efficiënt geweest en resulteert vaak in mislukte zwangerschappen. Idealiter zou een kunstmatige baarmoeder een middel kunnen bieden om een kloon in een lab te laten zwerven, waar het zou kunnen worden gevolgd en onderhouden, maar de toepassing hiervan zou ook helpen bij het 'dragen' van voortijdig geboren menselijke baby's in een omgeving die veel veiliger is dan de huidige technologie toelaat.
Een nieuw onderzoek dat begin 2017 werd gepubliceerd, wees uit dat een kunstmatige baarmoeder die is gemaakt door onderzoekers van het Children's Hospital in Philadelphia erin is geslaagd normale groei te bevorderen bij foetussen die "extreem vroeg geboren zijn", met een succesvolle ontwikkeling op alle gebieden. Deze nieuwe kunstmatige baarmoeder werd gebruikt op lamfoetussen en de resultaten waren buitengewoon. Terwijl het onderzoek voortduurt, gelooft Alan Flake, de hoofdonderzoeker achter de studie, dat ze in staat zal zijn om de baarmoeder te testen op premature menselijke baby's binnen drie tot vijf jaar. Als bewezen succesvol, kunnen te vroeg geboren baby's zich theoretisch volledig blijven ontwikkelen buiten de baarmoeder van hun moeder en binnen deze kunstmatige tot ze klaar zijn om geboren te worden.
Jonathan is een illustrator en game-ontwerper via zijn gamebedrijf TalkingBull Games. Hij is een actieve Duty Soldier en schrijft graag over geschiedenis, wetenschap, theologie en vele andere onderwerpen.