2021 yilgi ixtirolar va kashfiyotlar hayotimizni abadiy o'zgartiradi

Biz 2021 yilni oddiy hayotga qaytish sifatida eslaymiz, pandemiyadan keyin ko'plab shaharlar qayta ochildi. Biz atrofimizdagi dunyoga butunlay boshqacha ko'z bilan qaray boshladik. Biz dunyo bilan o'zgarib ketdik. Fan ham bir joyda turmadi: tadqiqotlar, hisob-kitoblar va tajribalar olib borildi. "Iqtisodiy haqiqat“2021-yilning eng esda qolarli ixtirolarini jamladi.

OIV vaktsinasi muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazildi

Dekabr oyi boshida Amerika milliy allergiya va yuqumli kasalliklar instituti (NIAID) olimlari xabar qildi inson immunitet tanqisligi virusiga (OIV) qarshi vaktsina muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazildi.

Preparat Moderna tomonidan mRNK texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqilgan. U noyob emas, lekin 2021 yilda u inqilobchi sifatida aytilgan. Koronavirusga qarshi vaksinalar ishlab chiqaradi Pfizer-BioNTech va Moderna.

Maymun sinovlarida OIVga qarshi emlashning ijobiy natijalariga erishildi. Emlashdan so'ng 58 hafta o'tgach, barcha emlangan hayvonlarda OIV infektsiyasining ko'pgina shtammlarini zararsizlantiradigan antikorlarning o'lchanadigan darajalari paydo bo'ldi.

Amalga oshirilgan mRNK dozalari yuqori bo'lsa-da, vaktsina yaxshi muhosaba qilingan. Bu faqat engil vaqtinchalik yon ta'sirga olib keldi, masalan, ishtahani yo'qotish.

Ikki hafta o'tgach, olimlar ikki yoki undan ortiq turli viruslarning nuklein kislotasi parchalarini birlashtirish natijasida yaratilgan g'alati virus bilan makakalarni yuqtirishni boshladilar. Umuman olganda, haftada bir marta interval bilan 13 ta infektsiyaga urinish bo'lgan. Natijada, immunizatsiya qilingan ettita makakadan ikkitasi yuqmagan.

Mavzu bo'yicha: Qo'shma Shtatlarda tasdiqlangan COVID-19 ni davolash uchun ikkita dori: ular qanday ishlaydi

Emlangan hayvonlarning qolganlari sakkiz haftadan so'ng yuqtirildi. Emlanmagan hayvonlar uch haftadan keyin yuqtirildi. Hozirda olimlar sinov protokollarini moslashtirmoqda. Vaktsina xavfsiz va samarali ekanligi isbotlangandan so'ng, sog'lom kattalarda I bosqich sinovi e'lon qilinadi.

Termoyadroviy reaktor iste'mol qilganidan ko'ra ko'proq energiya yaratdi

Noyabr oyida Amerika Qo'shma Shtatlari olimlari birinchi marta boshqariladigan termoyadro termoyadroviy reaktsiyasidan atom yadrolarining sintezini qo'zg'atuvchi iste'molchi qurilmadan ko'ra ko'proq energiya ishlab chiqarishga muvaffaq bo'lishdi. Hozirda ish ekspertizadan o‘tkazilmoqda.

Natijalar mustaqil ekspertlar tomonidan tasdiqlansa, ushbu energetika sohasini rivojlantirishda muhim bosqichga erishilgani haqida ishonch bilan aytish mumkin bo'ladi.

Tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, termoyadroviy reaktsiyada 1,3 megajoul bo'lgan rekord energiya rentabelligiga erishildi.

Bu avvalgi urinishlarga qaraganda ancha yaxshi natija. Energiya rentabelligi boshqa tajribalarga qaraganda sakkiz baravar va 25 yilda o'tkazilgan tajribalarga qaraganda 2018 baravar ko'p. Bu AQShdagi Livermor milliy laboratoriyasi fiziklari uchun katta yutuqdir.

Ushbu natija inertial sintez bo'yicha tadqiqotlarda tarixiy qadamdir. Bu milliy xavfsizlik bo‘yicha eng muhim maqsadlarimizni tadqiq qilish va ilgari surish uchun mutlaqo yangi rejimni ochib beradi”, dedi laboratoriya direktori Kim Budil.

Inertial tarkibga ega sintez kichik yulduzni yaratishni o'z ichiga oladi. "Yoqilg'i", og'ir vodorod izotoplari deyter va tritiy bo'lgan kapsula kichik bo'sh oltin kameraga (holraum) joylashtiriladi.

Keyin holraumga 192 ta yuqori quvvatli lazer nurlari yuboriladi. Holraumning devorlari bu nurlanishni rentgen nurlariga aylantiradi. Ular yonilg'i kapsulasiga yo'naltiriladi va uni yulduzlar yadrosida bo'lishi mumkin bo'lgan sharoitlarga qizdiradi va siqib chiqaradi. Harorat 100 million darajadan yuqori, bosim esa 100 milliard atmosferadan oshadi.

Shunday qilib, er sharoitida, kichik yulduz.

Jarayon soniyaning bir necha milliarddan bir qismini oladi. Tajribaning maqsadi "erkin" energiya olishdir. To'g'ri, mini-yulduzning yallig'lanishiga katta miqdorda energiya sarflanadi, ammo olimlar yaqinda mini-yorug'lik o'rnatish o'zlashtirganidan ko'ra ko'proq energiya ishlab chiqarishiga umidlarini yo'qotmaydi.

"Bu tarixiy natija, o'nlab yillar davomida qilingan mashaqqatli mehnat, innovatsiya va zukkolik, ommaviy jamoaviy ish va yakuniy maqsadga tinimsiz e'tiborning cho'qqisi", dedi MIT Plazma va sintez markazidan fizik Yoxan Frenier.

Viagra Altsgeymer kasalligi xavfini kamaytiradi

Klivlenddagi (AQSh) xususiy klinikada olimlar tomonidan olib borilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, sildenafil (yaxshiroq Viagra nomi bilan mashhur) Altsgeymer kasalligining rivojlanish ehtimolini sezilarli darajada kamaytiradi.6 yoshdan oshgan odamlarning 65 foizi undan aziyat chekadi. Miyaning kulrang moddasi ta'sir qiladi, natijada xotira yo'qoladi.

Olimlar arizalarni tahlil qilishdi tibbiy sug'urta 7,2 million kishi. Ular sildenafilni qabul qilish, uni qabul qilmagan bemorlarga nisbatan keyingi olti yil ichida kasallikning rivojlanish ehtimolini deyarli 70% ga kamaytirishini aniqladilar.

Albatta, bunday natijalar sabab ta'sirini isbotlamaydi. Sildenafilni qabul qilgan odamlar boshqa dori vositalari yoki jismoniy faoliyatdan foydalangan bo'lishi mumkin, bu kasallikning qurboni bo'lmaslik ehtimolini oshiradi.

Biroq, tadqiqotchilar ular aytadilartopilgan korrelyatsiya sildenafilni Altsgeymer kasalligiga qarshi dori-darmonlarga asosiy nomzod sifatida aniqlash uchun etarli.Xususiy klinika olimlari sabab-oqibat munosabatlari mavjudligini isbotlash yoki rad etish uchun tadqiqot olib borishmoqchi.

Tirik robotlarga ko'payish o'rgatilgan

AI tomonidan ishlab chiqilgan va qo'lda qurilgan ksenobotlar - qurbaqa embrion hujayralaridan yaratilgan tirik mashinalar o'z-o'zidan ko'payishlari mumkin. Birinchi marta ksenobotlar taqdim etildi 2020 yilda AQShdan kelgan olimlar. Ularni yaratish uchun Janubiy Afrika qurbaqasi Xenopus laevis embrionlaridan ildiz hujayralari ishlatilgan.

Qurbaqaning genomi bir xil bo'lib qoldi, lekin hujayralar qayta dasturlashtirildi. Inkubatsiyadan so'ng, 3 ga yaqin hujayralar mayda cımbız va elektrod yordamida qo'lda ulangan. Shu tarzda yaratilgan ksenobotlar harakatlanishi, nishonlarni topishi va zararni tiklashi mumkin edi.

Yangi ishda olimlar ksenobotlarni o'zlarining turlarini yaratishga o'rgatishdi. Bu naslchilikning mutlaqo yangi usuli. "Kattalar" ksenobotlari hujayralarni to'playdi va bir necha kundan keyin "chaqaloqlar" to'liq huquqli ksenobotlarga aylanadi.

Ksenobotlar kinematik o'z-o'zini replikatsiya deb ataladigan narsadan foydalanadi, bu jarayon ilgari faqat molekulyar darajada kuzatilgan.

Ksenobotlarning qaysi shakli ko'payish uchun eng yaxshi ekanligini aniqlash uchun olimlar sun'iy intellektga murojaat qilishdi. Superkompyuterda ishlaydigan evolyutsion algoritm milliardlab ksenobot tana shakllarini sinovdan o'tkazdi va u samarali kinematik o'z-o'zini takrorlashni ta'minlashini aniqladi.

Superkompyuter bu vazifani bajarish uchun bir necha oy vaqt sarfladi. U xuddi shu nomdagi o'yindagi "Pakman"ni eslatuvchi C-shakliga joylashdi. Keyin olimlar kompyuter tomonidan taklif qilingan sxema bo'yicha robotlarni yig'ishdi va yangi ksenobotlar o'zlarini bir necha avlodlar davomida muvaffaqiyatli ko'paytirishi mumkinligini ko'rsatdilar.

Ish mualliflarining fikricha, ksenobotlar ko‘payish jarayonini chuqurroq tushunish imkonini beradi. Ular regenerativ tibbiyot uchun tirik mashinalarni yaratish, dori vositalarini ishlab chiqish va suvda mikroplastmassalarni yig'ish imkonini beradi.

Qarishni to'xtatuvchi dori

Qarish jarayonini to'xtatuvchi va tanani yoshartiruvchi dorilarni qo'llash besh yildan o'n yilgacha boshlanishi mumkin. Yaponiyalik olimlar qarigan hujayralardan xalos bo'lish mexanizmini kashf qilishdi.

Tokio universiteti qoshidagi Tibbiyot ilmiy-tadqiqot instituti professori Makoto Nakanishining so‘zlariga ko‘ra, organizm funksiyalarining yoshga bog‘liq zaiflashishi yallig‘lanish jarayonlarini qo‘zg‘atuvchi organlarda “qari” hujayralarining to‘planishi natijasida yuzaga keladi.

Ular 60 yil oldin amerikalik Leonard Xeyflik tomonidan kashf etilgan. U hujayralar faqat bir necha marta bo'linishi mumkinligini aniqladi. So'nggi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bo'linish DNKning shikastlanishi yoki oksidlovchi stress tufayli to'xtashi mumkin.

"Agar siz" qarish "hujayralarini olib tashlasangiz, siz yallig'lanish jarayonlarini to'xtata olasiz va shuning uchun qarishni sezilarli darajada inhibe qilishingiz mumkin", dedi Nakanis.

2014-yilda olimlar hujayralar nima uchun ko‘paya olmasligini aniqlashga kirishdilar va molekulyar mexanizmni topdilar. Ular barcha "qarigan" hujayralar uchun umumiy xususiyatlarga ega hujayralarni yaratdilar va faqat ularni o'ldiradigan narsalarni qidira boshladilar.

Olimlar GLS1 fermenti "qarish" hujayra uchun muhim ekanligini aniqladilar. Bu glutamin almashinuvi jarayoni bilan chambarchas bog'liq. Kislotali muhitda omon qolish va neytrallash uchun hujayra glutaminning glutamik kislotaga aylanishi natijasida hosil bo'lgan ammiakga muhtoj, ya'ni. GLS1 talab qiladigan jarayonda.

Tadqiqotchilar saraton dori sifatida klinik sinovdan o'tayotgan dori vositasidan foydalanganlar. Bu dori eski sichqonchaga AOK qilingan. Natijada yoshga bog'liq o'zgarishlarga uchragan organlar va tuzilmalar keskin yaxshilandi. Inyeksiyadan so'ng olimlar diabet kasalligi va ateroskleroz belgilari yaxshilanganini ko'rdilar.

"Senescent" hujayra to'plamlari Altsgeymer va Parkinson kasalligini keltirib chiqaradi. Bitta dori yoshga bog'liq kasalliklarning ko'p turlarini yaxshilashi va yoshartirishga erishishi mumkin ", dedi professor.

Agar preparat odamlar uchun xavfsiz ekanligi isbotlansa, u birinchi navbatda progeriya - erta qarish sindromi bilan og'rigan odamlar uchun qo'llaniladi. Keyin - yoshga bog'liq mushaklarning zaiflashishi tufayli normal hayot kechira olmaydiganlar uchun. Navbatda buyrak yetishmovchiligi bo‘lgan va dializga muhtoj bemorlar ham bor.

CO2 ni kislorod va uglerodga aylantirishni o'rgandi

Avstraliyalik olimlar karbonat angidridni kislorod va uglerodga aylantirish uchun oddiy va samarali zavod yaratdilar. Uni masshtablashtirganda, ichki yonuv dvigatellari bo'lgan avtomobillar, ko'mir yoki gazda ishlaydigan issiqlik elektr stantsiyalari va yoqilg'ini yoqish paytida karbonat angidrid o'rniga sanoat korxonalari toza kislorod ishlab chiqarishi mumkin bo'ladi.

Ikki litr hajmli eksperimental qurilma karbonat angidridning galliy orqali o'tishi bilan bog'liq fizik-kimyoviy hodisalarga asoslangan. Bu 30 daraja haroratda eriy boshlaydigan suyuq metall deb ataladi.

Aralashmaga suyuq holatdagi galliy va nanozarrachalar shaklidagi galiydan tashqari nano o‘lchamdagi kumush tayoqchalar ham qo‘shiladi. Ish paytida aralash intensiv aralashtiriladi. Bu triboelektrokimyoviy reaktsiyalarni keltirib chiqaradi. Ishqalanish kuchi tufayli suyuqliklar qattiq plombalarning sirtlari bilan faolroq o'zaro ta'sir qiladi.

Olimlarning xabar berishicha, ixcham birlik bir oy davomida o'z xususiyatlarini o'zgartirmasdan har daqiqada 100 ml CO2 ni aylantirgan.

Bir tonna CO2 ni kislorod va qattiq uglerodga aylantirish uchun 230 kVt soat elektr energiyasi sarflangan, bu esa 100 dollar turadi. Konvertatsiya samaradorligi 92% ga yetdi. Uglerod parchalanadi va shunchaki sirtga suzadi.

Olimlarning fikriga ko'ra, bunday qurilmalar har bir avtomobil va yoqilg'ida ishlaydigan elektr stantsiyalari bilan jihozlanishi mumkin, buning natijasida havo bizning ko'z o'ngimizda tom ma'noda yangilanadi. LM Plus texnologiyani tijoratlashtirish uchun tashkil etilgan.

Olimlar yorug'likni materiyaga aylantirdilar

Amerikaning Brukhaven milliy laboratoriyasi tadqiqotchilari yorug'likni elektronga aylantirish uchun murakkab zarracha tezlatgichidan foydalanadilar. Bu hodisa sayyorada birinchi marta sodir bo'lmoqda. Yutuq deyarli bir asr oldin nufuzli fiziklar tomonidan qilingan bashoratlarni tasdiqladi.

Fotonlarni, yorug'likning massasiz zarralarini elektronlarga, moddaning elementar zarrachalariga aylantirish RHIC relativistik og'ir ion kollayderida tadqiqotchilar tomonidan amalga oshirildi. Ushbu ish uchun nazariy shartlar 20-asrning boshlarida paydo bo'lgan. Ularni sinash uchun olimlar elektromagnit kuzatuvchi detektorni (STAR) yaratdilar.

Loyiha muallifi Chjanbu Xu: “Yulduzlar bir-biriga mos tushdi, shunda biz muvaffaqiyatga erishdik.

Tajriba natijalari astrofiziklar va kosmologlar uchun foydali bo'ladi.

Vertolyot boshqa sayyoraga uchib ketdi

2021-yil boshida Perseverance kosmik kemasi Mars yuzasiga qo‘ndi. U bilan birga Ingenuity vertolyoti ham olimlarni ham, koinot ishqibozlarini ham hayratda qoldirdi.

Marsda 30 kun ichida beshta parvoz qilish va halokatga uchrashi rejalashtirilgan edi. Loyiha mualliflari vertolyotlar Mars atmosferasida ishlay oladimi yoki yo‘qligini aniqlamoqchi edi. Biroq, Ingenuity nafaqat havoga ko'tarildi, balki o'zgaruvchan fasllardan omon qoldi va roverga sayyorani o'rganishga yordam berdi. Olti oylik ekspluatatsiya davomida vertolyot bir nechta rekordlarni o'rnatdi va NASA bundan ham ko'proq umid bog'lamoqda.

Vertolyot allaqachon 18 km masofani bosib o‘tgan 3,6 ta parvozni amalga oshirdi. U 12 metr balandlikka ko'tarildi, soatiga 18 km tezlikda uchdi va 30 daqiqa parvoz qildi. Qurilma avtomatik: rahbarlar buyruqlarni jo‘natadi, vertolyot esa buni o‘zi bajaradi.

Qurilmaning dasturiy ta'minoti faqat tekis sirt ustida parvozlarni nazarda tutadi. Ishlab chiquvchilar vertolyotni tog‘li erlarda ishlashni o‘rgatmagan, chunki uning bunchalik uzoq davom etishini hech kim o‘ylamagan.

1,8 kg og'irlikdagi qurilma yaratish uchun NASA 85 million dollar sarfladi. Ingenuity zichligi Yernikidan 72 marta past bo'lgan Mars atmosferasida ucha oldi. Bundan tashqari, u aerokosmik texnologiyalarni rivojlantirishga bebaho hissa qo'shgan.

Ko'krak bezi saratoniga qarshi emlash sinovlari boshlanadi

Klivlenddagi klinika e'lon qildi uch marta salbiy ko'krak saratoni (TNRMZ) rivojlanishiga to'sqinlik qiladigan preparatning misli ko'rilmagan klinik sinovlari boshlanishi haqida - bu kasallikning eng agressiv turi.

Statistik ma'lumotlarga ko'ra, ko'krak bezi saratonining ushbu o'ziga xos shakli ko'pincha 40 yoshgacha bo'lgan ayollarda, shuningdek, tug'ma genetik mutatsion (BRCA1) bo'lgan odamlarda tashxis qilinadi, bu esa ushbu kasallikning rivojlanish xavfini sezilarli darajada oshiradi.

Ushbu mutatsiyani aktrisa Anjelina Joli meros qilib oldi. Uning 87% saraton turiga chalinish ehtimoli borligini bilib, ikkala ko'krakni ham olib tashladi. Operatsiyadan so'ng aktrisaning kasal bo'lish xavfi 5 foizga tushib ketdi.

Bir nechta tadqiqot guruhlari kasallikning rivojlanish xavfini sezilarli darajada kamaytiradigan vaktsinani ishlab chiqishga harakat qilmoqda. Biroq, potentsial dorilarni sinab ko'rish hali ham hayvonlar ustida laboratoriya tajribalari bilan cheklanadi.

Ularning orasidagi ikki haftalik tanaffus bilan uchta in'ektsiya shaklida qo'llaniladigan preparatning ta'siri tanadagi o'ziga xos oqsilni izlashga asoslangan.

Odatda emizish davrida faqat yosh onalarda ishlab chiqariladi. Qolgan vaqtlarda qonda bu oqsilning mavjudligi potentsial shish mavjudligini ko'rsatadi. Vaktsina aniqlangandan so'ng, immunitet tizimiga signal yuboradi.

Preparat TNRMZ erta bosqichda tashxis qo'yilgan va an'anaviy terapiya bilan davolanadigan ko'ngillilarda sinovdan o'tkaziladi. Keyingi qadam vaktsinani xavf ostida bo'lgan sog'lom ko'ngillilarda sinab ko'rish bo'ladi. Ular orasida BRCA1 genining irsiy mutatsiyasiga ega ayollar ham bor.

Kosmik egrilik ehtimoli isbotlangan

Sobiq NASA aerokosmik muhandisi Garold Uayt tasodifan shunday qildi kashfiyot, bu o'zgaruvchan qabariq yoki Alcubierre qabariq deb ataladigan haqiqatning dunyodagi birinchi tasdig'i bo'ldi. Bu insoniyatga yulduzlarga yo'l ochishi mumkin.

Oq - warp haydovchi ishqibozi. U DARPA bilan shartnoma asosida ishlaydi va parallel ravishda o'zining "Limitless Space Institute" (LSI) notijorat tashkilotini rivojlantiradi.

O'z tadqiqotlari, LSI ishi va DARPA loyihalari uyg'unligi tadqiqotchiga hayratlanarli kashfiyot qilish imkonini berdi: boshqa olim bu hodisaga e'tibor qaratmaydigan burma pufakchasi paydo bo'lishini ko'rish.

DARPA uchun White Casimir effektini tekshiradi. Qizig'i shundaki, u mikrodarajada ma'lum kvant hodisalarini vakuumda erkin tug'iladigan va yo'qolib ketadigan zarralar ta'sirida ikkita ob'ektning o'zaro tortishish shaklida namoyon bo'lishiga imkon beradi.

Makrokosmosda bu ta'sir okeandagi axlat orollari tug'ilishi paytida kuzatilishi mumkin. DARPA uchun olim jismlar sirtlari geometriyasi hodisasini o‘rgandi.

Konfiguratsiyalardan biri uchun energiya taqsimotini tahlil qilganda, energiya taqsimoti nazariy fizik Migel Alkubyerning burilish qabariqining mavjudligi haqidagi nashrlariga mos kelishi ma'lum bo'ldi. Bu yorug'lik tezligidan yuqori tezlikda kosmik va harakatning inson tomonidan yaratilgan egriligiga yo'l.

Oq nimaga duch kelganini darhol angladi. Yulduzli kemalar uchun burilishlar bir kun kelib haqiqatga aylanishiga ishonchi yanada mustahkamlandi. Kashfiyot natijalarini mustahkamlash uchun u diametri 4 mikrometrli silindr bilan markazida diametri 1 mikrometr bo'lgan shar bilan tajriba o'tkazishni taklif qiladi.

Ob'ektlar ichida va uning atrofida energiya zichligining uch o'lchovli taqsimlanishini o'rganish kashfiyotni tasdiqlaydi yoki uni rad etadi. Uaytning o'zi tajriba o'tkazmaydi. Bu yo‘l tarixda qolishni istagan har bir kishi uchun ochiq.